城大追蹤葡萄糖遊腦速度縮診斷期

●團隊利用3T磁力共振小動物掃描儀進行實驗,其磁場強度與臨床儀器的強度相等。香港文匯報記者  攝
●團隊利用3T磁力共振小動物掃描儀進行實驗,其磁場強度與臨床儀器的強度相等。香港文匯報記者 攝


  阿茲海默症一般被視為「老人病」,但該病有年輕化趨勢,最年輕的案例甚至只有23歲。香港城市大學的團隊研發出嶄新的磁力共振成像方式,透過測量葡萄糖進出大腦的速度,以判斷腦淋巴系統有否阻塞,有望將診斷期限提前至少10年,讓病患尚未出現任何病徵前就可採取介入治療。

  阿茲海默症病者大腦中的β澱粉樣蛋白(Aβ)斑塊及 Tau蛋白,讓神經元逐漸壞死,但患者大腦早在10年到20年前已經開始變化,但過程緩慢,愈早斷症愈有利治療。城大生物醫學工程學系副教授、香港心腦血管健康工程研究中心副總監陳葦恩表示,科學界對阿茲海默症的研究有一百多年,「直到2012年,科學界才發現新的腦系統—腦淋巴系統(glymphatic system)」,其中腦脊髓液(CSF)會通過星狀細胞進出腦組織,帶走腦組織中的蛋白質廢物,「若『清除率』較慢,那麼β澱粉樣蛋白容易形成斑塊;腦細胞沒有良好的生長環境,自然就會死亡。」

  葡萄糖作為大腦的主要能源,測量它在大腦的蹤跡,即可了解「清除」過程有否受到阻礙,故陳葦恩團隊研發的「動態葡萄糖增強磁力共振分子成像」(DGE-MRI),原理是來自動脈的葡萄糖通過血管周邊的葡萄糖運轉蛋白進入腦實質,通過「血液腦脊液屏障」及「血腦屏障」後,大部分腦脊液會循環至腦實質,最後排出組織液。新型DGE-MRI能同時檢測腦實質、脊髓液的圖像,還能提供血腦屏障通透性訊息,測量葡萄糖的攝取及清除過程,意味着在β澱粉樣蛋白形成前,已經能捕捉大腦變化。

  研究人員發現,患病小鼠的葡萄糖清除率比正常小鼠顯著降低,其中六個月大小鼠的清除率低於正常小鼠的三倍,若技術發展成熟,可以提早至少10年找出潛在患者。有關研究已經在科學期刊《科學進展》(Science Advances)上發表。

  葡萄糖作「示縱劑」非入侵性

  至於傳統診斷阿茲海默症的正電子放射斷層掃描(PET),要注射放射性顯影劑,價格高昂又有入侵性,反觀DGE-MRI無創安全,「而天然葡萄糖是大腦的主要燃料,利用其作為『示縱劑』,可以知道腦部利用葡萄糖的功能及大腦受損情況。」新技術還能針對大腦特定區域提供參數,「通過每年的DGE—MRI檢測,醫生透過不同參數變化,可區分正常老化與病變。」當數據庫增大,病患數據甚至可與同齡人比較,提高診斷準確性。

  團隊利用3T磁力共振小動物掃描儀進行實驗,其磁場強度與臨床儀器的強度相等,團隊現時與本港個別醫院進行臨床實驗,期望在3年至5年內能正式推出。