讀腸識心
陳家亮與黃秀娟利用腸道微生物解碼自閉症 突破診斷與治療瓶頸
2025年10月6日
《走進中大》走訪中大六個獲選香港政府第二輪「產學研1+計劃」(RAISe+)項目的主要研究人員,此為報道系列之三。該計劃旨在促進本地大學科研成果轉化及商品化,每個獲批項目可獲高達一億港元的資助。連同去年在首輪獲選的七個項目,中大至今共有13項研究獲得RAISe+資助,數目為全港院校之冠。
當大眾普遍認為自閉症僅是大腦發展問題時,中大醫學院卓敏內科及藥物治療學講座教授陳家亮教授與副院長(研究)暨裘槎醫學科學教授黃秀娟教授卻選擇逆流而行,深入幽暗的腸道世界,探究僅納米尺度的微生物與大腦疾病的連結。
團隊憑藉開創性的研究,揭示出腸道微生物和自閉症的關聯與治療新方向。他們成立微識生物科技診斷有限公司(MicroSigX),並獲得政府最新一輪RAISe+計劃撥款,推動科研知識進一步轉化落地及進軍國際市場。
所謂「腸-腦軸」是指腸道與大腦的雙向對話,腸道因而被稱作人類的「第二大腦」。腸道微生物不僅調控消化和免疫系統,甚至能左右情緒與行為。中大醫學院發現,這條軸線更暗暗牽動着自閉症的發生。
目前全球自閉症新發病例不斷攀升,每年新症個案達20年前的四倍,然而診斷仍高度依賴精神科醫生,許多兒童在漫長的等候期間錯過六歲前的治療黃金期。五年前,兩位教授決定以腸道微生態科學的角度尋找突破瓶頸的辦法。
以人工智能為自閉症解密
團隊蒐集了1,627份健康及自閉症兒童的糞便樣本,運用大數據與人工智能,辨識出31種與自閉症高度相關的腸道微生物標誌物,並藉此於2024年開發非入侵性診斷工具,目前只需微量糞便樣本便能協助診斷自閉症,準確度逾九成,技術更於同年獲美國食品及藥品監督管理局(FDA)「突破性設備認證」,認可它為全球創新且具潛力的自閉症體外輔助診斷工具。
團隊並將自閉症患者的腸道微生物移植至15隻健康小鼠體內,發現當中12隻於數日內出現社交孤立、重複動作及感官過敏等自閉症症狀,揭示腸道微生物與自閉症很可能存在因果關聯。黃教授解釋,團隊發現自閉症患者的腸道微生態多呈現「不成熟」狀態——菌種單一、益菌少且壞菌多,而失衡的微生物組會釋放特定化學物質,經血液進入腦部,並影響其發展,更可能成為自閉症的元兇。
「我們再為八隻有自閉症症狀的實驗小鼠移植健康腸道微生態,當中七隻的社交和行為改善程度有35%。」黃教授解釋,自閉症成因固然複雜,由基因與環境等因素交織,但研究結果揭示調整腸道微生態或能成為改善自閉症的新希望。有鑑於此,團隊正致力為缺乏特定腸道菌群的患者製益生元與益生菌的配方,助修復受損的腸道微生態。
她又認為,未來可於嬰兒一歲時進行腸道微生態篩查,助及早發現高風險個案,以把握治療黃金期降低發病風險或減少症狀。
檢測炎症性腸病新曙光
兩位教授於腸道微生態檢測技術上的突破,同時為早期診斷炎症性腸病(如潰瘍性結腸炎與克隆氏症)開闢新途。此類疾病過往靠腸鏡、病理化驗,並輔以電腦斷層或磁力共振掃描以診斷,診斷時長且昂貴。如今,兩位教授的團隊研發了只需檢測糞便中約十種微生物標誌物的技術,便能在幾天內提供輔助診斷結果,整體的靈敏度及特異度分別高達88%及89%,且成本僅為傳統檢查的十分之一。
黃教授相信:「若未來將這項檢測納入臨床一線檢測,與抽血驗發炎指數、大便種菌和病毒檢測同步進行,將可把反覆就醫再確診的週期,由以月計大減至幾天,有助及早識別患者,對症下藥。」
從香港出發到踏上世界科研舞台
在政府RAISe+計劃的支持下,兩位教授的團隊正持續改良檢測技術,用於自閉症檢測的生物標誌物已由最初的31種精簡至七種,檢測時間亦由去年技術面世時約一周壓縮至48小時,而且成本更低。炎症性腸病的檢測亦朝着減少標誌物、提升效率、降低成本前進。
黃教授透露,兩套非入侵性診斷工具已進入商品化階段,預計2026年8月在香港推出,並計劃於中國內地及美國展開臨床試驗與註冊。與此同時,團隊正開發能提升神經傳導物質水平的益生菌配方,以期用於改善自閉症症狀,並計劃分階段開展臨床試驗及拓展全球市場。陳教授深信:「香港市場雖小,但只要能成功示範,便有望吸引國際醫藥巨擘投資,將創新技術與產品推廣至大灣區、東南亞乃至北美市場。」
文/朱韻斐
攝/殷志成