流感病毒基因定序受惠AI技術取得重大突破 研究成果登上國際期刊

流感病毒因具有會重組變異的的特性，與造成重症致死的機率，因而每年都需預測今年會流行的病毒株而先行研發疫苗，無法確實掌握病毒變異狀態。近日由長庚紀念醫院、長庚大學與美國約翰霍普金斯大學展開的流感病毒研究合作，經過10年努力取得重大突破，以全基因定序及人工智慧技術，發現2017年美國大流行的H3N2流感病毒出現基因片段重組現象，具強大的複製能力和毒性，可能導致病人發生嚴重併發症，這項研究成果也發表於2024年5月的《刺胳針-微生物》（Lancet-microbe）期刊，為未來疾病大流行的預防找到開始的第一步。

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表示，每到秋冬就是流感爆發季節，流感病毒可引起嚴重併發症，如肺炎、腦炎、心肌炎等，特別是對兒童、老人及免疫功能低下者更具威脅。流感病毒基因組包含8個片段，易突變產生新變異株，就如同換上新外衣，人體免疫系統無法及時識別，或帶有重症基因，造成病情突然惡化。

2017-2018年，美國爆發嚴重的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，進行全基因定序及演化樹分析，發現該時期病毒有明顯的基因片段重組現象。進一步將重組病毒在人類鼻上皮細胞中培養，顯示H3N2病毒具極強複製能力。

陳冠甫醫師指出，以往流感病毒基因研究常受干擾因素影響，難以確定病毒變異與重症之間的關聯。本次研究結合進階人工智慧技術，排除常見干擾因素，模擬出相似病人感染不同病毒的結果，確認基因重組病毒與嚴重併發症之間的直接關聯，獲得國際醫學界認可。

基因定序的計算，因AI技術提升而大幅縮短時間與器材大小，未來在醫療現場即時對病毒做篩檢預測，可以更有效用藥，也能對疫苗的產出與預測更有掌握性。根據疾管署統計，2023-2024年流感季節併發重症機率較2022-2023年疫情解封前高出14倍，死亡率高出10倍。

陳冠甫醫師強調，接種疫苗是取得保護力與減少重症的重要方法，但預測正確的疫苗株相當困難。若監控單位能將全基因定序與人工智慧技術相結合，將更精確地確認致重症的病毒株，有助於開發更高效的疫苗，提升公共衛生防疫策略的精確性與有效性。