每經(jīng)記者 許立波    每經(jīng)編輯 魏官紅    

眼看著自己被親人遺忘，卻無能為力……因患者基數(shù)龐大、病理機(jī)制未明、病變不可逆，阿爾茨海默癥一直是令不少人談之色變的頑疾。

近日，香港科技大學(xué)（以下簡稱港科大）宣布，其領(lǐng)導(dǎo)的國際研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一套人工智能模型，利用遺傳信息，可在出現(xiàn)病征之前預(yù)測罹患阿爾茨海默癥的風(fēng)險(xiǎn)。

港科大分子神經(jīng)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任傅潔瑜在接受《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者采訪時(shí)指出，針對阿爾茨海默癥，目前既沒有客觀的診斷工具，也缺少有效的干預(yù)措施。“因此，我們迫切需要新的干預(yù)方法，其中一項(xiàng)非常重要的工作是我們需要了解疾病的成因并識別新的治療目標(biāo)。”

利用人工智能做早期診斷，準(zhǔn)確率可達(dá)七成

6月6日，香港桂冠論壇委員會舉行新聞發(fā)布會，宣布香港桂冠論壇將于11月13至18日在香港科學(xué)園舉行。據(jù)悉，香港桂冠論壇旨在推動本地科研發(fā)展，致力于建立跨世代、跨文化和跨領(lǐng)域的學(xué)術(shù)交流平臺，讓本地科研人員能向大眾及各地學(xué)者，展示其出色的科研成果。在大會舉辦之前，包括每日經(jīng)濟(jì)新聞在內(nèi)的多家國內(nèi)外媒體走進(jìn)港科大等高校進(jìn)行采訪交流。

研究資料顯示，阿爾茨海默癥患者會喪失腦細(xì)胞，并岀現(xiàn)一系列腦功能及認(rèn)知功能障礙，包括喪失記憶，以及出現(xiàn)行動、推理和判斷能力受損等癥狀。傅潔瑜教授援引的數(shù)據(jù)顯示，2018年全球罹患阿爾茨海默癥的人口就大約有5000萬人，預(yù)計(jì)到2050年患者人數(shù)將增長到1.52億人。

傅潔瑜指出，盡管阿爾茨海默癥在癥狀出現(xiàn)前至少10至20年患者大腦就會發(fā)生病理變化，患者卻往往只在記憶出現(xiàn)問題時(shí)，才會尋求醫(yī)生診治，而此時(shí)病情往往已經(jīng)發(fā)展到中晚期。如果能夠在發(fā)病早期就進(jìn)行干預(yù)治療或是病情管理，那么就能顯著延緩認(rèn)知衰退的進(jìn)程。

據(jù)記者了解，目前醫(yī)生對于阿爾茨海默癥患者的診斷主要依靠對患者認(rèn)知能力的測試，至于就阿爾茨海默癥病情的病理評估，最常使用的醫(yī)療程序是以腦部成像和腰椎刺穿術(shù)來偵測由阿爾茨海默癥引起的大腦病變。

傅潔瑜教授介紹港科大分子神經(jīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的研究成果

圖片來源：港科大供圖

為探索針對阿爾茨海默癥更具可行性的診斷方式，港科大研究團(tuán)隊(duì)從429種與阿爾茨海默癥相關(guān)的血漿蛋白中，識別出19種具有阿爾茨海默癥患病特征的血漿蛋白生物標(biāo)志物組群。團(tuán)隊(duì)根據(jù)這組標(biāo)志物，設(shè)計(jì)了一套評分系統(tǒng)，以將阿爾茨海默癥患者自健康人群中區(qū)分出來，其準(zhǔn)確率超過96%。該系統(tǒng)還能辨別阿爾茨海默癥早、中及晚期三個(gè)階段，可用作監(jiān)測患者的病情發(fā)展。

與目前臨床上常用的診斷方式相比，這種以血漿蛋白生物標(biāo)志物為識別手段的技術(shù)有何優(yōu)勢？傅潔瑜在回應(yīng)《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者提問時(shí)表示，目前主流的診斷方式都難以在發(fā)病早期進(jìn)行識別，認(rèn)知測試的缺陷在于其診斷結(jié)果過于主觀，腦部影像成本昂貴，而腦脊液穿刺屬于侵入性較大的有創(chuàng)檢查，患者將承受一定生理痛苦；同時(shí)，這幾類方式均未在世界各地獲得廣泛應(yīng)用。

“血漿蛋白生物標(biāo)志物的診斷方式，其主要優(yōu)勢在于便捷、更少的侵入性、更低的成本、更低容量的所需樣本（最少只需要一滴血）。目前，團(tuán)隊(duì)正探討與業(yè)界建立戰(zhàn)略合作關(guān)系，以促進(jìn)該研發(fā)成果商品化。”傅潔瑜透露，這款產(chǎn)品目前已經(jīng)與中國香港地區(qū)的一些診所合作，將于7月推出，屆時(shí)可以預(yù)約抽血，血液樣本會返回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測，并結(jié)合認(rèn)知狀況評估，返回實(shí)時(shí)阿爾茨海默癥患病風(fēng)險(xiǎn)的檢測報(bào)告。

