肉毒杆菌毒素在慢性疼痛治疗中之应用
1895年Dr. Van Ermengem奉派前往比利时之一村庄调查多人食物中毒后正确的判断死因为肉毒杆菌(Clostridium Botulinum)分泌之剧毒而死，两年后此毒素分离成功。于第二次世界大战期间美国军方因研究生化武器，故投入大量资源将肉毒杆菌培养及将其毒素提炼成高浓度高纯度之型态，幸好直至战争结束并无使用此毒。
肉毒杆菌毒素之医学用途始于1978年Dr. Scott用之于矫正斜视，1989年美国药品管理局(FDA)准许肉毒杆菌用于矫正视斜视、眼皮痉挛及面肌痉挛；1990美国卫生署(NIH)同意肉毒杆菌毒素用于斜颈、颈肌痉挛、面颚痉挛及美容去皱纹之治疗。目前肉毒杆菌毒素用量最多者为用于美容整型及治疗肌肉痉挛，但在过去十年医学文献上陆续报导多种非”官方”批准之用途之临床经验，目前肉毒杆菌毒素之适应症有二十多种。
肉毒杆菌毒素是肉毒杆菌产生的一种蛋白质之神经毒素，目前按其抗原型(serotype)分为八型：A、B、C1、C2、D、E、F、G，目前在临床使用者只有A型与B型，两者中又以A型使用之经验最多，目前全球供应A型肉毒杆菌毒素(以下简称BTX-A)只有三家药厂，其品牌为：美国Allergan药厂之Botox、英国Ipsen药厂之Dysport、中国兰州药厂之衡力。中国兰州生物制品研究所生产之BTX-A(衡力)，其菌种源于美国，故衡力BTX-A之效应及单位与美国的Botox相似，B型肉毒杆菌毒素(以下简称BTX-B)只有美国Elan药厂产之Myobloc®。
BTX剂量之测定是剂量与注入小白鼠引起死亡时间(LD50)标准曲线核查而来，故不同药厂生产之BTX之单位并非相等，使用时必须加以注意。
肉毒杆菌毒素的结构和特性
BTX-A为一蛋白分解酶，分子量为150,000是由两断片合成，一为重链(H-Chain)其分子量为100,000，另一为轻链(L-Chain)其分子量为50,000而两链由一个二硫链(S-S bond)连结在一起，当BTX-A进入人体抵达运动神经末稍之神经－肌肉突触处(Neuromuscular junction)毒素发挥作用循如下四阶段：
1. 结合阶段：BTX由其重链接合于神经末稍细胞表面受体
2. 内转阶段：整个BTX分子进入神经末稍细胞内
3. 囊泡阶段：BTX之双链分离，轻链附上神经末稍细胞内之乙醯胆碱囊泡(Acetylcholine Vessicle)之泡膜上
4. 蛋白分解阶段：轻链抑制囊泡所需之“靠岸”蛋白，使囊泡无法被牵到神经细胞膜之边缘，是以无法释放内含之乙醯胆碱，造成该肌肉运动功能之麻痹，此麻痹之效应是可逆性，神经－肌肉突触受体会慢慢再生，通常3-6月内肌肉之运动功能将完全恢复
肉毒杆菌之临床应用
基于BTX有麻痹肌肉之功能，于1978年美国药物管理处(FDA)允许眼科医师Dr. Scott试验用BTX治疗斜视发现BTX疗效甚佳，确有长期松弛肌肉之功能且无毒性，以后逐步扩大用于眼脸痉挛、面肌痉挛、梅杰氏综合症候群、痉挛性斜颈以及各种不同病因所引起的肌肉痉挛，如威尔逊病、巴金森病。作家和音乐家的手痉挛、手震颤、中风后肢体肌肉痉挛、多发性硬化症引起的肢体痉挛、脑瘫痪儿童之肢痉挛、因脊髓损伤引起之膀胱痉挛、肛门括约肌痉挛、进发性运动障碍综合症等。
在最近十年因发现少量BTX注射可松弛脸部肌肉，达到除皱纹之效应，是以BTX现被广泛使用于整型美容，使此药从”默默无闻”几乎已到到家喻户晓、声名大噪。
肉毒杆菌毒素于疼痛之治疗应用
痛是痉挛性斜颈(cervical dystonia)一常见之症状，文献上报告显示60%~80%之病人有痛。自1985年Tsui等人率先报告用BTX-A注射治疗痉挛性斜颈有效且解痛，翌年Tsui等人再用双盲安慰剂比较法报告用BTX注射其镇痛效果在BTX组为88%，在安慰剂组则只有24%，以后一系列的双盲研究报告均证明BTX注射能解除斜颈之痛，多位作者更观察到BTX镇痛之效应往往产生在颈肌舒解之前并比肌肉舒解之程度更佳，是以BTX治肌痉挛痛似是并非全然在于其放松痉挛之肌肉而已，医界开始对BTX是否能治其它痛症大感兴趣。
肉毒杆菌毒素用于肌筋膜痛(Myofascial pain)
