慢性腎病(chronic kidney disease;CKD)是一種嚴重的疾病,並且常見:全球約有10%的成年人,相當於超過五億人口受其影響。根據世界衛生組織的數據,全球所有死亡案例的1.5%與CKD有關。在香港,約有80萬人患有CKD,低收入社區的人群尤其容易受到影響。在2022年,腎臟疾病成為香港第七大常見死因。CKD可導致腎功能衰竭,患者需要接受洗腎或移植手術治療,而此病亦與心血管疾病息息相關。
CKD的其中一個指標是長期的腎臟纖維化,腎臟因而傷痕累累,無法從血液中清除代謝廢物和毒素。
「當傷口癒合失調時就會引起纖維化,進而導致腎臟形成疤痕組織。」香港中文大學(中大)工程學院生物醫學工程學系副教授蔡宗衡教授指出:「腎纖維化是慢性腎臟病的常見病理特徵。所有慢性腎臟病患者都有不同程度的腎纖維化,而有腎纖維化的患者則被視為慢性腎臟病患者。」
問題在於目前尚無針對腎纖維化的具體治療方法。有一些藥物可以紓緩病情,但它們的效果有限,並可能引起副作用,如低血壓和高鉀血症(即血液中鉀含量異常地高)。
這情況即將會改變。由蔡宗衡教授帶領的中大研究團隊,成員包括研究論文的第一作者陳嘉穎博士、司徒卓俊教授及劉潤皇教授,已在小鼠實驗中成功使用了與葉酸偶聯的金納米粒子(化學上的偶聯是指兩種不同物質的化學鍵結 ),這可能為CKD提供一種安全而有效的治療方法。
納米醫學在治療疾病方面具潛力,但挑戰在於將其送達至腎臟中出現問題的位置。以往的治療會利用大型納米粒子,這些顆粒雖然微小,但仍大得無法通過腎臟的天然過濾。最近的研究使用了較小(約7納米)的金納米粒子,表面以葉酸分子鋪蓋,這些葉酸分子有助於納米粒子鎖定腎臟中需要治療的特定位置。納米粒子通過抑制一種與疾病發展有關聯、名為p38α MAPK的酶,從而起到治療作用。重要的是,這些納米粒子可以輕易地從人體排出,同時不會造成傷害。
團隊於2016年首次開始研究針對腎臟纖維化的納米醫學療法。除了金納米粒子和葉酸外,他們最初還起用治療基因載體,當時認為這會有效對抗疾病,但出乎意料的是,他們發現金納米粒子足以抑制p38α,而無需使用化學或生物藥物。
其他可抑制p38α MAPK的化學劑雖然已在人體測試,但由於對其潛在毒性的憂慮,它們尚未獲批使用。先前的候選治療藥物需要多次注射,但團隊發現單次注射金納米粒子已能有效治療。而治療的時間性也很關鍵:先前的候選藥物僅為預防用途,但CKD在早期階段並無症狀,患者確診時大多已受該病影響,因此對症治療比非預防性的更為有效。
研究團隊最終是希望提供一種安全有效的金納米醫學治療方法。到目前為止,團隊已在小鼠身上進行了測試。蔡教授表示,下一階段是繼續進行臨床試驗。
「在這項研究中,我們已經展示了我們的納米粒子在小鼠中的安全性和有效性。我們將需要評估這種納米粒子在大型動物,如狗隻或猴子中的長期安全性。之後我們就可以申請進行臨床試驗,以測試其在人體中的安全性和有效性。」