新闻及香港科大故事

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眼睁睁看着敬爱的姨妈因罹患阿兹海默症而性情大变，原本精神矍铄的七旬长者渐渐变得思绪紊乱，身为神经科学家的叶翠芬博士深知此乃不治之症，说时亦难掩沮丧。她说：「姨妈退休前是中学老师，头脑敏锐，我小时候常常得她指导功课。可惜她现在记忆力退化，有时说起话来语无伦次、毫无条理。」叶翠芬博士矢志寻找脑退化治疗之法，在世界知名的神经生物学家兼科大副校长（研究及发展）、晨兴生命科学教授叶玉如教授指导下，于1993年起联同科大生命科学部的傅洁瑜研究助理教授进行相关研究。这个铁三角不久已开拓了新的研究方向，在向来由西方医药主导的范畴中另辟蹊径。她说：「传统中医药传承了数千年知识与临床经验。科大珍藏大量中医药和脑神经科学文献，叶玉如教授建议我们在研究时不妨加以善用。」事实上，于二千多年前成书的中国医学典籍《黄帝内经》已有记述「健忘」之症，其征状与阿兹海默症极为相似。团队选取了五十至一百种早已证明有「补脑活血」之效的中草药接受测试，当中有些更属于古方成份；然而，研究过程绝非一帆风顺，为了寻找最具药效的复方，她们不断进行筛选和实验，当中的挫折实是一言难尽。叶博士解释：「只有在生物检定中证实具有相关药效的活性提取物，才会选用入药。我们的研究涵盖一百种中草药，可以组合成无数的配方，意味着我们必须经历无数次的失败，才得出最有效提升记忆和学习能力的配方。」在团队选取的中草药里，包含了巴戟天、甘草、川芎、红景天这些较为人熟悉的成份，全都已证实有助增强突触功能。突触是神经元之间负责传递信息的细小接头，有如电线将电力输送到电器。当突触退化，信息不能传递，便会导致脑部活动减弱，出现记忆受损或学习能力下降等阿兹海默症的早期征状。叶博士说:「这些征状或会潜伏长达二十年，预防胜于治疗，及早增强脑力，一定比事后补救为佳。」叶博士笑说，此研究是父亲给她的「功课」；本身为西医的叶老先生，从前一向不用中医药。「爸爸真的每天都在催促我，产品何时面世！自从他十多年前听了叶教授的讲座，对我们的研究过程和科学理据了如指掌，便一直『跟进』我们的科研进度。眼见身边不少医生朋友相继患上阿兹海默症，更驱使爸爸积极找寻预防方法。」

香港科技大学（科大）研究团队设计了一个研究大脑的崭新方法，不但有助评估潜在药物对阿尔茨海默病(AD)患者的作用，更因而发现了治疗AD的新靶标，为阿尔茨海默病的研究及药物开发开辟新路径。 叶玉如教授 (左二)及其研究团队。 阿尔茨海默病的病理机制研究已开展了数十年，但至今仍未有有效的治疗方法。传统的研究方法在判断分子靶标是否可应用于药物开发方面存有一定的局限性。例如在分子和病理研究中，AD患者脑部会被当作一个整体进行分析，但不同类型的脑细胞以及其异变对AD的作用，却往往因此而被忽视，尤其是一些数量较少、例如仅占脑细胞总数5％的小胶质细胞及1％的内皮细胞等。 由科大研究与发展副校长、分子神经科学国家重点实验室主任及生命科学部晨兴教授叶玉如领导的研究团队，近日不仅解决了这个问题，更同时在内皮细胞和小胶质细胞发现了多个潜在的新分子靶标，可用于开发治疗AD的药物。 叶教授的团队利用先进的单细胞转录组分析技术，分析AD患者遗体大脑中特定细胞的功能。这项技术让研究人员在单细胞水平上追踪传统工具无法观测到的大脑分子变化。研究团队对AD患者大脑中特定细胞的转录组变化作了全面分析，找到与AD相关的细胞亚型和病理途径，并发现在大脑血管中内皮细胞亚群的作用。研究首次发现血管自然的增新程序和内皮细胞亚群中的免疫启动与AD的发病机理有关连，显示血管失调与阿尔茨海默病之间存在联系。研究还发现了新型分子靶标，有助恢复AD患者的神经动态平衡。

癌细胞转移是指癌细胞从原发性肿瘤扩散到不同的身体部位，是癌症发展中最致命的阶段。当癌细胞脱离原发性肿瘤并进入血液或淋巴系统时，它们就可以传播到身体各个地方，在新的扩散组织中增殖从而形成继发性肿瘤。百分之九十的癌症死亡是由这一癌细胞转转移导致。 癌细胞在转移过程中会主动与周围的微环境相互作用，而这种作用机理尚未被阐明，这使得转移癌细胞如何应对继发组织中的新环境成为癌症研究中的一个关键问题。最近，香港科技大学（科大）的研究人员及其国际合作者发现了一种转移性癌细胞在不同硬度基质上的新型响应和适应机制，这一研究结果将有助于开发用于转移性癌细胞和癌症的诊断工具。 这项研究发表在2020年9月18日的《物理化学快报》上。  在这项研究中，由香港科技大学物理系和生命科学部助理教授朴孝根教授带领的研究团队采用聚丙烯酰胺（PAA）基质模拟了从脑到骨骼的各种组织的硬度,并利用先进的荧光共振能量转移成像技术和Park教授实验室搭建的磁镊平台对单个转移性乳腺癌细胞（MDA-MB-231）对不同硬度的机械响应进行了研究。

