(上圖左起)黃秀娟教授、陳家亮教授、炎症性腸病患者林先生、鄭佳瑩博士、張靖婉博士
香港中文大學(中大)醫學院通過發現一系列與腸道炎症相關的腸道微生物標誌物,並利用分子生物學檢測技術,發明了全球首套非入侵性炎症性腸病診斷工具。研究結果已刊於《自然 - 醫學》。
團隊預期,相關檢測技術可於 2027 年在香港作臨床應用。
研究背景:缺乏精準的炎症性腸病非入侵性診斷
大部分消化系統疾病的症狀都十分相似,包括常見的腸易激綜合症、越來越多亞洲人患上的炎症性腸病。兩者同樣會造成反覆的腹瀉及肚痛,但後者的炎症會隨時間加劇,形成消化道慢性發炎和潰爛,嚴重者甚至需要切除部份腸道或開人工造口。
中大醫學院卓敏內科及藥物治療學講座教授、中大醫學院腸道微生物群研究中心主任、香港微生物菌群創新中心聯合總監陳家亮教授表示:
「全球每年約有 800 萬人出現腸胃不適症狀。大腸鏡檢查、電腦斷層掃描、磁力共振掃描,是現時常用的炎症性腸病診斷方式,由於沒有可靠的血液或大便測試,導致大腸鏡檢查的需求大增,漫長的輪候時間亦令診治延誤。因此,開發一種非入侵性、穩定和精準的方法以輔助炎症性腸病診斷是十分重要。」
患者林先生表示,當年從腸胃症狀出現並求診、至證實患上克隆氏症,需時一至兩年,當中經歷大大小小不同類型的檢查及輪候,包括驗血、小腸鏡及大腸鏡等,過程十分煎熬
研究成果:以腸道微生物開發檢測模型
中大醫學院研究團隊利用來自不同種族、11 個國家、包括炎症性腸病患者(潰瘍性結腸炎及克隆氏症)及非患者的 5,979 個糞便樣本結集的腸道微生物群,進行宏基因組學分析,識別出與炎症性腸病相關的腸道微生物變化,並鎖定十種與潰瘍性結腸炎及九種與克隆氏症相關的菌種,作為診斷腸道炎症的腸道微生物標誌物。
團隊進一步將科研轉化為臨床應用,利用快速而精準的 ddPCR 分子生物學檢測技術,配合相關炎症性腸病檢測 AI 模型,開發了全球首套非入侵性炎症性腸病診斷工具,整體的靈敏度及特異度分别高達 88% 及 89%。此發明已於 2024 年第 49 屆「日內瓦國際發明展」獲得銀獎。
中大團隊研發的非入侵性炎症性腸病診斷工具,整體的靈敏度及特異度接近九成
中大醫學院內科及藥物治療學系博士後鄭佳瑩博士表示:「我們發現炎症性腸病患者的腸道中,出現較多會產生毒素的細菌基因,例如黏附侵襲性大腸桿菌及奇異變型桿菌,同時亦缺少多種具抗炎功能的菌種。」
中大醫學院內科及藥物治療學系助理教授張靖婉博士表示:「我們以兩組微生物標誌物為基礎,利用機器學習開發了一套炎症性腸病檢測模型,證實其在識別潰瘍性結腸炎及克隆氏症的 ROC 曲線下面積(AUC)可高達 0.94。」
中大醫學院裘槎醫學科學教授、香港微生物菌群創新中心總監、新基石研究學者黃秀娟教授表示:「炎症性腸病發病率在亞洲急劇上升,預計到 2025 年中國患者人數將超過 150 萬。中大團隊於過去十年在炎症性腸病的診斷、治療及預防等方面進行了深入研究,現在更證實了腸道微生物標誌物可成為下一代腸道症狀的診斷方法。我們將進行大規模的跨種族、多中心研究,了解腸道微生物在炎症性腸病的疾病監測、藥物反應預測及患者分層等方面的潛力。」
來源:香港中文大學
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