腸道是人體重要器官。香港中文大學醫學院院長陳家亮教授和黃秀娟教授帶領團隊發現,腸道的微生態除了主宰人體免疫力,還可影響新陳代謝和個人情緒。一旦微生態失衡,人體免疫力下降,就會產生炎症因子,影響大腦及其他器官,兩位教授的研究發現,甚至自閉症的根源也關乎在腸道細菌問題。最近他們發明利用糞便細菌生物標記物去識別自閉症,可以及早介入及早治療,從而有機會改變患者命運,倘能早日落地應用,無疑是潛在自閉症患者及其父母的福音。
患者確診多過了黃金治療期
現時診斷自閉症要透過定時評估幼兒發展範疇,並為社交語言發展異常的孩童進行臨床評估,因患者的症狀及嚴重程度都有差異,從發現表徵到轉介、確診以及接受治療是一個漫長的過程,又未有客觀生理指標作篩查,要及早診症只能視乎徵狀的明顯程度,患者確診普遍已錯過黃金治療期,令後天治療效果大打折扣,阻礙了這些患者後天發育以至人生軌迹。世界衞生組織估計,全球每160個兒童就有一個患上自閉症,更有研究指香港自閉症患者超過七萬人。無奈的是,患者到確診時普遍已過了三歲的黃金治療期。
港古語有云“三歲定八十”所言非虛,更是中華民族幾千年文明的智慧之言,經得起科學手段驗證。“零至三歲的小朋友,腦部發育健康則往後成長也會比較穩定,身心快樂,而影響腦部發育至關重要的是腸道健康,中大研究發現自閉症兒童的腸道就是比同齡的兒童缺乏了益菌而多了惡菌。”陳教授為了驗證“三歲定八十”,帶領中大團隊進行了全球迄今最大型的腸道微生態研究,追縱孕婦、胎兒以至孩童出世後零至三歲的成長過程。
黃教授補充,團隊早前收集128個華人兒童的糞便樣本,自閉症和一般兒童各半。團隊通過宏基因對比,涉及細菌種類、數量和相關功能,在自閉症兒童的糞便樣本發現,與神經遞質活動有關的腸道細菌較少,但多了五種一般兒童較少見的腸道細菌,包括梭菌,這些梭菌會產生毒素,並經過血液流去腦部進而傷害神經,自閉症兒童的腸道就是多了惡菌,少了益菌。
早檢測早診治最有轉機
陳教授表示,如果能在零至三歲時及發現,檢測以至診治,藉以調校腸道微生態。他有信心可以改變。
有關孩童的命運,越早處理,成效越好。“自閉症的障礙不只是兒童時期,問題在成年時也會持續,童年問題要及早處理,否則到了幾十歲再去矯正已經太遲了。”
這個名為“自閉症的特定糞便細菌生物標記物”的發明,是全球第一個利用糞便細菌生物標記物作為自閉症的非入侵性檢查工具,獲得“2022年日內瓦國際發明展”金獎。有關發明已取得幾個專利並將轉化於應用,中大將授權香港、內地和東南亞的生物科技公司使用。
也是在今年日內瓦國際發明展上,陳教授和黃教授的課題“升級微生物群移植治療”,獲得銀獎。團隊利用專利的演算法識別和調節腸道微生物群,協助配對捐贈者接受微生物群移植的病人,以提高致命疾病“難辨梭菌感染”治癒率。
中大自2013年起研究糞便移植(fecal microbiota transplantation, FMT),確認它對治療難辨梭菌的成效和安全度。
盼治難辨梭菌紓解抑鬱
談到腸道微生態研究的下一步,黃教授表示正籌備進行涉及幾千名中外自閉症兒童的研究,為兒童福祉和人類健康繼續邁步向前。
而他們的下一個研究課題,是協助自閉症兒童重建腸道菌群以治療難辨梭菌感染,也就是把健康兒童糞便益生菌移植自閉症兒童腸道,以改進其消化以至情緒,更重要是改變其行為。陳教授補充,成人同樣有精神、情緒以至抑鬱等煩惱,精神分裂、認知障礙,這些全都與腸道微生態有關連。其中,抑鬱就與50多種腸易激菌息息相關。
陳教授和黃教授帶領中大團隊,也與精神科醫生合作,從早期預測入手跟進不同階段精神狀態的變化,包括不開心、焦慮、抑鬱等,正收集有關數據和樣本,同時也注意到坊間常用的傳統精神藥物有副作用。而腸道微生態堪稱天然血清藥,不會有不良反應,可用於預防和醫治情緒問題,調節抑鬱狀況。
“長新冠”患者腸道有特徵
另一方面,新冠疫情持續近三年,病毒不斷變種,全球逾六億人受感染,中大研究更發現四成香港患者有“長新冠”症狀(包括疲倦、記憶力差、失眠、呼吸困難和脫髮等)。黃教授說“長新冠”影響到康復者的心、肺、肝等不同器官,主要症狀可能是咳嗽或腸胃失調。
中大團隊調查還發現,在香港,近八成新冠肺炎康復者六個月後仍受“長新冠”困擾,而且並非局限於長者、長期病患、重症或發炎指數高的人士。陳教授指出,這對醫療、生產力和社會及家庭都帶來重大壓力,必須引起政府和社會重視。
中大團隊分析超過1200個糞便樣本的細菌基因,首次證實“長新冠”患者擁有獨特的腸道微生態,一如指紋,團隊把這發現稱為“長新冠型腸道微生態”。透過檢測“長新冠型腸道微生態”,可以預測罹患“長新冠”的風險;透過檢測康復者是否帶有“長新冠型腸道微生態”,可以診斷出現持續症狀的康復人士是否患上“長新冠”,其靈敏度及特異性都近90%。
研微生態配方治“長新冠”
陳教授表示,中大團隊還發現,分析腸道微生態可區分不同類型的“長新冠”。例如,缺乏與免疫力有關的“好菌”會出現持續咳嗽和氣促等呼吸系統症狀;某些惡菌則會引致疲倦、失眠、記憶力差和失去味覺等腦神經系統問題。區分不同類別的“長新冠”症狀可望為“長新冠”患者對症下藥。
科研以人為本,重在應用和落地。陳家亮和黃秀娟教授等臨床醫生和科學家創立了一間生物科技公司“香港微生物菌群創新中心(英文縮寫為MagIC”,成員包括微生物學、宏基因組學、疾病生物標誌物、食品技術、知識產權開發和商業策略等多學科專家,MagIC亦是政府重點項目InnoHK創新香港研發平台的研究中心之一。
多年來,這支團隊從科學論證微生物群的應用,以應對多種疾病,包括肥胖、濕疹、自閉症和新冠病毒病,開發新型微生物群診斷和活體生物治療藥物,產品亦持續推出市面,更廣受歡迎,實為創科企業成功的一大案例,也是讓科研成果走上貨架的最新例證。
來源:京港學術交流中心