凱瑟琳·A·伯恩斯，博士
副教授（F3）
環境與分子毒理學系主任
環境與公共衛生科學系 | 醫學院
研究方向
伯恩斯實驗室的研究方向是子宮內膜異位症。子宮內膜異位症是指子宮內膜組織生長在子宮以外的部位，並附著於骨盆腔內。子宮內膜組織可附著於腹膜腔內的多個部位，包括輸卵管、卵巢、腹膜壁及腸道。該疾病影響美國770萬名女性的生活品質和生殖健康，估計造成1,100億美元的經濟負擔。症狀包括經痛、慢性疼痛、疼痛…
Katherine A. Burns, PHD
Assoc Professor (F3)
Director, Division of Environmental & Molecular Toxicology
Environmental & Public Health Sciences | College of Medicine
Research Interests
The Burns Laboratory studies endometriosis. Endometriosis occurs when endometrial tissue from the uterus is located outside the uterus and adheres to and invades the pelvic cavity. Endometrial tissue attaches to places in the peritoneal cavity including fallopian tubes, ovaries, peritoneal wall, and bowel. This disease affects the quality of life and reproductive health of 7.7 million women in the U.S. with an estimated cost burden of $110 billion. Symptoms include painful periods, chronic pain, pain...
東海大學應用物理
//歲末年初，「Science」的編輯部準備要放年假去了，每年這個時候為了讓讀者們假期間不開天窗，都會請編輯們各推薦一篇「年度編輯選文」，以免熱愛閱讀科學文獻的大家長假中無事可做。接下來本站將從中選出幾則為大家報導。
美國辛辛那提大學醫學院的凱薩琳·伯恩斯（Katherine Burns）教授還是個青少年時，每個月都得忍受一次劇痛來襲，此時她會爬到床底下，把腹部貼在冰冷的地板上；同時抓著一台計算機，隨意地做些數學題目，試著將注意力從那疼痛轉移到數字上。父母帶她看了無數的醫生，答案總是：「轉大人時都這樣啦」、「這很正常」，甚至對她的父母說：「這是心理作用，她只是想引起你們的注意。」
許多女性都有這種「一邊承受痛苦、還要被說是在討拍」的經歷。然而，這種疼痛卻是來自貨真價實的疾病：子宮內膜異位症。據估計，全球有 11% 的育齡婦女，即高達 1.9 億人，正受此病困擾。
1.9 億人！如此普遍的疾病，卻長期受到忽視，從投入這個疾病的研究經費就可以看出來：在 2010 年至 2024 年間，美國國家衛生研究院（NIH），平均每年僅投入 1450 萬美元於此疾病的研究，佔其平均年度預算的 0.039%，可以說是微不足道。
對於這種不合理的現象，伯恩斯教授一語道破：「子宮內膜異位症的研究之所以如此落後，是因為它影響的是女性，而且它不會致命。」她從小為此所苦，成為研究者後，決心對付這個宿敵，除了自身投入這個領域的研究之外，也大力推動科學界與社會大眾重視這個疾病。
她的努力有了成果。長久以來，醫學界普遍認為雌激素等荷爾蒙是驅動子宮內膜異位症發展的主要元兇。然而，新的研究發現卻顛覆了這一觀點，指出免疫系統在此扮演了「叛徒」的角色。
本應負責清除異位組織的免疫細胞，實際上卻在幫助這些組織生長。研究發現，本來負責清除外來細胞的「自然殺手細胞」，在患者體內的數量和效力都呈現下降；而負責清除經期廢棄物的「巨噬細胞」，不但沒有正常工作，反而分泌促進發炎的分子；而嗜中性球則幫助病灶長出新的血管，為其提供養分。這些免疫系統的「工作細胞」不僅沒有好好工作，反而是子宮內膜異位這種疾病的關鍵共犯。這些過程發生在病灶發生的前 72 小時，此時雌激素尚未開始發揮作用。之後才由雌激素接手，驅動病灶的持續生長與維持。
弄清楚真正的成因，才能對症下藥，過去的療法都以雌激素調節為主，忽略了免疫細胞的機制，所以對一部分的病人效果不彰。
子宮內膜異位症的診斷不易，平均需要長達 7 年才能確診，而最可靠的診斷方法仍需透過侵入性的腹腔鏡手術，這不只讓無數女性在痛苦中煎熬，許多醫療保險也不給付這種診斷用的手術，造成更長時間的延誤。
為了尋找非侵入性的診斷方法，伯恩斯和她的團隊將目光轉向了經血流出物。他們在顯微鏡下發現，來自子宮內膜異位症患者和健康女性的嗜中性球型態差異之大，簡直是「一目了然到令人震驚」。健康女性的嗜中性球細胞核飽滿，通常有 2 到 3 個「分葉」，這是指細胞核不是圓圓一顆，而是像啞鈴（2 分葉）或是指尖陀螺（3 分葉）；而子宮內膜異位症患者樣本中的嗜中性球，其細胞核則有 4、5 個甚至更多分葉。這項發現有望開發出一個簡單、廉價且快速的診斷測試。
在這場對抗女性專有疼痛的艱難戰役中，主角伯恩斯教授本身就是患者，她的第一個博士生 Taylor Wilson 也是飽受此症之苦，她在 2025 年 8 月以此主題完成了博士學位。
新的診斷與治療方式的研究仍在進行，不過此時遭遇到逆風：川普總統大砍 NIH 的預算，研究經費可能有斷炊之虞，接下來的發展仍在未定之天…
伯恩斯教授關於此研究的回顧論文（Review），發表於 2025/02/07 的「Women’s Health」。
圖左：（上到下）嗜中性白血球、巨噬細胞、自然殺手細胞，這次你們演反派！（はたらく細胞©清水茜／講談社）//
圖右：（上）Katherine Burns 教授（來源：辛辛那提大學官網），（下）Burns 教授 13 歲時，因為嚴重的經痛只好退出壘球隊（來源：Science/ LINDA RITCHIE BURNS）
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