許多腦部疾病和功能障礙都與年齡的增長有關。隨著人口老化，受這些疾病影響的人數亦相應遞增。老年痴呆症等與年齡相關的腦部疾病已經成為導致老年人死亡的主要原因之一，亦構成沉重的社會負擔。儘管腦疾病的發病率持續上升，但市場上的治療藥物卻寥寥可數。這些藥物並非對所有病人起作用，而且往往只能減輕疾病症狀，部分患者服藥後更會出現副作用。因此，我們迫切需要研發針對這些腦部疾病和功能障礙的藥物或療法。

開發治療腦部疾病藥物的主要障礙在於我們對這些疾病的根源還缺乏足夠的了解。我們必須從分子層面上研究腦部在正常和病變情況下發生的一系列複雜的反應，並尋找與不同疾病相關聯的特異性分子靶點。基於這一目的，以香港科技大學（以下簡稱科大）為首的跨院校研究項目於2001年獲得大學教育資助委員會（以下簡稱教資會）卓越學科領域計劃資助港幣2,680萬元，開展為期五年的「分子神經科學：基礎研究與新藥開發」項目的研究。

這個卓越學科領域項目致力於推動尖端神經科學研究和創新藥物及療法的研發工作。該項目匯集了來自不同學科的傑出人才，他們不僅從事神經科學前沿領域的研究，也建立了以中藥為基礎的獨特方法，發展出多種中藥來源的候選藥物來治療腦疾病和功能障礙。在2007年教資會的評估中，該項目被嘉許為「具有傑出表現的項目」，並再獲撥款2,750萬元，延續項目資助至2011年，進一步肯定了團隊的國際卓越水平。在第二階段中，該跨學科團隊更深入的研究腦部各種複雜的發育和生理過程，以及特定腦疾病和功能障礙的病理機制。該團隊也積極與生物醫藥企業合作，將現有中藥來源的候選藥物向臨床應用發展，加速科研成果的商業化進程。

卓越的學術成就
該跨學科團隊已經建立了一套以神經系統運作原理為基礎的藥物研發策略，並以中草藥為起始原料篩選神經系統疾病的候選藥物。團隊亦建立了世界級的科研中心，包括最先進的中草藥組分分離和以細胞為基礎的高通量藥物篩選設施等。他們也建立了涵蓋多種中草藥的資料庫，通過長久以來積累的醫學文獻來分析藥物在神經系統中的活性，以促進藥物篩選工作。同時，他們優化了從中草藥裏有效分離生物活性成分的方法，並發展了多種用於藥物篩選的新方法和新工具，包括為有效鑑定中草藥活性成分而設立的一系列專有篩選平台，多種與神經系統疾病相關的分子靶點，以及動物實驗模型等。

該團隊憑藉自身在分子和細胞機制研究上的優勢，在神經科學領域取得了多項重要突破。他們不但發現了神經細胞之間獨特的溝通方式，而且鑑定了控制生理與病理狀態轉換的關鍵分子和在神經退行性疾病中起重要作用的蛋白靶點，並分離了許多與腦疾病相關的前導藥物。這些成果為研究腦部的奧秘和研發腦疾病的療法提供了重要的依據。例如該團隊發現了一種細胞表面蛋白EphA4調節腦部可塑性的新機制，進一步揭示了腦部認知功能的分子基礎，使我們清楚的了解神經系統是如何根據經驗來控制神經細胞之間連接效率的。由於許多神經退行性疾病都與神經細胞之間的信號傳導障礙有關，團隊指出EphA4是研發治療認知功能障礙藥物的潛在分子靶點。神經可塑性在運動神經元與肌肉細胞之間信號傳導過程中也有重要作用。另團隊也發現一個位於EphA4下游的信號蛋白是維持肌肉強度和運動功能的關鍵因素，為治療肌肉萎縮等與神經傳導障礙相關的神經-肌肉疾病提供了重要線索。這些突破性的研究成果已經發表在《自然-神經科學》和《神經元》等國際頂尖的神經科學期刊上。

發展臨床應用的治療藥物
通過卓越學科領域研究項目，該跨學科團隊亦鑑定了許多活性化合物，在老年痴呆症和失眠症等疾病的治療方面表現出重要的應用潛力。相關成果已經申請了發明專利。該團隊也從中草藥裏發現了針對柏金遜症和抑鬱症的前導藥物。這些成果概述如下：

