H3N2流感病毒基因重组 !毒性变强、重症风险更高

长庚医院和美国约翰霍普金斯大学研究利用全基因定序和人工智慧(AI)技术,发现H3N2流感病毒有「基因重组」现象,因此具有强大的复制能力和毒性,可能导致病人发生严重并发症。(王家瑜摄)

台美合作10年研究获得重大成果!长庚医院和美国约翰霍普金斯大学研究利用全基因定序和人工智慧(AI)技术,发现H3N2流感病毒有「基因重组」现象,因此具有强大的复制能力和毒性,可能导致病人发生严重并发症。这项结果对于流感疫苗开发具有重要意义,已于今年5月发表在国际顶尖期刊《刺胳针-微生物》(Lancet-microbe)。

每到秋冬季节,急诊室涌进许多呼吸道感染患者,可能引起严重并发症,基隆长庚医院急诊医学部医师、长庚大学智慧运算学院副教授陈冠甫表示,流感病毒是RNA病毒,每年都会出现变异,让人体免疫系统难以辨识,须持续关注是否会造成重症或大流行,因此每年流感疫苗都需要重新选株,「猜对」疫苗株相当不容易。

长庚纪念医院、长庚大学和美国约翰霍普金斯大学自2014年展开跨国大型合作,涵盖台湾、美国首府附近多家医院取得病毒样本。由于美国2017到2018年出现严重的H3N2流感疫情,研究团队从样本库中收集当时的411个病毒样本,进行全基因定序,加上演化树分析,结果发现这一时期的病毒有明显「基因片段重组」现象,人类对这样的病毒几无抵抗力;进一步将重组病毒放在人类鼻上皮细胞做培养,结果显示,H3N2病毒具有极强的复制能力。

陈冠甫指出,过去流感病毒基因研究经常无法排除干扰因素,无法推论究竟是病毒变异导致重症,还是病人本身疾病因素导致重症。这项研究结合进阶AI技术,模拟出相似病人感染不同病毒的结果,确认了基因重组病毒与严重并发症之间的直接关联。

这项研究发现的病毒基因重组现象,可能导致流感疫苗的效果下降,需要更精准的监测和研发。陈冠甫说,感病毒基因组包括8个片段,目前我国疾管署针对流感病毒定序仅采1个片段,若针对重症住院病人做8段基因定序(全基因定序),并结合AI技术排除干扰因素,可以更好地找出造成重症的病毒株,为疫苗研发提供依据。

基隆长庚纪念医院院长赖旗俊表示,将AI工具运用在全基因体分析,未来更能够精准预测大流行的病毒株,这项研究非常有意义,不仅是重大成果,也是很好的开端,希望未来能够持续研究精进,盼能拯救更多的生命。