另一方面，6月7日，港科大方面宣布，由校長葉玉如教授及大數(shù)據(jù)研究所主任陳雷教授帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)，特別探索深度學(xué)習(xí)模型能否利用遺傳信息來評估罹患阿爾茨海默癥的風(fēng)險(xiǎn)。團(tuán)隊(duì)建立了首批深度學(xué)習(xí)模型，用于評估歐洲和中國人群患上阿爾茨海默癥的多基因風(fēng)險(xiǎn)。與其他模型相比，港科大的深度學(xué)習(xí)模型能更準(zhǔn)確地辨識阿爾茨海默癥患者，同時(shí)也量化評估遺傳風(fēng)險(xiǎn)對各種生物過程的影響，并根據(jù)各種與生物過程變化相關(guān)的疾病風(fēng)險(xiǎn)對個(gè)體進(jìn)行分級分層。

據(jù)悉，該研究將新型深度學(xué)習(xí)模型與基因檢測相結(jié)合，可估計(jì)一個(gè)人在其一生中患阿爾茨海默癥的風(fēng)險(xiǎn)，準(zhǔn)確率超過70%。

現(xiàn)有藥物均存爭議，腦部基因療法或可破局？

除了難以進(jìn)行早期診斷，阿爾茨海默癥還是一種不可逆轉(zhuǎn)的疾病，且目前沒有有效的治療方法。其中一個(gè)關(guān)鍵障礙是，此病癥的致病機(jī)制復(fù)雜且有許多未知之處，可用于開發(fā)藥物的有效靶點(diǎn)很少。早前有研究發(fā)現(xiàn)，阿爾茨海默癥患者大腦中的免疫細(xì)胞（小膠質(zhì)細(xì)胞），無法有效清除有害的淀粉樣蛋白斑（Aβ），導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞功能失調(diào)，引起記憶喪失和認(rèn)知障礙，至于排毒障礙的原因還有待深入探索。

在敘述當(dāng)前針對阿爾茨海默癥的治療手段時(shí)，傅潔瑜指出：“此前獲批的幾款‘老藥’都只能緩解癥狀，而FDA新近獲批的β淀粉樣蛋白（Aβ）據(jù)說屬于疾病修復(fù)類藥物，但實(shí)際上其效果還存在爭議；在中國，還有一款附條件批準(zhǔn)的藥物GV-971，但由于其成藥的理論基礎(chǔ)——腸道菌群在阿爾茨海默癥中的作用尚不清楚，也有待更多的臨床數(shù)據(jù)證明其藥效。”

傅潔瑜希望其團(tuán)隊(duì)的研究成果能夠成為革新阿爾茨海默癥診斷和干預(yù)方式的“GameChanger（游戲規(guī)則改變者）”。

在對阿爾茨海默癥新靶點(diǎn)的研究上，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，血液中的可溶性ST2（sST2）蛋白在抑制小膠質(zhì)細(xì)胞的Aβ清除起著關(guān)鍵作用。隨著年齡增長，血液和大腦中sST2蛋白含量的增加會擾亂細(xì)胞因子白介素33（IL-33）的功效，降低小膠質(zhì)細(xì)胞清除Aβ的能力，導(dǎo)致Aβ累積。研究團(tuán)隊(duì)于較早前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)IL-33在大腦中能夠促進(jìn)小膠質(zhì)細(xì)胞對Aβ的清除，從而起到有益的功效。而團(tuán)隊(duì)也進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，降低體內(nèi)sST2含量則有助防護(hù)阿爾茨海默癥，以及改善相關(guān)病理。

此外，研究團(tuán)隊(duì)還致力于研發(fā)新的阿爾茨海默癥治療策略，尤其是基因療法。不過，基因編輯技術(shù)的臨床發(fā)展和應(yīng)用還存在一些障礙。例如，目前尚缺乏有效、高效、非侵入式的運(yùn)送工具，將基因編輯工具運(yùn)送到大腦。此外，現(xiàn)有的基因組編輯技術(shù)，還無法在全腦范圍發(fā)揮有效的治療作用。

傅潔瑜向記者介紹，其團(tuán)隊(duì)近期開發(fā)出全新的運(yùn)送工具，不僅可以跨越血腦屏障，還可以通過單次、無創(chuàng)的靜脈注射，將優(yōu)化的基因編輯工具運(yùn)送到整個(gè)大腦，實(shí)現(xiàn)高效的全腦基因編輯。借助這項(xiàng)技術(shù)，團(tuán)隊(duì)有效破壞轉(zhuǎn)基因小鼠模型中的FAD（家族性阿爾茨海默癥）基因突變，并在全腦范圍改善其病理癥狀。據(jù)稱，這項(xiàng)技術(shù)將為開發(fā)新型阿爾茨海默癥治療方法打下基礎(chǔ)。

傅潔瑜向記者透露，目前團(tuán)隊(duì)正在從兩方面優(yōu)化該基因療法，即基因編輯的效率和安全水平，并正在與制藥公司進(jìn)行協(xié)商以盡快將其推向臨床應(yīng)用。