流感病毒基因突變點之計算與分析

流行性感冒病毒(以下簡稱「流感病毒」)常造成全球性的大流行，其致病性與造成肺炎及其他併發症致死之比例均高居不下。流感病毒與其他大多數的病毒(如HIV 病毒、肝炎病毒等)一樣，是屬於RNA 病毒的一種，其基因之複製係由RNA 聚合脢來執行，這種聚合脢欠缺「校對」(proof-reading)之機制，使得流感病毒在複製的時候，極易產生基因突變(mutation)之現象。根據最近的報導顯示，這些容易產生核甘酸突變所在的位置(mutation hot spots)，極可能是流感病毒在宿主細胞中複製時，能躲避宿主免疫系統追蹤，進而避開被殲滅而存活下來之關鍵所在。本人在上個年度以新聘任人員之身份提出「台灣地區人畜流感病毒基因圖譜資料庫之建立與其基因演化之分析」之專題計畫，並獲審核通過(NSC 93-2218-E-182-002, 執行期限11/1/2004 至7/31/2005)。在這個正在起始階段的計畫中，本人將建立一套流感基因圖譜之資料庫，以管理來自於國內其他五位流感專家於他們各自實驗室所產出的人、禽、豬流感之完整基因圖譜，其範圍涵蓋台灣十年來之禽、豬流感，以及二十年來之人流感病毒基因及相關資訊。我們於該計畫中規劃分析流感病毒於人與人、或人畜間之「基因重組」(gene reassortment)現象。「基因重組」被認為是造成一個世紀以來，流感病毒幾次全球大流行，並造成重大傷亡之主要原因。與「基因重組」相較之下，「基因突變」所扮演的角色，是不斷以「變裝」的方式，來躲避宿主免疫系統之偵測，以達到存活與散佈之目的。雖然「基因突變」好像不如「基因重組」一般，曾經在歷史上造成數起死傷慘重之大流行(pandemic)，但因為「基因突變」之關係，形成每一年都不斷有區域性之疫情(endemic)，造成對老人與小孩之嚴重健康威脅，或社會大眾因染病而造成生產力之降低。雖然有疫苗可供對抗流感病毒，但其有效期限只有9 個月左右，因而每年都必須重製疫苗，為此花費之社會與經濟成本，比較起來實在不遑多讓。在本次提出之專題計畫中，我們將延續使用前一年度建置之資料庫，並著重「基因突變」之分析，以期找出流感病毒容易產生核甘酸突變所在的位置(mutation hot spots)。除了進行「基因突變」之分析之外，我們也將大力著墨於資料之更新(update)、加值(Value-Adding)與註解(annotation)，以及使用者介面之改進。我們期望藉由改良之介面，與提供有用分析工具之誘因，能吸引相關研究人員廣泛使用這個資料庫，並給予建議，以促進這個資料庫長期的運作與發展。

系統編號:PB9408-3269
原計畫編號:NSC94-2213-E182-027