第九輪主題研究計劃獲資助之研究項目摘要

主題1: 促進健康
項目名稱: 流感控制:個人和群體免疫力
項目統籌者: 高本恩教授(港大)

摘要

流行性感冒嚴重威脅全球公共衞生。季節性流感病毒能導致每年流感大流行及引發顯著的發病和死亡率,但現有的流感疫苗並非最佳的抗病疫苗。流感感染的臨床表現可以從無症狀到致死,疾病嚴重程度可能受到病毒、宿主因素及自身免疫影響。大流行出現的時間難以預測,但病毒可於數星期或數月內散播全球,傳統疫苗不能及時製造以及配給以控制初期的疫情。香港作為世界性的交通樞紐,亦位處傳染病高發的地區,多年來承受著新興和再現傳染病的威脅,特別是流感病毒。過去15 年,我們在香港建立世界領先的卓越跨學科流感研究計劃,於本地和國際公共衞生事務上有相當的貢獻。我們建議在此基礎上進一步加強我們處理流感病毒免疫和傳播的能力,以更有效持續地控制流感。我們過往的研究發現,血球凝集抑制抗體滴度(目前已知具有防護流感感染的抗體滴度)僅解釋了常規滅活疫苗約57%的保護作用。這些抗體較目前正在研發的減活或新型流感疫苗所提供的保護性更低。因此,關鍵的知識差距包括:(一)什麼是預防感染或嚴重疾病的免疫相關保護因子;(二)哪些免疫相關保護因子屬暫時或永久性,並源自先前的自然感染或不同類型的疫苗接種;(三)什麼因素導致人類群體對於流感有更高的易感性;(四)如何有效地配給嶄新和現有的流感疫苗,以減輕流感大流行和流行病的影響;(五)了解免疫機制以開發和評估下一代新型流感疫苗。過去十年的研究工作已經闡明了體液和細胞介導的免疫保護的新機制,但它們對保護的相對貢獻仍有待進一步確定。此研究項目將有助了解上述領域和其他未釐定的人類病毒感染之後宿主的免疫機制。這不但可提供高質素的研究及知識產權,同時亦能向本地和國際機構提供實時數據以加強國際公共衞生政策,並培養下一代科研人材,維持及鞏固香港在流感研究的領先地位。


主題1: 促進健康
項目名稱: 肝移植後原發病復發和組織修復的科研攻堅:從轉化基礎研究到優化臨床決策
項目統籌者: 盧寵茂教授(港大)

摘要

在過去的二十多年,我們成功建立了蜚聲國際的香港大學瑪麗醫院肝臟移植中心,在全球率先開展了成人右半肝活體肝移植。這項外科技術的創新挽救了香港地區近一千四百位患有終末期肝病和肝癌的病人。目前,香港地區乙型病毒性肝炎和肝癌的高發病率給本地醫療保健系統帶來沉重的負擔,肝移植後發生的移植肝損傷和原發病包括乙肝和肝癌的復發也是我們面臨的巨大挑戰,這更使香港醫療保健系統百上加斤。我們的研究專案旨在通過一系列基礎、臨床與轉化研究來揭示肝移植後原發病復發的機制,尋找有效的生物標誌物,並開發新的治療方案,以減少移植後乙肝和肝癌的復發,提高肝移植病人的長期生存率。為解決腦死亡供體匱乏的問題,我們也致力於探索促進邊緣性供肝組織修復和再生的新策略。我們的肝移植中心已建立了逾二十年的生物樣本庫與病人資料庫,其中包括近一千四百位肝移植病人的組織和血樣本五萬多個,病人的隨訪率達到百分之百。基於這個完善的生物樣本庫與病人資料庫,我們將整合高通量基因測序及生化和免疫資料,建立一個嶄新的智能模型,不僅能用於腫瘤復發的預測,而且對治療策略的選擇也有重要的指導意義。我們也將開發新型免疫治療以改善病人預後,在擴大病人獲益的同時創造更好的社會與經濟效益。此項多學科合作研究不僅能鞏固我們肝臟移植中心在亞太地區的領導地位,而且可以進一步強化我們在國際移植界,特別是活體肝移植領域的領先優勢,亦更有利於提升香港在科學、醫療和教育的國際地位。


主題2: 建設可持續發展的環境
項目名稱: 未來污水淨化與資源回收一體化工場(未來水工場)
項目統籌者: 陳光浩教授(科大)

