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香港大學李嘉誠醫學院（港大醫學院）的研究團隊作為「骨關節炎遺傳學」（Genetics of Osteoarthritis; GO）聯盟的成員，透過一項全球迄今最大規模、超過80萬人參與的骨關節炎研究，確立了調控椎間盤發育的SOX5和CHST3基因變異與脊椎關節炎的關係。研究結果現已於在頂級科學期刊《細胞》（CELL）發表（按此瀏覽期刊文章）。

骨關節炎亦即關節退化，能影響包括膝部、髖部、手部和脊椎等多個關節，是造成年長人士疼痛和殘疾的主要原因。由於病因複雜且發病機制未明，現時尚無法治療骨關節炎。 因此，確定骨關節炎的風險因素，對於研發嶄新治療方法十分重要。

研究方法和結果
是項研究分析了來自九個不同群體的826,690人，其中包括來自華南地區的香港華人、以及來自日本和歐洲等地的人士^[1]，並發現了100個與骨關節炎遺傳風險有關的基因變異，其中52個是首次被發現。此外，這項研究也發現了嶄新的藥物靶點。

港大醫學院的研究團隊協助確定了能調控椎間盤發育的SOX5基因與脊椎關節炎之間的關聯。研究亦顯示，脊椎關節炎與其他關節（包括髖關節、膝關節、手指和拇指）的炎症有遺傳學上的關聯。尤其值得注意的是，港大醫學院研究團隊之前已發現，CHST3基因與可導致背痛的椎間盤退化有關，而是項研究則發現CHST3基因也是與髖關節炎相關程度最高的三個基因之一。

領導是次有關脊椎關節炎之遺傳分析的香港大學腦與認知科學國家重點實驗室聯合主任、泛組學科研中心研究及培訓領導成員、港大醫學院精神醫學系精神病基因組學講座教授、孫志新基金教授（臨床醫學）沈伯松教授表示：「利用不同國家研究人員慷慨分享所收集到的數據，這項研究證明遺傳學在揭示生物機制，和確定複雜的人類疾病之新治療靶點方面，有著不可替代的重要作用。」

是項研究發現，椎間盤退化、骨關節炎和背痛之間有很強的聯繫；而脊椎關節炎不僅與背痛在遺傳上相關，還與膝部、髖部和頸、肩痛有關。該研究亦發現，相較於體脂總量，體重更與骨關節炎在遺傳上相關；而負重和非負重的關節在遺傳影響方面則存在差異。

研究中所假定與骨關節炎相關的基因具有多種生物學功能，包括促進骨骼形成和發育的關鍵分子，以及調控細胞如何應對壓力的信號通道。然而，這些生物學過程可被調控、修飾和改變，意味著它們也是潛在的治療靶點。令人鼓舞的是，是項研究指出，現已有藥物或小分子可以針對部分假定的骨關節炎相關基因。

負責統籌此項研究的港大醫學院生物醫學學院生物化學講座教授、鄧鉅明伉儷基金教授 （分子遺傳學）謝賞恩教授表示：「骨關節炎能嚴重影響我們的日常生活。根據我們的研究結果，我確信未來可研發出能舒緩部分由骨關節炎引起的背痛之治療方法，這將惠及數以百萬計的人士。」

首建香港椎間盤退化症人口隊列研究的港大醫學院矯形及創傷外科學系系主任兼講座教授、何馮月燕基金教授（脊柱外科）張文智教授表示：「發現脊椎退化與髖膝關節退化之間的關聯極為重要，意味著有助於髖關節和膝關節的治療可能對脊椎有用，反之亦然。這無疑為兩組患者的治療方案開闢了更多可能。」

有份協助上述香港隊列研究的港大醫學院助理院長（研究生課程）、生物醫學學院暫任院長教授、鄭兆如鄭杏如基金教授（幹細胞生物學及再生醫學）陳振勝教授，同時也是關節發育和椎間盤退化方面的專家。他表示：「骨關節炎是一種複雜的疾病，涉及多種影響因素。這類合作研究凸顯了國際間共用來自不同隊列研究之大數據的優勢和威力，也反映在獲取更多資訊時需要擺脫固有思維，以便研發造福患者的治療方法，實現遠大的目標。」

研究意義
迄今為止，與脊椎關節炎相關的遺傳因子尚未得到確認。此項研究是一項重大突破，有助促成日後的研究，以發掘嶄新且更有效的治療方法。由於SOX5基因是許多基因的主要調控因子，本研究為鑑定影響脊椎關節炎發展的下游遺傳因子奠定基礎。被確認為與其他骨關節炎有關、並適合用作治療靶點的基因，也可能與脊椎關節炎以及椎間盤退化有關連。若能有效地將針對遺傳風險因子的研究成果，轉化為潛在的骨關節炎藥物，將顯著改善骨關節炎患者的生活質素。

前醫院管理局主席、香港大學榮休教授、港大醫學院矯形及創傷外科學系名譽教授梁智仁教授表示：「在肌肉骨骼疾病之中，背痛十分普遍。而造成背痛的兩個主要病因，只有椎間盤退化可以通過磁力共振掃描（MRI）識別，骨關節炎則很難確定。因此，要治療骨關節炎，就只能使用抗炎藥物和不同的物理治療方法。鑑定導致脊椎關節炎的基因，無疑是朝著研發更具針對性的治療方法，包括嶄新藥物，邁出了重要的一步。」

德國環境健康研究中心（German Research Center for Environmental Health）慕尼黑亥姆霍茲中心 (Helmholtz Zentrum München) 轉化基因組學研究所所長（Institute of Translational Genomics）、「骨關節炎遺傳學」（GO）聯盟負責人Eleftheria Zeggini教授表示：「此項研究結果有助我們更深入了解骨關節炎這種令人身心俱疲的疾病；而這項研究得以完成，端賴國際團隊的努力。」

關於研究團隊
在這項國際合作研究中，港大醫學院的科學家和臨床醫生團隊由生物醫學學院生物化學講座教授、鄧鉅明伉儷基金教授（分子遺傳學）謝賞恩教授，以及香港大學腦與認知科學國家重點實驗室聯合主任、泛組學科研中心研究及培訓領導成員、港大醫學院精神醫學系精神病基因組學講座教授、孫志新基金教授（臨床醫學）沈伯松教授共同領導。其他研究團隊成員包括：港大醫學院矯形及創傷外科學系的張培賢醫生和Dino Samartzis博士，以及精神醫學系的田嬋雅女士。

鳴謝
是項研究獲得到了香港大學教育資助委員會研究資助局─卓越學科領域計劃（AoE/M-04/04）和主題研究計劃（T12-708/12N）的資助。

傳媒查詢
請聯絡香港大學李嘉誠醫學院（電郵︰medmedia@hku.hk）。

^[1] _{https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867421009417#mmc1}