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淺談脊髓小腦運動失調症 ─ 專訪陳浩然教授

2018/8/6 — 11:17

【文:HCY-LFC iGEM 聯隊】

陳浩然教授是香港中文大學協理副校長、脊髓小腦運動失調症 (Spinocerebellar ataxia, SCA) 專家,他的團隊以果蠅進行基因研究多年,從疾病機制到藥物開發都貢獻良多,亦與醫生和病人組織合作,積極推動社區認識這種罕見病,更花了 8 年時間為香港編製小腦萎縮症名冊。

今年,荃灣公立何傳耀紀念中學與保良局羅氏基金中學的學生即將攜手參與由麻省理工大學舉辦的 iGEM ,亦即國際基因工程生物機械競賽 (International Genetically Engineered Machines competition) ,並以「脊髓小腦運動失調症的嶄新診斷方法」為題,尋找新的生物標記,希望可以為及早準確診斷這個罕見病建立實驗基礎。就此,學生們前往香港中文大學訪問陳教授和討論研究方向。

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訪問同學:脊髓小腦運動失調症會遺傳嗎?

陳浩然教授:脊髓小腦運動失調症是源於基因突變,總共有42種基因突變導致的脊髓小腦運動失調症,在患者的晚期爆發。其實脊髓小腦運動失調症是一種可以從父母遺傳到子女的疾病。每一代的病發時間會越來越早。最後,很多時候因為下一代在胚胎發育期間已經死亡。

訪問同學:對脊髓小腦運動失調症有何看法?

陳浩然教授:我認為脊髓小腦運動失調症是一種致命和可怕疾病。例如,患者不能控制他們的身體活動(面部表情,肢體),這意味著他們無法自由表達自己。病症給他們帶來了很多傷害。

訪問同學:脊髓小腦運動失調症在香港的情況如何?

陳浩然教授:這就是我在香港進行研究的目的之一。 2001 年,我在飛機上閱讀了一份報紙,發現有一位醫生正在研究脊髓小腦運動失調症, 並在香港治療脊髓小腦運動失調症, 於是為此感到驚訝。根據報導,一些脊髓小腦運動失調症的病發是由於基因突變所引起的。不久,我從美國回到香港,但一直沒有機會與任何脊髓小腦運動失調症的患者接觸。直到 2009 年,通過一個名為「我的 2009」電視節目,知道了香港小腦萎縮症協會 (HKSCAA) 。由於 HKSCAA 有超過 100 名會員,我開始能夠接觸更多的脊髓小腦運動失調症患者。參考台灣的比例,香港估計有 250-280 名脊髓小腦運動失調症病人。然而,並非 HKSCAA 的所有成員都患有脊髓小腦運動失調症。從 2001 年開始,我花了2年時間來診斷和分辨這些患者。最後,確實找出了約 30 名 SCA 患者,但這只是脊髓小腦運動失調症患者人數的八分之一。到目前為止,在香港已發現 70-80 個脊髓小腦運動失調症患者。

我的工作目的不僅為了醫療發展,而且希望通過給予他們尊重和正能量來關心患者,並讓政府通過我的社會研究了解到這些患者的需要,以便有需要的人可以得到更多的資源及幫助。此外,全世界有 5000-8000 種罕見疾病。為了幫患者爭取權利,香港有香港罕見病聯盟。這提高了公眾對罕見病患者的關注。

此外,如果是已知的遺傳基因突變,患者可以在遺傳病病發之前了解到他們是否患有遺傳病的基因。然而,有些遺傳病的基因突變仍然是未知的。因此,我花費了3年的時間,通過外顯子組測序來比較患者及其健康家庭成員的外顯子組,以找出脊髓小腦運動失調症的致病基因。

訪問同學:現在有甚麼方法可以減慢小腦運動失調症患者的病情惡化?

