長期的腎臟纖維化可導致慢性腎病（CKD），甚至腎衰竭，只能接受洗腎或移植手術治療。由香港中文大學（中大）工程學院生物醫學工程學系副教授蔡宗衡教授領導的研究團隊，研發出一種與葉酸偶合的金納米粒子，有望為治療腎臟纖維化提供一種安全有效的方法。有關研究成果近日發表於著名期刊《美國國家科學院院刊》（PNAS）。
慢性腎病是什麼？
慢性腎病是指腎臟出現瘢痕且無法適當清除血液中的代謝廢物及毒素。全球有十分之一成年人患有慢性腎病，為全球醫療保健系統帶來巨大挑戰。本港估計約有 80
萬人患有慢性腎病，特別在社會經濟地位較低的人口盛行。世界衛生組織估算，全球 1.5% 死亡人口源於慢性腎病。2022 年，腎臟疾病成為香港第七大常見死因。
此外，慢性腎病與高心血管疾病風險息息相關。因此，慢性腎病的早期診斷和治療，對於改善患者結果和減輕病況所帶來的負擔至關重要。
腎臟纖維化是慢性腎病的主要病理特徵，目前尚未有對症的治療方法。現有藥物可以控制血壓和減慢病情惡化，但並不完全有效，而且常出現低血壓和高血鉀等副作用。納米藥物在治療慢性腎病方面具巨大潛力，但將它們輸送到纖維化的腎小管仍具挑戰性。
納米科技於腎臟輸送藥物
納米粒子作為將藥物遞送到腎臓的理想載體，可以通過調整自身物理化學性質來調節遞送效率。為了裝載足量的藥物和標靶配體，許多現有的腎臟納米藥物通常採用直徑大於100納米的納米粒子，藥物在血流中會隨機分解，只有分解至10納米以下才能通過腎小球過濾屏障，遞送至纖維化的腎小管內發揮藥效。相反地，超小的納米粒子（小於 5 納米）可以穿越腎小球過濾屏障，但它們通常會快速透過尿液排出體外，難以在腎臟積聚並發揮藥效。
將納米粒子輸送到纖維化腎臟內腎小管
為了突破於腎臟輸送藥物的瓶頸，蔡教授的團隊發明了一種將納米粒子輸送到纖維化腎臟內腎小管的設計。這種約7納米大的粒子，可以穿過腎小球過濾屏障，而不會快速經尿液排出體外。研究人員將約32個葉酸分子連接在一個3 納米的金納米粒子表面，構建一個共約7納米的與葉酸偶合金納米粒子。偶合的葉酸分子可以與纖維化腎臟內腎小管上的葉酸受體結合，從而提高金納米粒子經靜脈注射輸送至腎臟的效率。
中大醫學院內科及藥物治療學系司徒卓俊教授表示：「我們在實驗小鼠腎臟及患有慢性腎病患者的活檢樣本中都發現部分腎小管上存在高含量的葉酸受體，證實這種納米藥物可在纖維化腎小管發揮作用。」論文第一作者、中大醫學院外科學系博士畢業生陳嘉穎博士補充：「我們研發的納米粒子會優先積聚在纖維化的腎臟，而不會影響健康的腎臟。」
單次注射納米顆粒可治療腎臟纖維化
過往針對慢性腎病的納米藥物多屬預防性。研究人員發現，確診後進行單次葉酸偶合金納米顆粒注射，已可減少組織退化、治療腎臟纖維化以及抑制與細胞外基質相關的基因。中大醫學院外科學系劉潤皇教授表示：「此發現極具臨床意義，因慢性腎病病發時毫無症狀，病人大多於晚期才被確診。」該納米顆粒最終透過尿液和糞便排出體外，注射後 7天並沒有觀察到明顯毒性。
蔡教授總結道：「小於10 納米的金納米粒子本身對腎臟纖維化有治療作用，無需添加任何化學或生物藥物，便可抑制p38α 絲裂原活化蛋白激酶，一種促進慢性腎病病發的酵素。我們希望繼續與中大醫學院合作，驗證金納米粒子用於人體的安全性和有效性。最終，我們希望為腎臟病患者提供一種安全、有效的金納米藥物。」
