王維治 王麗華
神經(jīng)病學(xué)的發(fā)展曲折而漫長(zhǎng),自遠(yuǎn)古時(shí)期的巫術(shù)至文藝復(fù)興時(shí)期的人體解剖學(xué)的發(fā)展,自神經(jīng)病理學(xué)的起步至分子生物學(xué)技術(shù)和超微結(jié)構(gòu)研究的發(fā)展,均伴隨科技的飛越,神經(jīng)病學(xué)在2000余年的歷史長(zhǎng)河中到達(dá)最輝煌的時(shí)期。人腦組織庫(kù)(以下簡(jiǎn)稱腦庫(kù))是利用甲醛溶液固定或冷凍人腦組織的資源庫(kù),用于各種基于人腦組織的研究。腦庫(kù)建設(shè)對(duì)推動(dòng)人腦形態(tài)與功能、發(fā)育、老化研究以及探討相關(guān)神經(jīng)系統(tǒng)疾病發(fā)病機(jī)制具有不可替代的作用,將神經(jīng)病學(xué)研究帶入嶄新的認(rèn)知領(lǐng)域。本文旨在回顧神經(jīng)病學(xué)發(fā)展史、神經(jīng)病理學(xué)對(duì)于神經(jīng)病學(xué)發(fā)展的推動(dòng)作用,闡述腦庫(kù)建設(shè)對(duì)神經(jīng)病學(xué)發(fā)展的意義,并探討我國(guó)腦庫(kù)建設(shè)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
神經(jīng)病學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了漫長(zhǎng)而曲折的過(guò)程,神經(jīng)病理學(xué)是其基礎(chǔ)。遠(yuǎn)古時(shí)期,人類(lèi)對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)近乎空白,常采用自然醫(yī)術(shù)和巫術(shù)克服和治療疾病。醫(yī)學(xué)之父古希臘醫(yī)學(xué)家希波克拉底(Hippocrates,公元前460-379年)認(rèn)為,腦不僅與感覺(jué)有關(guān),還是智力來(lái)源,這一觀點(diǎn)的提出改變了此前認(rèn)為的心是靈魂、意識(shí)和思想中心的觀念,他的醫(yī)學(xué)觀點(diǎn)對(duì)西方醫(yī)學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生巨大影響[1]。公元1世紀(jì),古羅馬時(shí)代醫(yī)學(xué)家蓋倫(Galen,130-200年)從腦損傷研究角度確認(rèn)了腦功能理論,被認(rèn)為是人類(lèi)早期神經(jīng)病學(xué)發(fā)展史上的第2個(gè)偉大節(jié)點(diǎn),他曾進(jìn)行許多細(xì)致的動(dòng)物解剖,意識(shí)到大腦與小腦的構(gòu)造不同[2]。公元5~15世紀(jì),宗教神學(xué)占據(jù)統(tǒng)治地位,解剖被視為禁忌,醫(yī)學(xué)再度回到巫術(shù)之中。文藝復(fù)興時(shí)期(14世紀(jì)中葉至16世紀(jì)末),人類(lèi)逐漸擺脫了宗教神學(xué)的桎梏,開(kāi)始對(duì)自然界進(jìn)行系統(tǒng)觀察與思索,有一大批藝術(shù)大師對(duì)人體解剖學(xué)產(chǎn)生了濃厚興趣,意大利著名雕塑家和畫(huà)家委羅基奧(Verrochio,1435-1488年)率先將尸體解剖應(yīng)用于醫(yī)學(xué)院的教學(xué);比利時(shí)醫(yī)師和解剖學(xué)家維薩里(Vesalius,1514-1564年)于1543年發(fā)表《人體的結(jié)構(gòu)》[3],標(biāo)志著人體解剖學(xué)的建立,其中有關(guān)于腦解剖結(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述;近代神經(jīng)病學(xué)締造者英國(guó)醫(yī)師托馬斯·威利斯(Thomas Willis,1621-1675年)于1664年出版關(guān)于腦解剖和血液循環(huán)的著作——《腦解剖學(xué)》[4],奠定了神經(jīng)解剖學(xué)的基礎(chǔ),并于1667年出版《腦病理學(xué)》[5],成為神經(jīng)病學(xué)的基本理論,這些著作對(duì)神經(jīng)病學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響,同年他首次采用“神經(jīng)病學(xué)(Neurology)”這一說(shuō)法,從而確立了神經(jīng)病學(xué)作為一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科[6]。