过去数年陆陆续续有临床报告使用BTX来治肌筋膜痛，其中以肩颈痛之资料较多，开放性(open study)的报告多云有镇痛疗效，在五个双盲安慰剂比较之研究报告中，三篇(Foster，Freud，Alo)显示BTX镇痛有效，另两篇(Wheeler 1998、Wheeler 2001)则云无效。作者参与一今年初完成的双盲研究用BTX-A与安慰剂(生理盐水)于25位有慢性上背痛之患者注射(Sun & Mok)，发现BTX组有明显的疼评分(VAS)下降并持续12周之观察期(因人源之限，此研究只观察12周)，其中13%病人痛全除，36%病人痛大幅的减轻。以BTX治下背痛的资料目前不多，其中一有趣之观察为Porta等之报告，彼等以双盲法比较两组下背肌筋膜痛(每组20人)之病人，一组给布比加恩(Bupivacaine) + BTX-A，另一组给布比加恩 + 类固醇(Methylprednisolone)，发现在第30天评估，两组之痛指数(VAS)均下降，且无差别，但在第60天评估，BTX-A组之痛指数仍低，但类固醇组之痛指数(VAS)已回升且两组有统计学上之差别，此观察与已知BTX-A之长效应相吻合。
因文献上资料不足，故目前对BTX治下背痛之疗效未能作一定论。
肉毒杆菌毒素用于偏头痛(Migrain headache)
Mauskop、Silberstein等，意外观察到多位女性患者接受BTX注射去皱纹后报告彼等多年之偏头痛亦有改善，自1998至今多篇文献报告(包括双盲-安慰剂比较者)均提供BTX-A注射对偏头痛有正面的疗效(减少头痛之频率及降低头痛之强度)。因偏头痛非由同肌肉痉挛而造成，BTX对此痛症之疗效更是令人对BTX镇痛之机转与适应症之探讨更产兴趣。
肉毒杆菌毒素用于紧张性头痛(Tension headache)
紧张性头痛已证实常与颅骨肌肉紧绷有关，故我们会猜BTX对此类之痛应非常有效，但文献上的报告尤其90年代者有数篇报告云BTX无效，不过最近两年较严谨之双盲研究均报告BTX对紧张性头痛有疗效，总体来说，BTX对紧张性头痛之疗效似乎比不上治偏头痛。
肉毒杆菌毒素用于其它痛症
文献上与疼痛学会报告陆陆续续有少量病例用BTX来治多种不同的痛症，如复杂型局部性痛症候群(CRPS)、神经受损后之神经痛、带状疱疹后痛、乳房切除后慢性痛、膀胱痉挛痛、肛门痉挛痛等。
肉毒杆菌毒素镇痛之机转
BTX对肌肉运动功能之抑制作用是很清楚，但其能止痛之机转目前尚不了解，从临床观察及动物实验之资料看来，BTX镇痛之机转相当复杂及多元化：
1. BTX能消除肌肉痉挛之痛不全在于其肌肉松弛之功能，BTX对肌梭(Muscle Spindle)有调节及正常化之功能及抑制肌肉局部缺血引起之致炎物质之释放。
2. BTX是一乙醯胆碱之阻断物(Chemical dennervator)，但乙醯胆碱并非只存在神经-肌肉突触处，而是广泛分布在神经系统：交感神经之神经节前之传送体即为乙醯胆碱，副交感神经之神经节前后之传送体均为乙醯胆碱，而自律神经系统与疼痛密切之关系已被证明。
3. 在动物实验上有发现BTX对神经型发炎多种传导物(neurogenic inflammation)有抑制作用，而多种疼痛与神经炎有关，目前神经性发炎已视为偏头痛之机转，故BTX对偏头痛之疗效可能基于此机制。
4. 最近有动物实验报告从动物后肢注射BTX后可在动物之脊髓找到BTX之代谢物，故BTX可能由末稍组织”逆流而上”进入中枢神经产生作用，此机转尚需进一步探讨。
肉毒杆菌毒素之使用法
BTX为一稀释冻干剂(粉状)，美国之Botox及国产之衡力均为每瓶100单位，使用时注入1-5ml生理食盐水于瓶内，药物立溶，为防止分子破坏故不宜激烈摇动溶液。药物溶解后只能保存4小时，如放冰箱中于4℃可保存12小时。
肉毒杆菌毒素之副作用
BTX虽为剧毒，但以临床剂量用于人体却是出乎意料之完全，于过去23年临床之使用至今尚未有病例报告病人因此死亡，BTX之安全性源于临床使用之低剂量，BTX之致死量估计为每公斤体重40单位(故要致一60公斤成人于死，要用2,400单位，即24瓶药剂)。较常见之副作用为：
1. 肌肉无力／萎缩。BTX造成肌肉无力之ED50为每公斤6单位，故每次BTX之用量应不超过300单位，如肌肉无力发生亦为可逆性，于3-6个月内将会完全恢复。
2. 有些病人会有短暂性之感冒症状
3. 于颈部注射时如入针较深或BTX扩散渗透入喉部肌肉可引起声音变化或吞咽困难，此副作用亦为可逆性，于3-6月内恢复。
4. 重复注射BTX可引起体内产生抗体，以致日后有耐药性或全然无效，抗体之产生为附在毒素分子上的蛋白引起，故药厂不断改进毒素之纯量以降低抗体产生之可能性，过大剂量或短期内重复注射会增加抗体产生之机率，故宜避免
