香港大學李嘉誠醫學院(港大醫學院)藥理及藥劑學系的研究團隊,利用人工智能(AI)技術研發出一套創新的心血管疾病風險預測框架 CardiOmicScore,只需一次血液檢測,即可精準預測未來罹患六種主要心血管疾病的風險,包括冠心病、中風、心臟衰竭、心房顫動、外周動脈疾病及靜脈血栓,並可預早在病發前 15 年發出預警訊號。相關研究成果已在國際期刊《自然通訊》上發表(按此瀏覽期刊文章)。
心血管疾病是全球頭號「健康殺手」,僅在 2022 年便奪去約 1,980 萬人的生命。資料圖片
多組學分析結合 AI 反映身體當下健康狀況
心血管疾病是全球頭號「健康殺手」,僅在 2022 年便奪去約 1980 萬人的生命。在傳統的身體檢查中,醫生通常根據年齡、血壓和吸煙歷史等指標來評估患病風險,惟這些指標往往難以全面反映疾病早期的隱匿變化,導致許多患者在確診時已錯過最佳干預時機。儘管近年多基因風險評分日漸普及,由於基因是與生俱來且終生不變的,基因風險評分無法反映生活方式及環境改變對身體狀況的即時影響。因此,臨床上迫切需要一種能即時反映身體當下健康狀況、並能同時精準預警多種心血管疾病的工具。
港大研究團隊利用深度學習技術整合基因組、代謝組與蛋白質組等多組學資料,建構出 CardiOmicScore 風險預測框架。研究以英國生物樣本庫(UK Biobank)的大規模人群資料為基礎,分析血液中 2,920 種蛋白質和 168 種代謝物,發現這些生物信號如同身體的「即時記錄儀」,能敏銳捕捉免疫系統、新陳代謝及血管健康的細微變化。
港大醫學院研發出一套心血管疾病風險預測工具,只需通過一次血液檢測,即可準確預測未來罹患六種主要心血管疾病的風險,並可預早15 年發出預警訊號。此研究由張清鵬教授(左)領導。
港大醫學院藥理及藥劑學系副教授張清鵬教授表示:「基因決定我們的起跑線,確立了健康的基礎與先天風險,但蛋白質和代謝物才能真正反映我們身體當下的健康狀況。新研發的 AI 模型正是為分析這些複雜訊號而設計,幫助醫生和病人在病發前掌握預警訊號,及早通過調整生活方式或早期干預來改寫疾病的發展。」
研究結果顯示,AI 模型能大幅提升六種常見心血管疾病的預測準確度,甚至能在患者出現症狀前 15 年發出預警。資料圖片
精準預測六大心血管疾病 提前 15 年識別高危群組
研究結果顯示,CardiOmicScore 系統能將多組學數據轉化為個人化風險評分,其預測能力遠超傳統的多基因風險評分。在結合年齡、性別等常規臨床資訊後,此模型能大幅提升六種常見心血管疾病的預測準確度,甚至能在患者出現症狀前 15 年發出預警。
此項研究標誌著精準醫療將從靜態的「基因層面」轉向較動態的「多組學層面」,同時意味著未來可能只需抽取少量血液,就能得出涵蓋多種心血管疾病的全面風險評估報告。張清鵬教授續指:「我們希望藉助科技,及早辨識和預防尚未出現的疾病,推動健康管理從被動應對轉為主動預測與介入,為公共衛生及個人醫療帶來深遠影響。」
中風往往引發死亡及嚴重殘疾情況,香港中文大學醫學院發表研究,初步證實常用於糖尿病與肥胖症治療的藥物GLP-1RA有助於特定的急性嚴重中風患者康復,加強腦神經恢復效果,改善手術後效果約兩成。相關論文已於國際科學期刊《細胞代謝》和《自然-通訊》上發表。
(左起)中大蔡永業腦神經科學研究所所長兼內科及藥物治療學系副教授高浩,內科及藥物治療學系腦神經科主任梁慧康,及內科及藥物治療學系腦神經科助理教授葉耀明。(中大圖片)