此后400年間的近代醫(yī)學(xué)被稱為實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)時(shí)代,是醫(yī)學(xué)發(fā)展史上的嶄新一頁(yè)。18世紀(jì),歐洲醫(yī)學(xué)家進(jìn)行大量尸體解剖,從而對(duì)人體正常結(jié)構(gòu)初步有了較為清晰的認(rèn)識(shí)。病理學(xué)之父意大利病理解剖學(xué)家莫爾加尼(Morgagni,1682-1771年)于1761年出版《論疾病的位置與病因》[7],認(rèn)為通過(guò)觀察解剖結(jié)構(gòu)的變化可以判定疾病的性質(zhì)和癥狀產(chǎn)生的原因,并確立“病灶(lesion)”的觀念,從而奠定病理解剖學(xué)的基礎(chǔ),對(duì)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生巨大影響[8]。
19世紀(jì)是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展的重要時(shí)期,其中現(xiàn)代神經(jīng)病學(xué)的發(fā)展與基礎(chǔ)神經(jīng)科學(xué)的建立與發(fā)展相伴隨。隨著顯微鏡技術(shù)的進(jìn)步,神經(jīng)病理學(xué)從器官病理走向細(xì)胞病理。新型儀器與工具的發(fā)明和應(yīng)用,提高了診斷與治療水平,將神經(jīng)病學(xué)推向嶄新的發(fā)展階段。1861年,法國(guó)外科醫(yī)師、神經(jīng)病理學(xué)家和人類(lèi)學(xué)家皮埃爾·保爾·布羅卡(Pierre Paul Broca,1824-1880年)通過(guò)尸體解剖發(fā)現(xiàn),能夠理解他人語(yǔ)言但不能言語(yǔ)的患者病變位于額下回后部,首次證實(shí)人類(lèi)某一特定能力與大腦的某一特定區(qū)域相關(guān)[9]。此后20年,腦圖譜被逐漸繪制出來(lái),并逐步探究出其與身體各部位之間的關(guān)系。1873年,意大利解剖學(xué)家、病理學(xué)家、神經(jīng)學(xué)家和組織學(xué)家卡米洛·高爾基(Camillo Golgi,1844-1926年)采用硝酸銀灌入、重鉻酸鉀硬化組織的染色方法,首次觀察到完整的神經(jīng)細(xì)胞及周?chē)嚓P(guān)結(jié)構(gòu),這是對(duì)神經(jīng)病理學(xué)研究的劃時(shí)代貢獻(xiàn)[10]。19世紀(jì)末,西班牙病理學(xué)家、組織學(xué)家和神經(jīng)學(xué)家圣地亞哥·拉蒙·卡哈爾(Santiago Ramóny Cajal,1852-1934年)改進(jìn)高爾基染色方法并進(jìn)行大量研究,提出神經(jīng)系統(tǒng)的基本單位是單個(gè)神經(jīng)細(xì)胞,至1891年將其命名為“神經(jīng)元(neuron)”。臨床神經(jīng)病學(xué)奠基人德國(guó)神經(jīng)病學(xué)家莫里茨·海因里?!ゑT·龍伯格(Morits Heinrich von Romberg,1795-1873年)于1840年出版《人類(lèi)神經(jīng)疾病教科書(shū)》,是一本關(guān)于神經(jīng)系統(tǒng)疾病病理學(xué)的著作?,F(xiàn)代臨床神經(jīng)病學(xué)的發(fā)展離不開(kāi)讓·馬丁·夏科(Jean Martin Charcot,1825-1893年)的貢獻(xiàn),他在任職法國(guó)巴黎大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)病理學(xué)教授期間,發(fā)表許多關(guān)于腦、脊髓及其他的病理報(bào)告,擔(dān)任該院院長(zhǎng)期間,相繼建立神經(jīng)科病房、門(mén)診、病理學(xué)和常規(guī)實(shí)驗(yàn)室并配備照相器材及其他教學(xué)設(shè)備。他以長(zhǎng)期敏銳的洞察力仔細(xì)研究患者的臨床癥狀與體征,結(jié)合顯微鏡和尸體解剖,建立了系統(tǒng)的神經(jīng)系統(tǒng)檢查方法,并開(kāi)創(chuàng)性地對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)疾病進(jìn)行命名和分類(lèi),被譽(yù)為神經(jīng)病學(xué)之父[11]。