陳浩然教授:為了減緩脊髓小腦運動失調症患者病情的惡化,美國藥廠IONIS正在進行臨床第一階段的藥物測試,而他們進行的項目是基因靜默。他們針對脊髓小腦運動失調症的一個基因進行基因靜默。香港亦有一些發展中的醫療發明。科學家希望以不同角度幫助患者。為了幫助口齒不清的患者,他們邀請患者錄下一段話語內容,並調查他們的發音問題,以便以正確的方式教他們如何發音。另一個發展是在患者因疾病惡化而不能說話之前錄製自己的聲音,以便用他們自己的聲音模擬日常對話。此外,他們還致力於設計一款應用程式,以便患者輸入文字,並使用平板電腦顯示圖片,以顯示患者想說的內容。發明藥物的過程至少需要十年,但科技卻可以更快地幫助患者。

訪問同學:為甚麼你會選擇使用果蠅作研究樣本?

陳浩然教授:使用果蠅樣本進行脊髓小腦運動失調症研究的原因,主要是受到大學教授的啟發和運氣的幫助。當時,我在美國協助教授以果蠅進行許多脊髓小腦運動失調症的研究。我現在仍然使用果蠅進行脊髓小腦運動失調症的研究。

訪問同學:選擇動物疾​​病模型時應注意甚麼?

陳浩然教授:世上並沒有完美的動物疾​​病模型。我們應該選擇合適的動物疾病模型,主要的考慮因素包括的的內容以及需要解決的問題。也應該考慮時間、實驗室規模和成本。通常會使用多於一種動物疾病模型。可以根據動物疾病模型的不同特點,來進行不同研究和實驗,從而獲得更準確的數據。結果亦會因此更加值得可信和可靠。根據不同疾病的特點,選擇合適的動物疾病模型組合進行研究。

訪問同學:在你的研究當中,遇到過甚麼困難?您是如何解決的?

陳浩然教授:我面臨的一個困難是很少能在香港找到脊髓小腦運動失調症病人。 此外,香港人對脊髓小腦運動失調症的了解也不多。因此,我無法與脊髓小腦運動失調症患者進行交流或溝通。幸好會見了一些醫院的醫生和一些協會,他們同意支持我的研究。通過這種合作,可以收集更多的數據,也更了解脊髓小腦運動失調症患者面對的真實情況。

此外,我在研究期間也遇到經濟問題,不過繼續使用自己的儲蓄購買設備和動物樣本。我認為有三個基本因素成就了今天的自己 : 積極主動、竭盡所能、堅持不懈。

訪問同學:現今有甚麼方法可以檢測腦部的退化?

陳浩然教授:以現今的科技,我們可以通過不同的生物標記,從而知道患者有什麼疾病。收集腦脊液樣本 (CSF) 以檢測神經退化是個好方法。腦脊液與腦部直接接觸,一些腦部物質如蛋白質和核糖核酸等,都能在腦脊液中找到。因此收集腦脊液以檢測這些物質數量的變化,有助診斷患者是否患有腦部疾病。但是這方法風險比較高。此外,還有一些可注入身體的生物試劑。當試劑到達腦部時,我們可以通過影像觀察腦部是否有退化的徵狀。

訪問同學:我們團隊參加了 iGEM ,以設計可以檢測腦部退化疾病的 DNA 結構作為目標,希望您可以給我們一些方向或提點。

陳浩然教授:我建議你們該考慮如何證明你們的想法比其他人好,以及你們的想法的優點,如更快的診斷、更高的準確性和更低的成本。還有,在診斷和醫學之間,診斷對於你們來說是比較容易進行研究的。脱氧核糖核酸的測試是標準化的,但是已經有一個脱氧核糖核酸測試平台。你們需要考慮你們想法的優勢。你們亦應該想出一種可以作為特定和有效率的生物傳感器結構,以便於檢測疾病。更要找出一個特定的小分子核糖核酸,並證明小分子核糖核酸的數量與疾病的惡化有直接關係。

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