以小型哺乳动物为模型的活体脑成像技术对于研究大脑的功能至关重要。然而大脑由数百亿个神经元组成，每个神经元都与成千上万个神经元通过突触相连。突触是神经元之间的交流位点，具有传递信息的功能。因此，为了真正理解神经元突触的动态相互作用机理，具有高空间分辨率的脑结构和功能成像技术是不可或缺的。 尽管目前已经有许多对大脑进行成像的方法，但它们都有相应的局限性。电子显微镜可以提供高空间分辨率，但不适合活体组织的成像。常见的非侵入性技术，例如CT，MRI / fMRI，PET和超声，其空间分辨率有限，不能对神经元乃至突触进行成像。光学显微镜能提供亚细胞分辨率并且对生物样品没有毒性，但其成像深度受到生物组织和成像系统引起的光学像差和散射的限制。因此，双光子显微镜仅适用于脑皮层区域的成像，而无法对皮层下和深层的大脑结构进行成像。 鉴于生命科学研究有更高成像能力的需求，香港科技大学（HKUST）的一组科学家将目光集中在实现突触分辨率的活体大脑成像上。电子与计算机工程系瞿佳男教授和研究与发展副校长及生命科学系晨兴教授叶玉如教授合作开发了一种新的成像技术——自适应光学双光子内窥镜——可以对深层大脑结构进行高分辨率的活体成像。值得关注的是，这项技术可用于揭示尚未被深入研究的大脑区域的功能。

由香港科技大学（科大）、北京市神经外科研究所，西班牙国家癌症研究中心（CNIO）共同领导的国际科研团队，近日发现一种能解释为何胶质瘤 - 一种常见而具攻击性的脑瘤，其病人会出现化学抗性（chemo-resistance）的机制，或有助及早辨认有抗药性的脑癌病人。 现时，主要治疗胶质瘤的是一种结合放射治疗和化学治疗的药物–替莫唑胺（temozolomide, TMZ）。这种疗法可延长病人的整体生存时间，但是，大部分病人的肿瘤都会复发，并对TMZ产生抗药性。   了解其他相关的研究﹕ 科大研究团队利用高性能计算 发现RNA聚合酶维持基因转录过程高度准确的机制 在曾接受TMZ治疗的胶质瘤病人中，团队发现八种基因组异位可以导致MGMT基因融合。  

香港科技大学(科大)的研究人员揭示了平面细胞极性(Planar cell polarity，下称PCP)中，控制核心蛋白传送的分子机制。平面细胞极性是人体内调节细胞生长及活动的一个重要过程；有关研究将对开发癌症新药物提供有用线索。 承载Frizzled-6的运输工具 PCP是一个对人体组织发展及器官运作起着关键作用的生物过程。PCP机制出错，会导致人体出现神经系统失调、骨骼发育异常或先天性心脏病等。更坏的情况是，癌细胞可夺取并利用PCP这个机制，促使其生长及扩散。 为替癌症治疗提供一个新方向，由科大理学院生命科学部助理教授郭玉松领导的团队，近日揭示一种名为卷曲受体6（Frizzled-6）的PCP核心蛋白，从细胞中被传送至细胞表面以调控PCP的路径。了解到这个运送路径，科学家便可研究堵截卷曲受体6的运送方法，从而关闭被癌细胞干预的PCP机制，以抑制癌细胞的扩散。 了解其他相关的研究﹕ 香港科技大学研究人员发现基因突变机制 为致命脑癌患者带来新治疗线索  

香港科技大学(科大)的研究人员首次破解「海洋穿山甲」鳞足螺的基因组。鳞足螺是一种稀有的海螺，牠们生活于被科学家认为是「生命之源」的极端栖息地 — 深海海底热泉(hydrothermal vent)。破解这种独特生物的基因密码，不但有助揭示生命在数十亿万年前是如何诞生及演变，亦为进一步探索这些古老生物的潜力提供基础。 海底热泉 (圖片來源﹕JAMSTEC) 深海海底热泉无论是温度、水压以至酸性皆非常高，且含氧量低，与史前的极端环境相似，但依然孕育了多样生命，当中不少于生物医学或其他范畴均具有极大潜力。作为其中一种可以适应如此极端环境的生物，鳞足螺比起其他海底热泉中的住客，更受海洋科学家的关注。