引領創新研發 燃點康復希望

2022年09月08日

引領創新研發 燃點康復希望

馬百良創新神經藥物教授──翁建霖教授

「神經系統是人體最重要的器官,它控制一切生理功能和心理反應,惟很多神經疾病仍是不治之症,我們必須找出疾病的成因以及根治的方法。」

神經疾病的治療方法一直是香港浸會大學馬百良創新神經藥物教授翁建霖教授*探索的目標和動力,引領他不斷在神經退行性疾病及創新神經藥物的領域進行研究。在20多年的教研生涯中,翁建霖教授在國際具高度影響力的科學學術期刊發表了超過170篇文章,而其開創性發明更獲得了40多個國際性和國家級發明和創新獎項,包括日內瓦國際發明展金獎、香港創新科技及製造業聯合總會及中國銀行(香港)第五屆中銀香港「初創科技」潛能大獎金獎,翁教授在神經科學中的地位可謂舉足輕重。

笑容可掬的翁教授經常以專家身分出現在電視屏幕,為公眾深入淺出解讀各類深奧的科學問題,其中一項廣為人熟悉的是由翁教授牽頭,針對空氣污染與神經退行性疾病關係的系統性統合分析。研究結果發現每當城市空氣的微細懸浮粒子(亦稱PM2.5)處於高水平,神經疾病如阿茲海默症和柏金遜症的病發率都有所增加。基於香港空氣污染嚴重,這份研究公布隨即引起各界關注,在國際科學界同樣矚目,於出版後首年於2019年獲科睿唯安(Web of Science - Clarivate)定為領域中全球最高1%徵引的文章。

首創革命性幹細胞療法
翁教授一直致力研究神經退行性疾病的成因與治療方法,柏金遜症更是其研究項目的重中之重。柏金遜症的成因是腦幹內出現「多巴胺神經元」退化,因而導致身體活動和運動功能受損,常見症狀包括震顫和身體協調困難等問題。目前並沒有根治柏金遜症的方法,幹細胞療法被視為最有潛力的療法之一,方法是把幹細胞培養成為新的正常細胞、再移植到病人體內,以取代受損或壞死的細胞組織。

然而使用人類或動物的胚胎進行幹細胞研究引發倫理爭議,幹細胞經改造後或會刺激癌細胞生長,增加移植至人體後長出腫瘤的風險。「傳統的幹細胞體外培養方法,需要在培養液添加多種生長因子,這些化學物質或會刺激癌細胞生長,增加移植至人體後長出腫瘤的風險。此外,以這種方法培養類似腦部的結構,與真實的腦組織結構通常差距甚大,且需培養超過一個月,效率不彰,受污染風險也高。」

2013年,翁教授和研究團隊成功把幹細胞療法結合納米科技和神經科學,首創「自體神經幹細胞分離技術」,可以安全地從患者身上採集神經幹細胞,從而為患者提供自體細胞替代治療方案。「用自己的身體部位來修復自己,無疑避免了傳統幹細胞技術所衍生的倫理及安全性問題。」該項創新性技術其後於中國、美國、歐洲及香港取得共13項專利。

另一項翁教授與其研究合作者的發明──「無機納米基質應用」,更成功把本地神經科學研究推向世界舞臺。這種創新的納米基質,能誘導神經幹細胞快速地分化為「微型黑質樣結構」以代替腦內受損或退化的細胞。納米基質是一塊鍍有納米結構層的矽片,厚度僅550至730納米(nm),表面卻滿布數萬億個閃電形狀的結構,毋須使用化學生長因子,便可誘導神經幹細胞分化成「微型黑質樣結構」。實驗室研究結果顯示,「研究結果顯示這些微型腦樣結構在老鼠腦內理想地存活並發揮功能,令牠們的早期柏金遜病徵得以逐步改善。這無疑為幹細胞療法的研究奠定基礎,有望最終治癒人類的柏金遜症。」此技術突破傳統的細胞培養方法,提供更安全、快捷和有效的幹細胞工程方法,並獲得超過三項中國、美國和香港專利。「結合『自體神經幹細胞分離技術』和『無機納米基質應用』這兩項技術為幹細胞療法的研究奠定基礎,最終有望治癒人類的柏金遜症。」