摘要

水資源短缺正在全球範圍內威脅著各大城市的可持續發展。目前香港通過遠距離引進東江水(約為總淡水需求的70%)和採用雙管道供水方式–既一條管道提供海水沖廁所(可節約22%的淡水需求)而另一條為市民提供食水的方法,有效暫緩了水短缺的嚴重問題。然而,此雙管系統成本依舊很高,而且東江水的水價每年會增漲6%,這些都影響著香港的可持續發展。解決城市水資源短缺問題的不二方法是盡可能實現污水規模化回用。然而實際應用的過程中依然存在三大主要瓶頸問題:1)目前的回用技術只是在污水處理後線性地追加更多的深度處理單元,必然需要更多的用地、使用更多的化學藥品和消耗更多的能量;2)城市污水污染物濃度低而水量又大的特性限制了污水處理設施在土地、能耗及資源回收的設施建造與運行效率;3)現有污水回用技術產生大量難以處置的固體廢棄物(如污泥殘渣)和高鹽廢水,對自然環境造成二次污染。因此本項目將研發一系列極具突破性的污水處理與回用關鍵創新技術,包括膜分離,化學及生物處理及資源回收,在此基礎上最終研發一個協同型,緊湊型及省能型“污水淨化與資源回收一體化工場”,實現廢物排放最小化、可飲用水資源回收最大化和高附加值生化原料回收的一體化示範。


主題2: 建設可持續發展的環境
項目名稱: SureFire: 智慧城市災害防控和火災應急研究
項目統籌者: Asif Sohail Usmani教授(理大)

摘要

粵港澳大灣區是全球人口密度最高的城市群,非常適合採用智慧城市技術來促進其可持續發展。然而,全球高層建築物的火災頻頻發生,使這類高密度城市在居住環境的安全性、可持續發展和應對災害的彈性方面面臨全新的挑戰。2017年倫敦格倫費爾塔大火揭示了市民和消防員正在面對前所未有的重大火災和無法預測的風險。與此同時,全球每年因火災造成的經濟損失高達生產總值的1%。因此,有效的災害防控和應急管理與城市的可持續發展息息相關。大量的事故調查顯示,缺乏可靠的災害現場資訊和對災害演變的準確預測是災害擴大的主因。隨著各項智慧城市技術的快速普及,對建築環境參數和性能的即時監測已成為可行的現實。本研究將通過大數據的高速傳送和人工智能分析來實現對火災演變的實時預測,並針對香港如何智慧地應對重大災害開展基礎研究及探索。本項目匯聚了一個多學科的科研團隊,來自香港和國際的頂尖學者將與政府機構和高新科技企業合作,共同研發應用於特大城市的智慧消防系統,使香港成為全球領先的智慧城市。


主題4: 促進對香港起重要作用的新興研究及創新項目
項目名稱: 以人工智能提取和鑑定口語生物標誌物供神經認知障礙篩查和監測的研究及技術開發
項目統籌者: 蒙美玲教授(中大)

摘要

人口老齡化是全球關注的問題。據世界衞生組織稱,到2050年,世界上60歲以上人口佔比將增加近一倍至22%,而香港65歲以上人口佔比將增加到35%。老齡化伴隨著各種高負擔的老年綜合徵,使得公共醫療保健支出不斷增加。伴隨著這種情況往往是勞動力萎縮和稅基縮小,危及我們社會的可持續性。神經認知障礙(NCD)在老年人中尤為突出,它包括與年齡相關的認知能力下降,輕度認知障礙和各種類型的腦退化。腦退化先是潛伏期,然後是記憶、溝通、判斷和其他領域逐漸、不可逆轉的惡化。目前護理費用估計為1萬億美元,並且預計到2030年將增加兩倍。這些情況使我們迫切需要更好的疾病篩查和管理。 NCD診斷和監測主要由專業臨床人員使用神經心理學測試面對面進行。由於專業臨床的人力資源短缺、捕獲的瞬時數據忽略個體內認知的變異、回憶中認知功能的主觀性,評估中評估者之間的差異、和語言/文化偏見等,都使這種檢測有所限制。為了解決這些問題,我們將開發一個基於經濟有效的、易獲取的生物標記物的自動,客觀,高度可訪問的評估平台,用於NCD篩查和監測。平台的無障礙性可實現主動、遠程監控以及患者警報生成,以便在臨床訪問之間進行快速評估。長時間地收集個性化的“大數據”能夠標記認知的微妙變化,以便早期發現認知衰退。這些行動將能加強疾病管理,以及降低護理成本。 NCD通常表現為溝通障礙。因此,我們針對口語-- 這種非侵入性的生物標記可作為血液檢測和腦部掃描的附加選購項,供NCD的篩查和監測。口語可以輕鬆地從遠程捕獲。毫秒分辨率的語音事件記錄(例如,潛伏期,不流暢)能夠支援靈敏的認知評估。我們將開發人工智能(AI)驅動技術,以自動提取口語生物標記。我們的工作在會話口語對話的全面覆蓋方面是新穎的(從瞬間猶豫到對話框的一致性),使用適合目的的深度學習技術進行特徵提取和選擇。我們的系統將在各種環境中具有高度適應性,以確保一致、客觀的NCD評估。我們的研究將為早期NCD診斷和及時的臨床護理提供前所未有的數據和技術支持。這符合世界衞生組織的計劃,即在國家和國際層面將腦退化作為公共衞生和社會保健的優先事項。我們的目標是通過基於AI的醫療保健來控制NCD的重擔,從而更好地支持香港的患者和護理人員。