AI助攻  長庚研究流感病毒基因片段重組更強大

記者/劉閔

由於流感不斷變異、且大流行的風險增加,長庚醫療團隊與美國約翰霍普金斯大學合作,歷經 10 年的流感病毒研究終於獲得重大成果,即藉由全基因定序加上人工智慧(AI)技術,發現 H3N2 流感病毒出現基因片段重組現象。而此病毒具有強大的複製能力和毒性,最終可能導致病人發生嚴重併發症。

長庚醫療團隊與美國約翰霍普金斯大學合作,以全基因定序加上 AI 技術,發現 H3N2 病毒出現基因片段重組現象。(圖片翻攝 clintrek)

流感病毒時常引起嚴重併發症

基隆長庚醫院急診醫學部及長庚大學智慧運算學院陳冠甫醫師指出,只要到秋冬季節,急診室便會湧進許多病毒肆虐導致的呼吸道感染疾病患者,而這些流感病毒所引起的嚴重併發症,如肺炎、腦炎、心肌炎等更是常見,且多發生在兒童與老人、或有糖尿病、心血管疾病和免疫不全的患者。他也表示,COVID-19 後在臨床上遇到許多患者輕忽流感病毒威脅,以致遇到一家 6 口皆出現類流感症狀。

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流感病毒持續突變產生變異株

陳冠甫表示,流感病毒基因組雖然包括 8 個片段,但其實流感病毒很脆弱,所以才會一直突變產生變異株,讓人體的免疫細胞無法辨識,以致有機會捲土重來。然而並非所有的變異病毒都會造成大流行或嚴重併發症,必須透過全基因定序來研究。也因此長庚醫療團隊便於 2014 年與美國約翰霍普金斯大學展開跨國大型合作,並涵蓋台灣、美國首府附近多家醫院取得病毒樣本以及對病患採用一致標準的世代研究收案標準。研究成果已發表在《Lancet-microbe》頂尖國際期刊上。

對於病毒基因片段重組缺乏抵抗力

陳冠甫指出,在美國出現特別嚴重的 H3N2 流感疫情時,研究團隊從樣本庫中收集當時的 411 個病毒樣本並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,而人類對這樣的病毒幾乎沒有抵抗力。且進一步將重組病毒放在人類鼻上皮細胞培養,顯示 H3N2 病毒具有極強複製能力。

因此他認為,過往的流感病毒基因研究常無法解決干擾因子,無法推論是因病毒變異還是病人本身疾病因素而重症,然而這項研究同時結合進階人工智慧技術的應用,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間的直接關聯。

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