NHRI Communications
從基因體研究到棘手的細菌抗藥性問題
從三十年前人類完成第一個噬菌體MS2的全基因體定序開始，隨著科技的進步與各種研究成果的累積，當代科學已經逐漸得以從基因體的角度研究各種致病細菌。本院分子基因組為國內第一個完成細菌全基因體定序的研究團隊成員，近幾年除了陸續完成許多微生物的基因體定序，也積極與細菌學相關的研究團隊互動，希望藉由合作來獲致研究發展的突破。
克雷白氏菌(Klebsiella pneumoniae)是一臨床上常見的細菌，也是造成院內感染之一主要病原，近年來對抗生素抗藥性亦不斷增加，故對其致病及抗藥機制的研究是國內外極重視之議題。分子基因組在進行克雷白氏菌基因體定序工作的同時，發現了許多質體(plasmid)。經過註解發現，其中一株來自成大醫院病人檢體分離出的克雷白氏菌(編號NK245)，有一具多重抗藥性之質體。
分子基因組與臨床研究組合作，調查此質體(命名為pK245)之抗藥基因及表現，發現pK245之基因序列中同時帶有超廣效乙內醯胺(Extended-Spectrum ß-Lactamase)與恩菎類抗生素抗藥性(quinolone-resistance)基因，及一系列細菌常用以對抗其他抗生素，包括璜胺劑(trimethoprim/sulfamethoxazole)、氯黴素(chloramphenicol)、四環黴素(tetracycline)、氨基糖苷(aminoglycosides)等的抗藥基因。它的基因序列長度有98 kb(如圖)。作為常見的細菌抗藥性基因攜帶者，這類的多重抗藥性質體極可能普遍的存在一些經常使用抗生素的環境中。此外，註解質體序列的同時，我們也發現這些基因很可能也藉由質體上不同及重複存在的插入序列(insertion sequences)而更容易散佈開來。
這是首次在台灣被發現帶有恩菎類藥物抗性基因之質體。雖然其他國家已發現克雷白氏菌中帶有恩菎類抗藥基因qnrA及qnrB之質體，但pK245所帶之恩菎類抗藥基因為qnrS，與qnrA及qnrB僅有五成的氨基酸序列相似性，故這也是全球首次在克雷白氏菌中發現之qnrS。此研究報告已於近期被接受發表[Antimicrobial Agents and Chemotherapy 2006 Aug 28; (Epub ahead of print)]。
相對於其它較早被發現的恩菎類藥物抗藥機制，目前學界對於這種由質體帶有恩菎類藥物抗性之了解仍然有限，因此分子基因組將持續與臨床研究組合作進行這個基因的功能性分析與盛行率的研究。從基因體研究到棘手的抗藥性問題，讓兩組實驗室找到一片共同揮灑的空間，我們滿心期待未來將可循此合作模式，在跨單位研究工作帶來更多的突破。
《文：分子基因組陳盈璁，臨床研究組楊采菱；圖：陳盈璁》
第36屆歐洲環境突變學會(European Environmental Mutagens Society; EEMS)年會紀事
筆者六月三十日搭機前往捷克布拉格，參加第36屆歐洲環境突變學會(European Environmental Mutagens Society; EEMS)年會。與會人數約在四百五十人左右，會議規模不大。會議主題為生物指標，這個主題在環境衛生、職業衛生、或者分子流病領域的研究扮演重要地位。筆者於七月二日報到後，隨即參加大會舉辦的Workshop，其中主要參加Transcriptomics in genetic toxicology and molecular epidemiology的workshop。
訓練課程結束後，大會舉行歡迎晚宴，並頒發EEMS 的Fritz Sobels獎項，獲獎者的先決條件至少要在環境突變研究有卓越貢獻，並曾擔任Mutation Research的編輯者，今年的得獎者為來自瑞典的Herman N. Autrup教授。Autrup教授隨即以DNA adducts as risk indicators為題演講，在他的演講內容中特別提到當年他首先證實人體內含有黃麴毒素DNA adduct，文章發表於Nature期刊。他並回到他成長的故鄉肯亞，進行黃麴毒素暴露與肝癌發生率的流行病學研究，但因肯亞的癌症登記系統尚未建置，因此無法進行。但是卻被台灣的陳建仁院士與哥倫比亞大學的Regina M Santella教授合作團隊後來居上首先發表。