結合科學實證推進中醫藥研究
翁教授在神經科學領域所取得的開創性研究成果,以及為學術界的優秀表現,令他於2022年獲頒馬百良創新神經藥物教授席,為大學所頒發予其學者的最高榮譽。「我衷心感謝馬百良藥廠的慷慨支持,成立冠名教授席,讓大學的教研工作得以延續發展。這項支持實屬意義非凡,有助推動神經科學的進一步探索和研究,並讓我們的年青科學家藉着研究繼續為人類發光發熱。」

事實上,馬百良這個擁有逾200年製藥歷史的品牌對翁教授來説一點也不陌生。2021年,翁教授與其團隊獲馬百良委託,對傳統經典中醫複方安宮牛黃丸進行研究。結果發現,安宮牛黃丸有助改善缺血性中風大鼠的腦損傷水平,證明安宮牛黃丸可為預防中風發生帶來希望。「這類傳統經典中醫複方已沿用過百年,但中藥背後的機理往往缺乏明確科學解釋。現今我們可透過科學方法,為這類複方藥效提供實證和相關數據,科學可為傳統中醫藥所用,相輔相成。」

翁教授將科學方法應用於中醫藥研究不止一項,他曾夥拍南方醫科大學對鉤藤這種草藥進行研究,抽取其活性成分作為「戒毒良藥」,以減低吸毒者對毒品,尤其是「冰毒」(甲基苯丙胺)、「K仔」(氯胺酮)或「浴鹽」(甲凱西酮)的依賴。「毒癮和神經退行性疾病相同之處,在於它們同樣是神經疾病,只是毒癮屬人為影響,而我們的研究焦點是如何「撥亂反正」,控制成癮元素。」

推動本地生物技術發展
除浸大的教研工作,翁教授還身兼浸大轄下公司薈新科技有限公司的主席。該公司由翁教授及其學生雷亞萍博士成立,旨在把新型納米粒子的學術研究成果轉化為商品供市場應用。公司自2014年成立以來備受各界認同,榮獲不少獎項,包括獲Red Herring選為2015年全球首100間初創企業獎,以表揚其創新及科技成就,以及對人類的貢獻。

即使公司取得佳績,但翁教授表示要將研究成果推出市場絕非易事。「香港在生物科技方面的發展,特別是藥物研發、治療方法及測試方法,可算發展得不錯,但要把研究成果從實驗室帶到臨床治療,過程仍相當漫長和艱巨。現時我們面對不少難題,例如因香港病人的數目較少,往往難以湊夠足夠病人數目去進行第三期臨床試驗,即使大灣區有八千萬人口,我們卻沒有一套標準的臨床實驗準則和規範。」翁教授建議政府考慮設立一個統一監管機構,以審批在大灣區進行的臨床實驗和藥物,「政策支持對香港生物科技的發展起關鍵作用,非常重要。」

醉心神經科學 致力貢獻人類
上世紀90年代,香港經濟急速發展,成爲了亞洲區内金融中心。由於金融業成爲較為吃香的行業,相關的學科如經濟、會計和金融成爲年青人爭相報讀的科目。翁教授回望九十年代他於浸大修讀生物科時,科學研究不被社會所重視:「當時香港缺乏科研的環境和氛圍,更遑論能否培育頂尖科學家」。

雖然科學這條路前景未明朗,但翁教授還是選修了他最愛的生物學: 「因為這科目太有趣味,人體的構造本身就是非常神奇,對於身體是如何運作仍有很多迷思。加上我在浸大三年級時進行了一項有關褪黑激素的獨立研究,過程令我大開眼界,自那時開始神經科學成為我的興趣和研究目標。」