香港中文大學醫學院及蔡永業腦神經科學研究所的科研團隊,取得「從實驗室到臨床應用」的重要研究突破,將衰老生物學的基礎研究發現轉化為中風治療的潛在新策略。 團隊於基礎研究中發現,增強胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)信號傳導可在人體多個器官(包括大腦)發揮廣泛抗衰老效應。
基於此發現及過往關於 GLP-1 受體促效劑(GLP1RA)對腦血管保護作用的研究,他們進一步開展全球首個隨機臨床研究。
中大醫學院發布最新醫學研究成果。
研究結果顯示,GLP-1RA 對未接受溶栓治療的嚴重缺血性中風患者的預後情況具潛在療效,為日後更大型腦神經保護研究奠下更堅實的基礎。兩項研究成果已於國際科學期刊《Cell Metabolism》和《Nature Communications》上發表。
從衰老生物學邁向中風治療 GLP‑1 是一種由腸道及腦部自然分泌,用於調節多種身體機能的胜肽激素,模擬其作用的藥物GLP-1RA 已廣泛應用於糖尿病與肥胖症治療。團隊過往在小鼠模型研究中已證實,GLP-1RA 具有抗神經發炎及穩定血腦屏障的作用,顯示其在中風治療中具保護神經的潛力。 由中大蔡永業腦神經科學研究所所長兼醫學院內科及藥物治療學系副教授高浩醫生領導的基礎臨床研究顯示,GLP-1RA 可逆轉衰老的關鍵生物過程。
研究團隊透過先進多組學技術,發現此類藥物可在大腦及心臟等多個器官產生廣泛的分子變化,反映此藥物對腦部健康具廣泛保護作用,並有助延緩整體衰老過程。有關發現為進一步研究GLP-1RA於治療中風等神經系統疾病的潛力,提供了重要科學基礎。 中風後保護大腦的嶄新方向 中風是全球導致死亡或長期殘疾的主要原因之一。
儘管大血管閉塞的中風患者可透過血管內取栓術恢復腦部血流,但即使手術成功,其神經功能的預後情況仍可能未如理想。 中大醫學院內科及藥物治療學系腦神經科主任、利國偉腦神經學教授梁慧康教授表示:「雖然血管內取栓術能有效開通阻塞血管,但不少患者仍因再灌注損傷或延誤治療而導致嚴重殘疾。這情況反映我們迫切需要輔助性的腦神經保護治療,以在治療前後保護受損腦組織,從而提升整體療效。」
臨床研究證實對嚴重大血管閉塞中風患者具安全性 基於團隊的多組學研究成果,由中大醫學院內科及藥物治療學系腦神經科助理教授葉耀明醫生領導的研究團隊,開展了首個二期隨機臨床試驗,將基礎研究成果轉化至臨床應用。
研究共招募140名在中國兩家中風中心接受取栓治療的嚴重大血管閉塞中風患者,並隨機分配接受 GLP-1RA 司美格魯肽(semaglutide)的聯合標準治療,或僅接受標準治療。
結果顯示,接受司美格魯肽治療的急性中風患者中,有 56.5%可於 90天內達至良好功能恢復,與標準治療組別的54.9%相若,顯示兩者療效相近。兩組在死亡、惡性腦水腫及顱內出血等關鍵安全指標方面亦無顯著差異,且在試驗期間並無出現與藥物相關的嚴重不良事件,反映司美格魯肽具有良好安全性及耐受性。
研究的進一步分析顯示,在未於取栓前接受靜脈溶栓治療的患者中,接受司美格魯肽治療的患者於神經功能方面恢復良好的比例,較標準治療組高出約 20%,顯示該療法在特定患者群體中具有潛在臨床效益。
葉耀明醫生表示:「是次研究為GLP-1RA在急性中風治療應用的安全性提供初步臨床證據,並顯示藥物在部分患者群體中具有潛在療效,為日後開展更大規模的第三期隨機研究以確認其腦神經保護潛力奠定基礎。」 高浩醫生醫生總結:「我們的研究成果標誌著將基礎衰老生物學研究轉化為臨床應用的重要一步。團隊透過結合多組學實驗室發現及以患者為本的臨床研究,揭示了將 GLP1RA應用於中風治療新適應症的潛力。」