在她的丈夫被診斷出患有帕金森病(一種以震顫和運動困難為特徵的進行性神經退行性疾病)的六年前,喬伊·米爾恩 (Joy Milne) 就察覺到他氣味的變化。當她加入慈善機構英國帕金森病協會並遇到其他患有相同獨特氣味的人時,她後來將這種細微的麝香味與該疾病聯絡起來。帕金森病是最常見的與年齡相關的疾病之一,據估計全球有700萬至1000萬人受其影響。儘管目前尚無明確的診斷測試,但研究人員希望這種新發現的嗅覺特徵將有助於建立一種診斷測試。
米爾恩是一位來自蘇格蘭珀斯的超級嗅探者,她希望與研究人員分享她的能力。因此,當愛丁堡大學的神經科學家蒂洛·庫納斯 (Tilo Kunath) 在 2012 年英國帕金森病協會的一次活動中發表演講時,她在問答環節舉手聲稱自己能夠聞到這種疾病的味道。“起初我並沒有認真對待她,”庫納斯說。“我說,‘不,我從沒聽說過,下一個問題。’”
但幾個月後,庫納斯與一位同事分享了這個軼事,並得到了令人驚訝的回應。“她告訴我,那位女士沒有錯,我應該找到她,”庫納斯說。研究人員找到米爾恩後,他們透過讓她嗅 12 件 T 恤來測試她的說法:六件屬於帕金森病患者,六件來自健康人。米爾恩正確識別了 12 件中的 11 件,但將一件非帕金森病 T 恤錯誤地歸類為疾病類別。然而,事實證明,她根本沒有錯——那個人在不到一年的時間內就被診斷出患有帕金森病。
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米爾恩可能不是唯一擁有這種能力的人。自從上週晚些時候 BBC 透露她的故事以來,蒂洛和他的合作者、曼徹斯特大學的化學家佩爾迪塔·巴蘭 (Perdita Barran) 收到了大約 20 人的電子郵件,他們聲稱自己也具有這種能力。庫納斯和巴蘭希望測試這些人,以進一步驗證帕金森病的氣味。與此同時,他們正在分析皮脂樣本以確定其來源。
那是什麼氣味?
當研究人員詢問米爾恩氣味的來源時,她指向了襯衫領子。庫納斯說,這令人驚訝,因為他們最初預計氣味來自腋窩,那裡汗腺豐富。確定頸部區域提供了一個重要的線索——皮脂腺,它分泌一種油性蠟狀物質,稱為皮脂,集中在您的背部和 T 區——額頭、鼻子和下巴。
一旦他們確定皮脂是來源,一條論文線索就開始出現。事實證明,研究人員早在1920 年代就已發現帕金森病患者皮膚上的皮脂產生變化。這導致帕金森病患者的皮膚呈現蠟狀外觀,皮膚科醫生長期以來都將其記錄在案,但神經科醫生在很大程度上忽略了這種情況,認為這是該疾病的典型症狀。
其他研究發現,α-突觸核蛋白(帕金森病患者大腦中出現的蛋白質團塊)也積聚在皮膚上。這可能也是氣味變化的潛在原因。另一種可能性與自主神經系統功能障礙有關,這種功能障礙發生在運動症狀出現之前。根據庫納斯的說法,這些紊亂可能會影響皮脂腺的功能方式。然而,目前,氣味變化背後所有潛在的機制都只是猜測。
化學特徵
巴蘭負責技術方面的工作。她的團隊正在努力識別導致帕金森病氣味的分子特徵。使用質譜儀(一種化學中用於識別樣品中成分的數量和型別的技術)進行的初步分析顯示,皮膚分泌物中大約有 9,000 種不同的分子。並非所有這些都來自人類——有些來自生活在皮膚上的細菌,這指向了氣味的另一種可能來源:一種喜歡在帕金森病患者皮膚上定殖的特定細菌。
還需要進行進一步的測試,而不僅僅是將患病者與未患病者進行比較。帕金森病涉及一系列症狀,這些症狀在個體之間或疾病過程中並不總是以相同的方式出現。研究人員的下一步是比較疾病早期和晚期個體。 “我們尚不清楚代謝特徵會有多詳細,但我們當然知道疾病可以分級,更強大、更有效的測試將能夠區分 [帕金森病] 的不同型別及其進展方式,”巴蘭說。
新的診斷工具
這種測試會是什麼樣子?根據巴蘭的說法,可以是浸漬式生物感測器(其工作原理類似於妊娠測試,指示特定生物標誌物是否存在),也可以是行動式質譜儀,它不僅可以識別存在什麼,還可以識別存在多少。後者將特別有用,因為有傳聞證據表明生物標誌物會隨著疾病的進展而變化。 “對於我的丈夫,我發現當他的症狀惡化時,氣味變得更濃,當他的藥物平衡時,氣味就會減輕,”米爾恩說。
其他研究人員已經在呼吸中發現了帕金森病的特徵。以色列理工學院的化學工程師霍薩姆·海克 (Hossam Haick) 最近開發了一種呼吸測試來檢測帕金森病。他的小組在 2013 年進行的一項研究發現,該測試能夠有效地將帕金森病狀態與健康狀態區分開來,準確率達到 78%。海克也沒有想到會研究帕金森病。但儘管他正在測試呼吸樣本以診斷肺癌,但他的一位沒有癌症跡象的參與者堅持認為他身體出了問題。結果證明那個人患有帕金森病,他們能夠在他的呼吸中識別出獨特的分子特徵。“我們現在已經在 600 多名帕金森病患者身上測試了該裝置,”海克說。“該裝置已準備就緒,但仍需商業化。”
帕金森病患者的皮脂和呼吸中是否存在相似的分子尚不清楚,研究人員認為不太可能。呼吸變化的原因仍然是一個謎,並且與皮脂不同,呼吸系統沒有記錄在案的差異。 “沒有證據表明帕金森病患者的肺部氣道發生變化,而有很多證據表明皮膚髮生變化,”巴蘭說。
開發診斷工具的另一種可能更快的方法是訓練所謂的探測犬。狗的嗅覺比人類靈敏得多,已被用於嗅探爆炸物和毒品,甚至區分同卵雙胞胎。探測犬還被用作某些形式的癌症和糖尿病的早期檢測感測器。 “我們一直在與 Medical Detection Dogs(一家使用狗來檢測癌症的慈善機構)進行討論,”庫納斯說。他們希望最終訓練狗來嗅探帕金森病,這將是快速診斷工具的理想選擇。狗不需要知道疾病的確切分子特徵,並且在診斷方面非常準確。例如,狗目前比前列腺特異性抗原 (PSA) 測試(前列腺癌的主要篩查方法)更準確。
患者的希望
使用皮膚拭子、呼吸分析和探測犬的測試很有吸引力,因為它們是非侵入性的。迄今為止,尚不存在帕金森病的早期診斷工具。即將推出的呼吸測試和未來的皮脂測試可能有助於填補這一空白。早期發現該疾病可以帶來巨大的改變,特別是隨著新藥的出現,如果在新疾病的早期階段給藥,這些新藥可能有效地減緩疾病的進展。
“我的丈夫在被診斷出患有該疾病後遭受了 21 年的痛苦,但他在那之前就已經患病多年,”米爾恩說。“我希望看到人們不再像他那樣受苦。”米爾恩的丈夫於去年六月去世。