往後四天的研討會主題也都與各種生物指標的研究相關，今年的特色特別強調食物中的致突變物質。在七月三日就有一整天與食物與健康主題相關的Symposium；另外，大會的第二個Keynote Lecture，邀請來自美國FDA國家毒理研究中心的Dr Fred F. Kadlubar演講Nutrigenomics: Application to molecular epidemiology of food-borne mutagens and carcinogens。而Nutrigenomics或是Nutirgenetics的定義為研究基因與食物成份、添加物、與副產物等之間的交互作用。其中最為大家關心的當然是食物中的致突變物與致癌物，包含了食物中的異環氨、多芳香烴、亞硝酸氨、與微毒素等。這些物質或其代謝物會與基因鹼基形成共價鍵結物，進而可能會產生基因突變，可能與大腸癌、乳癌、攝護腺癌、肺癌或是肝癌等疾病有關。因此藉由功能基因體學的方法，對相關基因的coding 與promoter regions再做定序以探討nutrient-genotype-phenotye的交互作用。初步結果發現CYP1A2的基因型無法解釋phenotye的六十倍變異，而GSTA1的低表現可能與高大腸癌風險相關。SULT1A1有5個SNP，但只能解釋20%的phenotype的變異，不過其基因型與表現型都與攝護腺癌風險相關。
在食物突變物對健康的影響的symposium中，來自美國NCI的Ashmi Sinha報告她利用case-control的流行病學研究探討肉類攝取量與癌症發生率的關係，她發現異環氨（heterocyclic amines；HCAs）的攝取與大腸癌、乳癌、胃癌、胰臟癌、與肺癌的風險提高顯著相關，而benzo[a]pyrene(B{a}P)則與大腸癌風險顯著相關。在另外一個追蹤研究中，Sinha博士也發現高紅肉（red meat）的攝取量、異環氨與B{a}P與大腸癌的風險顯著相關。針對加工的肉類食品攝取量的case-control研究，她也發現香腸與bacon的高攝取量也會增加大腸癌的風險。另外她也報告高全熟肉類（well-done meat）的攝取量也會增加男性攝護腺癌的風險。而異環氨的PhIP會導致28%的攝護腺癌的風險。雖然她的研究結果發現燒煮肉類所含的致癌物與癌症有顯著相關，但是許多流行病學的結果並不一致，因此可能還有其食物中的成份需要進一步的考慮。
這個會議中，DNA adducts是一個重要主題。有一系列基因氧化傷害的應用的文章，其中Regina M. Santella發表乳癌與氧化壓力的文章，她發現尿液中的8-OHdG濃度高則乳癌風險較低，她認為是尿液中8-OHdG代表基因傷害的能力。Steffen Loft利用Meta-analysis方法分析已發表的結果，證實尿液中的8-OHdG的濃度與癌症風險相關。而來自日本的Kazuaki Kawai在許多的魚製品中量得到8-OHdG，攝取含有這adduct的食品，潛在也會增加8-OHdG的排泄。
當然DNA adduct在環境衛生與毒理學上的應用也有其先天的限制，Mutagenesis的主編David Phillips 就談到adduct 的量高代表著致癌風險可能會提高，但不一定會按其倍數而增加，另外adduct本身並無法預測標的器官。
