【創科廣場】多功能探針監察柏金遜症 標靶治療助抑制病情

2021-05-25 13:10
一般常誤以為,柏金遜症只會發生年長人士上,其實不然。電影《回到未來》男主角米高霍士(Michael J. Fox),就成為患者的代表,致力介紹有關疾病。

 

雖然幹細胞治療發展迅速,為柏金遜症帶來希望。時至今日,柏金遜症仍是不治之症。患者的活動機能失調,加上手震及行動困難,影響生活社交。近年柏金遜症生物標誌和標靶的研究取得進展,有助早期抑制病情,阻緩惡化。

 

中大工程學院生物醫學工程學系邊黎明教授和醫學院容永豪及柯亞教授的團隊,最近研發出多功能納米探針,可用於監察柏金遜病的進展,預防病情惡化。科研成果已發表在美國化學學會《應用材料與界面》(ACS Applied Materials and Interfaces)期刊上。

 

干預標靶抑制病情

 

柏金遜病的主要發病,多屬老年人神經退化性疾病;分原發性和誘發性兩大類,而其中大部分是原發性,原因是腦內部分神經系統功能受損,不能製造一種稱為「多巴胺的神經傳導物質。腦部一旦缺乏多巴胺,信息就不能正常從神經細胞傳送至肌肉,遂出現震顫、僵硬和遲緩等徵狀;成因現階段未有一致結論。

 

但愈來愈多證據顯示,柏金遜病人的腦部,往往過度產生「基質金屬蛋白酶」(Matrix metalloproteinase)(MMPs), 其中MMP3可引發多巴胺能神經元的凋亡,產生神經炎症,令患者出現柏金遜病症狀。研究人員又發現,MMP 3抑制劑可有效減少炎症性小膠質細胞活化和多巴胺能神經元的死亡,直接證實了MMP3,有機會成有效的早期柏金遜病生物標誌物和臨牀干預的標靶。

 

邊黎明教授說,利用一種多功能納米探針監察,並抑制大腦中MMP 3的異常活動,有望及早發現柏金遜病,以至其他神經退化疾病的症狀,在初期延緩病情惡化。

 

開發納米探針

 

治療柏金遜病的挑戰之一,就是檢測和抑制早期MMP3的活性,以減輕神經應激和炎症反應。

 

2018年初,邊黎明教授科研團隊的博士研究生李睿和博士後研究員黎錦明博士合作,研發出一種酶響應納米探針,可用於監測神經退化性疾病的生物標誌物。

 

其後,邊教授團隊與容永豪教授及柯亞教授科研團隊的李怡博士等人,再改良這種納米探針,設計出用於監測柏金遜病生物標誌物活性,並同時可遞送治療劑的多功能納米探針。

 

驗證成功後,研究小組與威爾斯親王醫院李郁偉教授合作,在小鼠柏金遜病模型中,驗證了納米探針的功效。納米探針在患有柏金遜病的小鼠大腦中,可顯示明顯熒光信號,首次成功於活體動物大腦中進行MMP 3的活性監測,證明探針在監測腦細胞應激和腦組織炎症反應、診斷早期的柏金遜病,極具潛力。

 

邊黎明教授表示:「研究小組將改良探針使用方法,負載更有效治療劑,以達到治療神經退化性疾病的最佳效果。」

 

容永豪教授表示:「柏金遜病只是影響大腦許多神經退化性疾病之一。希望該技術可擴展應用到其他腦部疾病。」

 

研究獲中國國家自然科學基金、香港醫療衞生研究基金、香港研究資助局優配研究金、中大周毓浩創新醫學技術中心及中大蔡永業腦神經科學中心支持。

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