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港大及國際研究團隊發現流感病毒的多樣性及傳播時的有效病毒粒子數量

2016年01月05日

 

香港大學李嘉誠醫學院公共衞生學院副教授潘烈文博士和美國紐約大學國際公共衞生書院Elodie Ghedin教授使用深度測序方法，觀察和比較感染鏈內的流感病毒在病人之間的變動。在這次研究中，研究團隊推算出甲型流感病毒的有效種群大小約為100至200粒病毒粒子，而且此種群大小亦容許不同譜系的流感病毒（其中包括不同的抗原株）在人與人之間同時傳播。本研究為了解流感病毒傳播機制帶來重要突破。有關研究成果今天於世界頂尖學術期刊《自然—基因》（Nature Genetics）上發表。

研究意義

負責研究的潘烈文博士說：「我們的高通量定序研究發現了流感病毒單核苷酸的多態性（即基因序列中的定點多樣性），這是現時的一般排序技術所發現不到的。大部份的單核苷酸的多態性，都能在同一家庭內的首發和繼發流感病人中同時找到，清楚顯示病毒的多態性能在人和人之間傳播，這有助科研人員提出更準確的傳染病模型並研究更有效的控制病毒傳播的方法。」

研究人員使用這些多態性作為指標，首次成功推算出流感病毒在人與人之間傳播的有效種群之大小（即病毒從首發病人傳播到次發病人而又成功複製感染的病毒數量）。更重要的是，研究人員發現同一家庭內的病人有着相同的病毒多樣性，這顯示病人體內的多種多態性病毒能在人與人之間傳播，卻在一般檢測下未被察覺。

香港大學李嘉誠醫學院公共衞生學院教授高本恩教授表示：「這次的發現加深人們認識流感病毒在人與人之間傳播的方法和流感病毒的進化。」

研究方法及發現

港大研究人員於2009年7月至8月期間在有確診流感個案病人的家庭中採集呼吸道樣本，並獲取84位病人的樣本，包括67個不同家庭的首發個案和17個次發個案。這些病人的連續樣本經由高通量定序方法作出分析。每個樣本的高通量定序結果都跟一般方法找到的病毒基因排序作出比較，從而在每個樣本中找到一系列的病毒單核苷酸的多態性。

在對照在一家庭內首發和次發病人樣本中的病毒多態性後，此研究推算出甲型流感病毒的有效種群大小為100至200粒病毒粒子。而這高通量定序結果亦顯示病人體內不同的病毒變異體能同時感染其他人。此外，藉着使用由此實驗中找出來的病毒多態性，研究人員亦成功推算出流感病毒在社區傳播的途徑。

研究背景

在人類中傳播的流感病毒有不同的種類，而這些病毒的基因排序亦隨著時間轉變。我們對基因排序演變的認識，大多都是由常規監察中一般的基因排序所得出來的。因一般基因排序方法只能檢測出在病人體內主導的病毒，科研人員對病人體內較少量的變異體和其傳播的方式所知甚少。

研究隊伍

這項研究由香港大學李嘉誠醫學院公共衞生學院副教授潘烈文博士和美國紐約大學國際公共衞生書院Elodie Ghedin教授領導。主要研究人員包括港大李嘉誠醫學院公共衞生學院院長兼病毒學講座教授、譚華正基金教授（醫療科學）裴偉士教授、公共衞生學院教授、於崇光基金教授（病毒學）管軼教授，及公共衞生學院教授高本恩教授。是次研究由港大李嘉誠醫學院與美國匹茲堡大學、克萊格·凡特研究所、西奈山伊坎醫學院、卡內基美隆大學及悉尼大學合作。

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