•	針對老年痴呆症，鑑定了對神經細胞具有保護作用的化合物和前導藥物
•	針對睡眠失調，開發了能夠特異性激活褪黑素受體亞型的化合物
•	針對柏金遜症和抑鬱症，獲得了具有治療潛力的中草藥成分和前導藥物

 
這些化合物均處於不同的臨床前研究階段。由於該團隊獨特的藥物研發策略，許多醫藥公司都前來尋求合作，力爭儘快將這些成果應用於臨床治療。

同樣在研資局與香港科學館合辦的公眾講座上，葉玉如教授以「從神經科學到人類健康」為題發表演講，並分享「分子神經科學：基礎研究及新藥開發」計劃的科研成果。

與著名醫藥公司的戰略夥伴關係
該卓越學科領域研究團隊不斷尋求與生物醫藥公司的合作，以增強自身在基礎研究和藥物開發方面的實力。值得一提的是，國際生物醫藥界巨頭葛蘭素史克屬下的葛蘭素史克中國研發中心，就被卓越學科領域項目的研究成果所吸引，計劃與該團隊在藥物篩選和研發方面開展長期合作。2009年，科大與葛蘭素史克中國研發中心簽訂戰略合作協議，在科大校園成立「葛蘭素史克中國研發中心–香港科技大學神經科學實驗室」，共同探索神經退化疾病的分子機制，開發合適的藥物以作出治療。這項合作的獨特之處，在於它結合了業內藥物開發的特長與學術界在生物學研究上的優勢，共同探索神經科學的尖端領域。是次合作不僅表明科大的研究水準得到國際認可，也突顯出香港在世界醫藥研究領域的地位。

其他主要成就
建立分子神經科學國家重點實驗室
透過卓越學科領域計劃的資助，科大建立了堅實的科研基礎，並取得了豐碩的成果。因此，國家科學技術部於2010年批准科大成立首個「分子神經科學國家重點實驗室」。「國家重點實驗室計劃」是配合國家科技發展的方針，支援高質素科研隊伍，開展創新的研究工作。因此，在科大設立國家重點實驗室表明了國家對科大神經科學研究實力的肯定。科大希望通過建設國家重點實驗室，發展成為國際頂尖的分子神經科學研究中心，提升分子神經科學的基礎研究水平，並促進中國生物技術產業的發展。

研究論文與受邀講座
該團隊在神經科學方面的多項突破性研究發現已刊載於國際頂尖的學術雜誌上，其中包括《細胞》、《科學》、《自然-細胞生物學》、《分子細胞》、《自然-神經科學》、《神經元》、《自然-結構與分子生物學》、《PLoS生物學》、《細胞生物學雜誌》、《美國科學院院刊》、《神經科學雜誌》和《生物化學期刊》等。至今，該團隊在「卓越學科領域」計劃支持下發表了超過600篇研究論文，內容涉及神經發育和功能、神經信號機制和神經蛋白的結構與功能關係等多個方面。團隊成員還應邀在國際學術會議上作大會報告和專題演講合共300餘次，並為相關研究領域撰寫綜述和評論。他們亦組織了多個重要的國際學術大會和講座，包括著名的高登研討會、分子神經科學系列講座和科大高等研究院系列講座等，邀請了多位諾貝爾獎得主和著名神經生物學家前來講學和交流。

教育與培訓本地青年科學家
該卓越學科領域研究項目亦培養了許多分子神經科學方面的人才。通過參與卓越學科領域的研究，來自不同部門的學生學習了先進的實驗技術，積累了寶貴的研究經驗。自項目開展以來，已培養了超過120名博士研究生和碩士研究生。除此之外，項目成員每年還指導40多名本科生完成他們的畢業課程。

展望未來
人口迅速老齡化導致腦疾病患者數量大幅上升，社會對於有效的預防、診斷和治療這些疾病的需求日益殷切。香港積極開展分子神經科學研究，結合分子科學手段和以中草藥為基礎的藥物創新工作，預期可以在生物醫學研究領域取得突破，開發出針對腦疾病的有效治療藥物。教資會的卓越學科領域計劃正好配合這方面的發展，通過基礎研究和藥物研發工作，將分子神經科學研究成果轉化成為臨床應用，幫助患者對抗疾病。「分子神經科學：基礎研究與新藥開發」項目取得的多項成就，有助提升香港在國際科研界的地位，並促進本地生物醫藥產業的發展。

項目統籌者：
葉玉如教授
香港科技大學