翁教授指由於很多神經疾病屬不治之症,這個問題令他更想找出答案。「神經系統是人體最重要的器官,它控制生理功能和心理反應,讓身體覺知自身的存在。若腦部出現問題,身心必然無法正常運作。雖然全世界的科學家都在探討神經疾病,而神經疾病的研究亦有過百年歷史,不過人類對頭腦的運作以及神經疾病的起因所知甚少。不少神經疾病,例如阿茲海默症,仍是不治之症。隨着世界人口老化,我們可以預見神經疾病的發病率將有所增加,鑑於這個課題的重要性,我們必須找出疾病的成因以及根治的方法。」

就是這個原因,令翁教授在浸大修讀完學士學位後繼續攻讀研究生課程,及後遠赴英國牛津大學修讀神經科學,在完成博士學位後回母校浸大開展一段成果豐碩的教研生涯。

薪火相傳 以互動激發科研創意
「時代不同,現今我們的科研環境也截然不同,在政府的政策支持下,我們有研究資助和配對補助金的支持。浸大也有不少轉變,從最初以教學為主,到今天教研並重,雖然浸大的規模不算大,但勝在人與人之間關係更密切,更容易推動跨學科合作和研究。做研究最重要是人才和資源,即使大學規模較小,但不等於不能做高端研究,所以我們同樣可以擁有優勢。」

歷年來浸大培育了不少國際級知名的科學家如翁教授,而他的學生雷雅萍博士更是土生土長的知名科學家,他們師生共同創立薈新科技有限公司,致力開發生物醫學技術造福人類。翁教授是如何做到薪火相傳,培育出新一代的科學家? 「能否成為一位科學家取決於學生本身的資質和努力,家長式的教學方式已經行不通。」翁教授笑着說。

翁教授指無論是教學或科學研究,最重要是溝通。「在這數碼時代,隨時隨地和合作團隊或學生交流已非難事。當我們團隊任何一個靈機一觸,便可即時將新意念放上群組供自由討論和腦力震盪,溝通形式可以非常隨意,互相激發創意,加上人工智能及推送消息等技術,想知道日新月異的科技消息可謂完全不費功夫,世界讓我們走得更快,但我們更要努力不懈,力求創新。」

*此訪問稿於2022年刊登。

浸大獲馬百良藥廠有限公司捐贈港幣1,000萬元,以支持浸大設立「馬百良創新神經藥物教授席」
由生物系翁建霖教授率領的科研團隊研發的一項突破性納米結構器材,於「2019 TechConnect世界創新會議暨博覽會」上獲頒全球創新獎
浸大研究團隊發明了一種創新的納米基質,能誘導神經幹細胞快速地分化以代替腦內受損或退化的細胞
翁教授(右)和博士後研究員付鵬飛博士發現,空氣中的PM2.5與多種神經系統疾病有高度相關性
由翁建霖教授帶領的研究團隊發現安宮牛黃丸可以改善缺血性腦卒中大鼠的腦損傷水平
由翁建霖教授和雷雅萍博士共同創立的薈新科技有限公司,致力開創開人化和精準藥物
翁建霖教授獲頒授馬百良創新神經藥物教授席

翁建霖教授

  • 香港浸會大學生物系教授
  • 香港浸會大學馬百良創新神經藥物教授
  • 香港浸會大學研究院常務副院長
  • 金衛醫療神經再生研究中心主任
  • 薈新科技有限公司主席
  • 納米基質技術獲得超過三項中國、美國和香港專利
  • 「自體神經幹細胞分離技術」於中國、美國、歐洲及香港取得共13項專利
  • 2016及2018年日內瓦國際發明展金獎
  • 香港創新科技及製造業聯合總會及中國銀行(香港)第五屆中銀香港「初創科技」潛能大獎金獎
  • 第五屆中國創新創業大賽港澳台賽-企業組二等獎(2016)
  • 第一屆「京港青創杯」 創業大賽—三等獎(2018)
  • 第八屆中國創新創業大賽 (港澳台賽)決賽三等獎
  • 「2019 TechConnect世界創新會議暨博覽會」全球創新獎
  • 國際腦研究組織委會員成員
  • 香港運動障礙學會前主席
  • 香港柏金遜症基金顧問
  • 香港神經科學學會副會長
  • 香港腦科基金會董事局委員
  • 中國國家科學技術部評審團專家