H3N2流感病毒基因重組 !毒性變強、重症風險更高

長庚醫院和美國約翰霍普金斯大學研究利用全基因定序和人工智慧(AI)技術,發現H3N2流感病毒有「基因重組」現象,因此具有強大的複製能力和毒性,可能導致病人發生嚴重併發症。(王家瑜攝)

臺美合作10年研究獲得重大成果!長庚醫院和美國約翰霍普金斯大學研究利用全基因定序和人工智慧(AI)技術,發現H3N2流感病毒有「基因重組」現象,因此具有強大的複製能力和毒性,可能導致病人發生嚴重併發症。這項結果對於流感疫苗開發具有重要意義,已於今年5月發表在國際頂尖期刊《刺胳針-微生物》(Lancet-microbe)。

每到秋冬季節,急診室涌進許多呼吸道感染患者,可能引起嚴重併發症,基隆長庚醫院急診醫學部醫師、長庚大學智慧運算學院副教授陳冠甫表示,流感病毒是RNA病毒,每年都會出現變異,讓人體免疫系統難以辨識,須持續關注是否會造成重症或大流行,因此每年流感疫苗都需要重新選株,「猜對」疫苗株相當不容易。

長庚紀念醫院、長庚大學和美國約翰霍普金斯大學自2014年展開跨國大型合作,涵蓋臺灣、美國首府附近多家醫院取得病毒樣本。由於美國2017到2018年出現嚴重的H3N2流感疫情,研究團隊從樣本庫中收集當時的411個病毒樣本,進行全基因定序,加上演化樹分析,結果發現這一時期的病毒有明顯「基因片段重組」現象,人類對這樣的病毒幾無抵抗力;進一步將重組病毒放在人類鼻上皮細胞做培養,結果顯示,H3N2病毒具有極強的複製能力。

陳冠甫指出,過去流感病毒基因研究經常無法排除干擾因素,無法推論究竟是病毒變異導致重症,還是病人本身疾病因素導致重症。這項研究結合進階AI技術,模擬出相似病人感染不同病毒的結果,確認了基因重組病毒與嚴重併發症之間的直接關聯。

這項研究發現的病毒基因重組現象,可能導致流感疫苗的效果下降,需要更精準的監測和研發。陳冠甫說,感病毒基因組包括8個片段,目前我國疾管署針對流感病毒定序僅採1個片段,若針對重症住院病人做8段基因定序(全基因定序),並結合AI技術排除干擾因素,可以更好地找出造成重症的病毒株,爲疫苗研發提供依據。

基隆長庚紀念醫院院長賴旗俊表示,將AI工具運用在全基因體分析,未來更能夠精準預測大流行的病毒株,這項研究非常有意義,不僅是重大成果,也是很好的開端,希望未來能夠持續研究精進,盼能拯救更多的生命。