阿爾茲海默症是最常見的神經退行性疾病,影響全球逾5,000萬人口。本港 2 位女科學家,誓要揭開大腦的奧秘,尋找阿爾茲海默症的病理機制,及早篩查早期患者及研制新的治療方向,冀追趕阿爾茲海默症患者遺忘的速度,為他們及其照顧者帶來希望。「InnoHK創新香港研發平台」(下稱InnoHK) 平台更促成她們與世界頂尖科學家的合作,讓治療阿爾茲海默症的夢想,不再難以實現。
香港科技大學校長、晨興生命科學教授兼香港神經退行性疾病中心(HKCeND)主任葉玉如,其領導的研究團隊,無論在阿爾茲海默症的早期診斷或治療方案,都有創新性的研究成果。
葉教授表示,現時市場上僅6種藥物能減輕阿爾茲海默症的症狀,而今年 7 月美國食品藥物管理局(FDA)批准了第一款可延緩阿爾茲海默症的藥物,適用於早期患者,令葉教授領導的研究團隊更有決心盡快將他們研究的早期診斷阿爾茲海默症技術推出市場。研究團隊利用前沿的血液蛋白生物標誌物檢測技術,只要一滴血,便能在臨床症狀出現前 5 至 10 年篩查出患者,準確度超過96%。她希望將來檢測程序更優化,成本降低並普及化,「未來或可再推前,為患者提前在有症狀出現前的 10 至 15 年檢測出來。」
研究團隊又發現,大腦免疫細胞上的細胞表面蛋白 VCAM1,可作為阿爾茲海默症的治療靶點。葉教授解釋,大腦中澱粉樣蛋白斑塊的異常積聚,會阻礙神經腦細胞的溝通,導致患者認知功能下降;但大腦免疫細胞中有一種「小膠質細胞」,其表面蛋白 VCAM1 能幫助清除斑塊,「團隊找到這種蛋白在血液中的可溶性狀態,可用於調控其在大腦中的功能,換言之,日後治療的靶點在血液裡,這是一個突破,令治療更有效。」
她坦言,以上的研發成果,都有賴於 InnoHK 研發平台促成了本地大學與世界頂尖研究團隊的合作,加快科研進度。以血液篩查早期患者為例,她指出,其研究團隊的主要研究員、倫敦大學學院教授 Henrik Zetterberg,是開發阿爾茲海默症生物標誌物的世界知名學者,他幫助建立了血液蛋白檢測技術,令團隊可用超靈敏儀器量度分析;另一位遺傳基因專家 John Hardy 教授,其團隊首次發現阿爾茲海默症是蛋白基因變異。HKCeND 有幸與海外專家合作,可進一步研究華人遺傳基因對患阿爾茲海默的風險,讓更多人受惠。
曾榮獲世界傑出女科學家成就獎、中國科學院院士等的葉玉如教授,本身是國際知名神經生物學家,擁 70 項國際科技發明專利。她回想對科學的熱忱,早源於中學時代,對數理化生物科均有濃厚興趣,其後獲獎學金負芨美國攻讀生物化學,以及到哈佛讀藥理學,期間發現自己鍾情神經科學研究,博士論文題目是神經腦細胞溝通方法,更開創新領域。確定志向後,她在美國 2 間藥業公司工作,曾在神經營養因子領域取得具影響力的研究成果。但其後她選擇回流土生土長的香港,加入科大,培育新一代科學家。
她說,神經退化性疾病是一個長期病,對患者及其家人影響極大,隨人口老化,對社會和經濟亦是沉重負擔,「中心令我們有機會去轉化研究成果,對社會有貢獻,亦通過發表文章,與同行分享,與全球科學家交流合作,更能加快轉化進度。」
她坦言,現時大學裡不少研究生都是女生,認為只要醉心科學,對研究有熱誠、具好奇心和邏輯思維,並有恆心,不輕言放棄,都可以做好科研,「只要有信念、有 commitment,思考要創新。」她說,科研是一個漫長的旅程,但她對科學的熱誠從未減退。
