在人類對抗阿茲海默症（Alzheimer’s Disease, AD）的漫長戰爭中，科學家們始終面臨兩大難關：其一是疾病的複雜性，牽涉到基因、神經發炎、蛋白質堆積與細胞代謝等多重路徑；其二是大腦「防衛堡壘」—血腦屏障（Blood-Brain Barrier, BBB），使得藥物難以抵達病灶。過去數十年來，這些難題讓藥物開發的成功率始終偏低。然而，隨著人工智慧（AI）的崛起，這場看似無解的戰役正悄然迎來轉機。
AI工具加入後，邱清旗副教授認為阿茲海默症藥物治療研究的發展值得期待。
● 從數據中找出「藥物鑰匙」
阿茲海默症的治療本質，是在數以萬計的分子藥物中，找到能改變病灶的「鑰匙」，這正是給AI工具表現的機會。在麻省理工學院（MIT）蔡立慧（Li-Huei Tsai）院士的實驗室研究訪問期間，專攻阿茲海默症研究的長庚大學邱清旗副教授與團隊，利用AI技術進行了小分子藥物「A11」的高效篩選。他們讓訓練好的AI模型分析藥物與目標蛋白的結構，預測哪些分子能夠抑制阿茲海默症相關的微膠細胞活化。
這項技術帶來的突破，不僅是效率的飛躍。以往從上萬種化合物中挑選潛力藥物，往往需耗費數年，如今AI可在數週甚至數天內將候選藥物清單縮小至個位數，再交由研究人員進行細胞或動物實驗來驗證。這種「人機協作」的策略，讓新藥開發不再是漫無目的的嘗試，而是朝著更高命中率、更快速度邁進。
● 破解血腦屏障的防線
即便找到潛力藥物，如何穿越血腦屏障仍是最大挑戰之一。這道天然防線選擇性地阻止某些物質經由血液進入大腦，保護大腦免受有害物質侵襲，卻也阻擋了治療阿茲海默症的藥物進入。邱副教授團隊運用誘導性多功能幹細胞（iPSCs），在體外建立虛擬的血腦屏障模型，讓AI不僅能預測分子藥物的藥效持續時間，還能模擬藥物如何穿越屏障進入腦中。
藉由分析藥物動力學（pharmacokinetics）與藥效學（pharmacodynamics）的複雜過程，AI協助研究者了解藥物在腦內的代謝與作用機制，進而設計出更容易通過血腦屏障的分子結構。這項技術已應用於開發具抗發炎功效、即將進入臨床試驗的小分子藥物 A11，為阿茲海默症的治療帶來全新希望。
邱清旗副教授以誘導性幹細胞生成的人工血腦屏障觀察分子藥物代謝。
● 從基因預測風險並對症下藥
AI的威力不僅限於藥物開發，它也正改寫我們對疾病本身的理解。研究團隊近期的合作發現，早發性阿茲海默症患者體內的TOMM40基因變異，會引發神經發炎反應，並導致血液中細胞激素過度反應。長庚大學邱清旗副教授正與林口長庚醫院失智科主任陳怡君醫師合作，希望透過機器學習模型，AI可快速篩選出能夠抑制神經發炎反應的小分子藥物，進而為個人化的基因變異治療提供新解藥。
邱副教授在MIT研究訪問期間，參與了蔡立慧院士團隊四項跟阿茲海默症相關的研究，有三項仍在進行中。另一項研究「ABCA7 variants impact phosphatidylcholine and mitochondria in neurons」（ABCA7 變異體會影響神經元中的磷脂醯膽鹼和粒線體）9月10日剛登上國際重量級期刊《Nature》。他們利用單核RNA定序分析人腦樣本，發現ABCA7基因的功能缺失，不僅可能增加罹阿茲海默症的風險，還會影響神經元中的磷脂醯膽鹼代謝與粒線體功能，進一步擾亂神經細胞的能量平衡，但它們如何影響細胞狀態進而引發疾病，仍在持續研究之中。
論文全文請詳見Nature官網：
https://www.nature.com/articles/s41586-025-09520-y
ABCA7 variants impact phosphatidylcholine and mitochondria in neurons
邱清旗副教授2024年赴美至MIT蔡立慧院士實驗室擔任訪問學者。
● AI，從工具到共同研究者
「AI就是個工具，要懂得怎麼問問題、怎麼與它互動。」邱清旗副教授這句話，道出了AI在醫學研究中的本質。AI並非取代人類，而是放大人類的洞察力與創造力。
在處理複雜的神經網絡數據、解析影像與轉錄組資料、預測藥物相互作用時，它讓科學家得以從龐大且複雜的資訊中找到規律，進一步提出假說、驗證機制，甚至啟發全新的研究方向。這種合作模式也改變了產學研的生態。過去藥廠的數據常被視為商業機密，如今在AI訓練需求下，產業界開始願意開放部分資訊給學術界使用，讓模型學習得更快、更準確，推動創新藥物開發邁向新紀元。
● AI時代的「腦科學復興」
阿茲海默症並非一朝一夕可解的難題，但AI正在讓這場戰役出現契機。從藥物設計到血腦屏障模擬，從基因風險預測到細胞代謝解碼，AI正逐步滲透治療流程的每個環節，成為科學家手中最強大的新武器。
希望在不久的將來，當我們回顧這個時代，將會認定人工智慧(AI)不只是「工具」，而是在探索人類智慧的奧祕、挑戰神經退化疾病時的「共同研究者」。期待在那一天到來之前，AI已為無數患者與家庭，找到恢復記憶的曙光。