20世紀(jì)后葉,隨著整個(gè)醫(yī)學(xué)科學(xué)理論體系的完善、分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展和超微結(jié)構(gòu)研究的進(jìn)步,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展進(jìn)入全新時(shí)代,神經(jīng)病學(xué)伴隨科技的發(fā)展也到達(dá)最輝煌的時(shí)期。英國(guó)工程師戈弗雷·紐博爾德·豪斯菲爾德(Godfrey Newbold Hounsfield,1919-2004年)發(fā)明的CT掃描儀是臨床神經(jīng)病學(xué)發(fā)展史上的里程碑,極大地提高了神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷水平;20世紀(jì)80年代問(wèn)世的首臺(tái)醫(yī)用MRI掃描儀使獲得高精確度、立體的體內(nèi)結(jié)構(gòu)圖像成為可能。20世紀(jì)40~60年代確定了基因的遺傳物質(zhì)是DNA,1953年沃特森(Watson)和科立克(Crick)闡明了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu),為基因復(fù)制、表達(dá)、突變和遺傳信息傳遞的研究奠定了基礎(chǔ),開(kāi)創(chuàng)了分子遺傳學(xué)的新紀(jì)元。人類(lèi)基因組計(jì)劃啟動(dòng)于1990年,參與國(guó)家有美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、日本和中國(guó),我國(guó)僅用6個(gè)月即完成了承擔(dān)的1%的人類(lèi)基因組測(cè)序工作。
21世紀(jì)是“腦的世紀(jì)”,神經(jīng)科學(xué)成為最活躍的研究領(lǐng)域。神經(jīng)病理學(xué)、基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)的發(fā)展使人類(lèi)可以從不同層面認(rèn)識(shí)神經(jīng)系統(tǒng)疾病的病因和病理學(xué)機(jī)制,干細(xì)胞技術(shù)為神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療提供新的方法,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及功能研究為神經(jīng)康復(fù)治療帶來(lái)曙光。
腦庫(kù)是利用甲醛溶液固定或冷凍人腦組織的資源庫(kù),可用于各種基于人腦組織的研究,如阿爾茨海默?。ˋD)、雙相情感障礙(BD)、肌張力障礙、人類(lèi)免疫缺陷病毒(HIV)感染、亨廷頓病(HD)、多發(fā)性硬化(MS)、帕金森病(PD)、精神分裂癥、癲、抽動(dòng)穢語(yǔ)綜合征(TS)等[12-13]。腦庫(kù)是神經(jīng)科學(xué)和神經(jīng)系統(tǒng)疾病研究的基礎(chǔ)。1947年,英國(guó)神經(jīng)病理學(xué)家約翰·亞瑟·尼古拉斯·科塞利斯(John Arthur Nicholas Corsellis,1915-1994年)團(tuán)隊(duì)納入英國(guó)倫威爾醫(yī)院8000余例癲?、腫?、癡呆和精神病的尸檢人腦組織標(biāo)本,以及1000余例健康志愿人腦組織標(biāo)本,同時(shí)附有相關(guān)病例資料和病理報(bào)告,經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展,英國(guó)倫威爾醫(yī)院腦庫(kù)目前已成為全球最大的腦庫(kù)之一[14]。