而在分析DNA adduct的方法上，Peter Farmer教授與他的博士後研究員發表了分析Benzo{a}pyrene的DNA adducts的方法，方法偵測極限也相當好，可到1x10-14mol的範圍。也有日本學者Yusuke Hiraku發表分析nitroguanine作為與癌症相關的發炎生物指標。其中nitroguanine應該有相當的空間可以改善，未來應該可發展更好的方法來分析，以探討臨床疾病與此adduct的關係。在休息時間也與Peter Farmer談到未來與其實驗室合作的可能性，尤其在筆者執行肺癌計劃過程中，收集多芳香烴物質的暴露的廚師與煉焦工廠工人的血液樣本，如果其實驗室能協助分析白血球中Benzo[a]pyrene的DNA adducts，應該有機會發表好的文章。
在這次會議中，筆者發表The Formation of Hydroxyethyl Valine in Hospital Sterilization Workers : Effects of Genetic Polymorphisms of Glutathione S-Transferase Theta and Microsomal Epoxide Hydrolase的論文，正好在今年會議中安排一特別演講以悼念去年去世的瑞典Lars Ehrenberg教授，他是第一位發表分析Hydroxyethyl Valine分析方法的學者，並利用這個protein adduct以執行健康風險評估。這個分析方法也被應用分析許多的小分子致癌物質的protein adducts，以執行健康風險評估。
參加這個以生物指標為主的國際會議，不僅可以相互觀摩學習，也可以讓自己了解國際上進步的情形。而在從事以質譜儀分析生物指標領域的實驗室，尤其質譜儀的設備會愈來愈普及，如何維持實驗室的國際競爭力？其中儀器的使用管理與更新都非常重要，這方面可能不是一個研究組有能力負擔。如儀器管理應該取得國家甚至國際認證，加上置換舊的設備與購置新的設備，建議國衛院應該以整個院為考量做系統性的規劃。
《文/圖：環職組吳焜裕》
95年度衛生署委辦計畫「舉辦藥品臨床試驗設計及執行有關之醫事人員研習班」
-臨床試驗研究護士/護理師培訓研習班
目的：
此次教育訓練課程將從臨床試驗概論、倫理規範、GCP、法規及試驗設計與分析，和臨床試驗護理專業課程如：臨床試驗收案及治療或追蹤期間執行的特殊問題。特別邀請上述領域的專家學者授課，期望能增進護理人員清楚瞭解臨床試驗的運作過程，以解決執行上的困難面，發揮臨床試驗護理專業角色。
參與對象：
1. 國內精神科研究護士或研究助理相關人員皆可免費報名參加。
2. 對臨床試驗研究有興趣者皆可免費報名參加。
3. 名額限制：100人
日 期：民國95年10月19日（星期四） 8:30-17:00及
民國95年10月20日（星期五） 9:00-17:00 共二日
上課地點：台北市立聯合醫院松德院區（原市立療養院，台北市松德路309號）第二院區一樓第三講堂
主辦單位：行政院衛生署
承辦單位：財團法人台灣癌症基金會
協辦單位：財團法人國家衛生研究院精神醫學與藥物濫用研究組
費 用：免費參加
報名截止日期：即日起接受報名至95年10月11日截止。
報名方式：請至台灣癌症基金會、國家衛生研究院最新消息《線上報名及訊息公告》填妥各項資料，或是下載報名表傳真至02-2346-5768。
上課證書：全程參與並通過測驗之學員，將於課後一個月內收到郵寄之訓練證書。
報名查詢：（02）2653-4401 ext. 26705 張小姐，或E-mail:huachun@nhri.org.tw。
上課名單公佈：民國95年10月17日公佈於國衛院、台灣癌症基金會網站上公布學員名單。
《文/圖：林佳憓》
國家衛生研究院生物技術專利演講－莊再成主任
主講人：莊再成主任(疫苗研發中心)
講題：How To Protect Your Unexpected Billions Dollars Results
時間：民國95年5月30日 上午11:00至12:00
地點：國衛院竹南院區區研究大樓R1-B1222演講廳
主辦單位：國家衛生研究院技術移轉室
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《文：何書賢；圖：莊再成主任；影音整理：賴崇文、何書賢》