葉教授本身的啟蒙者亦是一位女科學家,是 1986 曾獲諾貝爾醫學獎的意大利神經生物學家 Rita Levi-Montalcini,「當年科研環境不好,她就在一個家庭實驗室做試驗,她享年 103 歲,真的做科研做到 103 歲,培育不少科研人才。今時今日資源更多,做科研是好時機。」
同樣致力研發阿爾茲海默症早期診斷的香港城市大學生物醫學工程系陳葦恩教授,其團隊以磁力共振成像(MRI)為基礎,研發出高端分子成像技術,透過動態測量腦淋巴系統中葡萄糖水平變化,及早篩查患者。
本身是香港心腦血管健康工程研究中心(下稱 COCHE)總監的陳葦恩教授表示,心血管、神經退行性等疾病,如能早期檢測,患者可透過改變生活習慣治療或減慢病情,「一個健康大腦,需要配合一個健康心臟,若檢測技術做到輕巧、可穿戴,便可達至持續、多模態地監測,使用家可自行量度心腦血管健康,看看心臟和大腦年齡與真實年齡是否相配。」
COCHE 圍繞 3 大領域包括可穿戴傳感技術、醫學影像及人工智能大數據,共17個項目進行研發,其中部分已準備在社區檢測中心應用及測試,「例如有識別心血管患者的尿液血液的檢測技術、血管及心臟功能檢測技術等,不單可在社區做檢測,還可在家自行檢測。這樣,我們就能提前篩選出高風險群體,並及早進行治療。」
她直言,自小對「分子」已有濃厚興趣,「在攻讀博士學位期間,我專注於研究 MRI 對比劑。儘管 MRI 已被廣泛使用,但先進的分子技術尚未能在臨床上廣泛應用。當大腦出現問題或症狀時,可能已經造成了損傷。如果能進行分子層面的檢測,我們就能提前預測和預防這種情況。通過 MRI 成像技術,我們可以觀察到分子的分佈和互動,這大大提高了我們的預測精確度。」
她不諱言,對阿爾茲海默症的關注也源於有過世親人曾是患者,令她更體會到及早預防及檢測的重要。其研究方向也受其「偶像」丹麥神經科學家 Maiken Nedergaard 啟發,「她發現了大腦中清除廢物的機制,稱為髓質淋巴系統。傳統觀點認為神經中樞系統是相對獨立的,儘管她的理論在初期受到質疑,但她仍堅持研究,最終證明了髓質淋巴系統的存在。」陳教授早期關於阿爾茲海默症的成像技術,也源於大腦清除系統的理論建立起來。
對她影響至深的還有中學化學老師、博士導師黃永德教授、及約翰.霍普金斯大學醫學院的導師 Peter van Zijl 教授,分別帶她走入分子及 MRI 成像的世界。
她坦言,科研過程並不是一帆風順,「科研初期好多時實驗不成功,但這些失敗都提供很多線索給我,令下次實驗及理論更接近真相。」她說,做科研要有堅毅意志,勇敢去追夢,「我也曾對自己的能力感到不確定,但當我的成果得到國際專家的認可時,那種滿足感和成功感是無法用言語形容的。如成果能轉化並幫助到有需要的人,那是我作為科研人員努力不懈的原動力。」
陳教授坦言,本港有不少出色女科學家,COCHE 亦有三分之一是女科研人員,「只要認清自己興趣和優點,相信自己能做到,就要有遠見並持續前進,keep doing what you want to do 很重要。」
「Innohk創新香港研發平台」高峰會2023: 促進環球科研合作,推動成果轉化落地
由創新科技署及香港科技園公司合辦
日期:十二月六日(星期三)
時間:上午9 時30分 – 下午5時30分
地點:香港科學園第三期12W一樓大展覽廳
內容:雲集超過70位國際知名學者、本港科研人員、商界領袖、業界人士,聚焦探討醫療科技和人工智能及機械人科技。InnoHK創新香港研發平台旗下28所研發實驗室將分享科研合作的成果,及在現場設置展覽。