盡管20世紀(jì)神經(jīng)影像學(xué)的進(jìn)步使得發(fā)現(xiàn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)微小病變成為可能,但仍無(wú)法取代組織病理學(xué)的作用[15]。21世紀(jì),隨著分子生物學(xué)的發(fā)展,神經(jīng)變性病、炎癥性病變、腫瘤、精神病等腦疾病可采用基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)等方法進(jìn)一步行病理生理學(xué)研究[16]。目前已逐步建立相互補(bǔ)充、協(xié)作的腦庫(kù)網(wǎng)絡(luò),包括歐洲腦庫(kù)聯(lián)盟(Brain Net Europe)[17]、英 國(guó) 腦 庫(kù) 聯(lián) 盟(UK Brain Bank Network)、澳大利亞腦庫(kù)聯(lián)盟(The Australian Brain Bank Network)、美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院神經(jīng)生物樣本庫(kù)(NeuroBioBank,www.neurobiobank.nih.gov)等。2016年5月,中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院、中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院、浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院等10所基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院共同成立了中國(guó)人腦組織庫(kù)協(xié)作聯(lián)盟,旨在為我國(guó)的腦科學(xué)研究提供寶貴的樣本資源和獨(dú)特的研究?jī)?nèi)容[18];2018年7月,國(guó)家神經(jīng)系統(tǒng)疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心腦庫(kù)以神經(jīng)病學(xué)為核心,以臨床醫(yī)學(xué)院的教學(xué)醫(yī)院為單位,組建了腦庫(kù)共同體[19]。
腦庫(kù)建設(shè)涉及的倫理和法律問(wèn)題眾多,我國(guó)的腦庫(kù)建設(shè)處于起步階段,尚缺乏明確的指示和準(zhǔn)則。歐洲人權(quán)和生物醫(yī)學(xué)公約(The Convention on Human Rights and Biomedicine)明確規(guī)定,每個(gè)人均有身體自主權(quán),因此無(wú)論在何種情況下,腦組織捐獻(xiàn)志愿者必須對(duì)相關(guān)事宜知情同意,方能獲得道德倫理委員會(huì)的認(rèn)可[20-22]。隨著神經(jīng)系統(tǒng)疾病研究的不斷深入,腦庫(kù)建設(shè)成為神經(jīng)病學(xué)發(fā)展不可或缺的基礎(chǔ),遺體、器官和組織捐獻(xiàn)等相關(guān)事宜的立法逐漸提上議程。2007年,我國(guó)制定首部《人體器官移植條例》以規(guī)范捐獻(xiàn)行為;2017年修訂的《中華人民共和國(guó)紅十字會(huì)法》將“參與、推動(dòng)遺體和人體器官捐獻(xiàn)工作”列入法定職責(zé);2020年5月通過(guò)的《中華人民共和國(guó)民法典》在第二章生命權(quán)、身體權(quán)和健康權(quán)中對(duì)遺體和人體器官、人體組織捐獻(xiàn)做出明確規(guī)定,明確禁止人體買(mǎi)賣(mài),隨后各地結(jié)合自身實(shí)際情況分別出臺(tái)相應(yīng)捐獻(xiàn)條例。2020年10月通過(guò)的《中華人民共和國(guó)生物安全法》,旨在促進(jìn)生物技術(shù)的健康發(fā)展,推動(dòng)構(gòu)建人類(lèi)命運(yùn)共同體。這些規(guī)章制度均為腦庫(kù)建設(shè)與實(shí)施提供了法律支持,并依此制定了腦庫(kù)運(yùn)行的生物安全規(guī)范以及標(biāo)準(zhǔn)化流程(待發(fā)表)。
我國(guó)腦庫(kù)建設(shè)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存[23]。機(jī)遇主要體現(xiàn)在:(1)腦庫(kù)數(shù)量逐步增多。目前全國(guó)多所醫(yī)學(xué)院校的基礎(chǔ)和臨床醫(yī)學(xué)院均開(kāi)始或已經(jīng)籌備腦庫(kù)建設(shè)。(2)捐獻(xiàn)潛力巨大。我國(guó)神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者基數(shù)較大,隨著腦庫(kù)建設(shè)的推進(jìn),較短時(shí)間內(nèi)即可完成大量人腦組織的收集[24]。隨著我國(guó)遺體、器官和組織捐獻(xiàn)立法程序的完善、腦庫(kù)宣傳力度的增大、腦庫(kù)運(yùn)行流程的逐步優(yōu)化、國(guó)民觀念的轉(zhuǎn)變,未來(lái)將有更多的民眾參與腦組織的捐獻(xiàn)。與此同時(shí),我國(guó)腦庫(kù)建設(shè)也面臨一些挑戰(zhàn):(1)腦庫(kù)的管理歸屬性質(zhì)尚未明確。神經(jīng)病學(xué)成立之初,神經(jīng)病理學(xué)歸屬于神經(jīng)內(nèi)科。由于腦組織病理結(jié)果的解讀需具備豐富的神經(jīng)病學(xué)臨床知識(shí),因此通常由神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)師從事腦解剖病理學(xué),而病理科醫(yī)師則從事腦解剖病理以外的系統(tǒng)解剖病理。因此,在臨床醫(yī)學(xué)系統(tǒng),腦庫(kù)應(yīng)歸屬于神經(jīng)病學(xué)。(2)腦庫(kù)建設(shè)的流程尚未完善。既往收集的人腦組織標(biāo)本均來(lái)源于臨床尸檢,近年尸檢率下降,除風(fēng)俗習(xí)慣等社會(huì)因素外[25],還與臨床醫(yī)學(xué)系統(tǒng)尚未形成與中國(guó)紅十字會(huì)人體組織捐獻(xiàn)相對(duì)接的流程有關(guān)。目前,在遺體捐獻(xiàn)給基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院用于解剖教學(xué)、器官捐獻(xiàn)給臨床醫(yī)學(xué)院進(jìn)行醫(yī)療救助這兩個(gè)方面已形成標(biāo)準(zhǔn)化流程[26],但組織捐獻(xiàn)用于醫(yī)學(xué)診斷與科研尚未形成與中國(guó)紅十字會(huì)對(duì)接的標(biāo)準(zhǔn)化流程。(3)資金支持缺乏。管理部門(mén)缺少對(duì)大體解剖病理學(xué)研究的資金支持,醫(yī)療大體解剖病理與之相匹配的司法鑒定解剖病理之間的費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)相差達(dá)50倍,醫(yī)療機(jī)構(gòu)常常為促進(jìn)腦解剖病理學(xué)研究予以補(bǔ)貼,缺乏相應(yīng)的資金支持使得這項(xiàng)工作難以推進(jìn)。(4)腦庫(kù)建設(shè)人才短缺。腦庫(kù)建設(shè)和運(yùn)行需相應(yīng)的專業(yè)人才,如宣教人員、協(xié)調(diào)員、臨床神經(jīng)病學(xué)醫(yī)師、解剖病理技術(shù)人員、病理診斷人員、人腦組織樣本管理人員等。因此,基于神經(jīng)病學(xué)而發(fā)展起來(lái)的腦庫(kù),應(yīng)解決專業(yè)人員數(shù)量不足、入庫(kù)腦組織缺乏臨床信息、已入庫(kù)腦組織未被充分利用等問(wèn)題。
神經(jīng)病學(xué)各時(shí)期的發(fā)展均離不開(kāi)神經(jīng)解剖學(xué)和神經(jīng)病理學(xué)的發(fā)展,影像學(xué)診斷技術(shù)的進(jìn)步有助于發(fā)現(xiàn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)微小病變,但仍不能取代組織病理學(xué)檢查在診斷中的作用。腦庫(kù)建設(shè)對(duì)于推動(dòng)人腦形態(tài)與功能、發(fā)育、老化研究以及探討相應(yīng)的神經(jīng)系統(tǒng)疾病發(fā)病機(jī)制具有重要意義,對(duì)探尋疾病新的治療方法具有重要作用。目前,我國(guó)腦庫(kù)建設(shè)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍然存在較大差距,機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存,隨著相關(guān)倫理法規(guī)的完善、專業(yè)從業(yè)人員隊(duì)伍的壯大,我國(guó)建成具有國(guó)際影響力的專業(yè)腦庫(kù)指日可待。
利益沖突 無(wú)
中國(guó)現(xiàn)代神經(jīng)疾病雜志2021年4期