第 412 期

學術交流
「流感的發病機制：病毒與宿主間的交互作用」研討會會後紀要
Report on Keystone Symposia - Pathogenesis of influenza: virus-host interactions

筆者於5月23至28日赴香港九龍參加「流感的發病機制：病毒與宿主間的交互作用（Pathogenesis of influenza: virus-host interactions）」研討會。Keystone Symposia一系列研討會今年已進入第40個meeting season，而此次也與香港大學百周年慶聯合舉辦全球國際流行性感冒病毒（influenza virus）會議，主要的議題著重在流感病毒與宿主間的交互作用。會中討論流感病毒的致病機轉、病毒的細胞受器與醣類結構、動物實驗模式及與宿主免疫系統的相互作用等多項議題。由於2009年4月爆發新型流感H1N1全球大流行，此次參加會議人數也非常踴躍，與會人數達數百人，有170篇壁報發表及近50場頂尖學者的演講，而筆者也於會中發表之壁報題目為「Different receptor binding preference of influenza A/H3N2 and B viruses correlated with clinical presentations and epidemiology」。

會議概況與新知分享
此次會議內容包含了流感病毒全方位的研究，主題包括全球流感病毒在人類及豬隻、禽鳥、候鳥等的流行病學監測、流感病毒造成宿主免疫反應及致病機轉的相關研究、流感病毒蛋白的結構功能及病毒受體、流感病毒傳播及毒力因子的分子機制、病毒的演化及抗原變化、流感病毒動物感染模式、季節流感與新型流感病毒之差異、抗病毒藥物研發及病毒抗藥性之研究等，對於研究流感病毒者可謂非常值得參加的一個重要會議。

Robert G Webster於演講中提到水鳥被認為是所有A型流感病毒的天然宿主，但是流感病毒並不會對鳥類造成疾病。由於流感病毒基因為8個片段的基因所組成，在自然界中可能因基因重組而導致新的亞型（subtype）產生。由於某些因素可能使得部分禽鳥類流感病毒成功在哺乳類中傳播，包括病毒複製位置的改變（由禽鳥類的腸胃道變成哺乳類的呼吸道）、病毒複製最適合溫度的改變（從42℃變成37℃）、病毒細胞受器專一性的改變（由禽類的sialic acid-α2,3-galactose變成哺乳類呼吸道的sialic acid-α2,6-galactose）等。而禽流感病毒可藉由中間宿主（如豬或火雞）而改變其病毒特性，及發生不同的病毒基因重組現象進而傳播至人類。高致病性的禽流感病毒H5N1及2009年pandemic H1N1病毒即是禽流感病毒突變演化，或在其他中間宿主基因重組演化成感染人類的重要案例。

分析2009年pandemic H1N1病毒後發現，其中6段病毒基因是從之前在北美豬隻中流行的triple reassortant swine virus而來，而另外2段基因HA及M基因則是從Eurasian avian-like swine virus而來。雖然研究認為禽流感病毒的HA會辨認宿主細胞接受器其醣類分支為sialic acid-α2,3-galactose而結合到宿主細胞並感染之，而人類呼吸道表皮細胞其醣類為sialic acid-α2,6-galactose，禽流感病毒因不會辨識人類細胞而無法感染人類，亦不易造成人傳人感染，但Yoshihiro kawaoka也指出α2,3或α2,6醣類結合只是病毒結合特性，並非決定病毒是否會感染的唯一因素。2009年H1N1新型流感被大規模在老鼠、雪貂及非人類的靈長類動物中研究。目前認為此新型流感病毒較季節流感會引起較嚴重的肺部病變，且新型流感在感染動物的上呼吸道及下呼吸道複製較好，而季節流感病毒則侷限於在下呼吸道複製，這或許可以解釋為何新型流感導致部分較嚴重案例有病毒性肺炎症狀產生。

分析2009年新型流感病毒基因尚未有病毒毒力決定基因的結論。相關報導指出病毒HA基因的第225個胺基酸從Asp變成Gly可能與在人類有較嚴重的疾病相關，而在豬的感染模式中則發現Glu-225的病毒株可在動物的鼻腔分泌物中發現，而Gly-225的突變株則是在下呼吸道的檢體中發現，顯示第225位置的胺基酸可能與病毒感染位置及病毒受器結合特性相關。另外從基因序列的分析、血清學結果及動物模式實驗研究發現，2009 H1N1的HA蛋白可能較接近1918年的HA而不是近年季節流感的HA蛋白；此足以解釋在較年長的族群中可發現與2009 H1N1病毒有交互作用的抗體，而較年輕的族群中則無此現象。

此次會議也有許多探討人類呼吸道的醣類受體表現，大部分利用ex vivo方式以直接染色方法研究人類呼吸道細胞表現α2,3或α2,6 sialic acid的分布。John Nicholls也指出先前研究都是以Sambucus nigra agglutinin（SNA）與Maackia amurensis agglutinin（MAA）兩種lectin以免疫染色方式辨認不同部位的呼吸道醣類表現，藉此預測不同區域的呼吸道細胞是否對於人類或禽類流感病毒有不同的感受性。2006年後開始出現以glycan array分析流感病毒HA蛋白與sialic acid之間的交互作用。此新技術目前可同時篩選多達460種醣類，不僅確認了先前研究認為MAA有兩種isoform分別辨認不同的Siaα2,6 terminated glycans，更證實了流感病毒HA蛋白與宿主的sialic acid之間的交互作用，不只單靠α2,3/α2,6 link也需考慮subterminal glycans。2009年John Nicholls利用mass spectrometry發現成人肺部事實上同時包含了複雜的α2,3及α2,6 Sia-terminated bi- tri-及tetra-antennary glycans，若利用細菌的sialidase去除掉這些sialic acid，則會抑制流感病毒的感染。從臨床檢體也發現肺部主要表現α2,3 glycans，而支氣管表現LAcNAc glycans，與培養的人類呼吸道表皮細胞類似。這些研究對於釐清何種醣類真正與體內流感病毒感染相關，且對於不同流感病毒的組織趨性影響非常重要。

其他重要研究進展
目前對於流感病毒最有效的預防及治療方法仍是疫苗。流感病毒利用其持續性地在HA蛋白產生變化而能逃避免疫的攻擊，因此，瞭解利用較穩定不變的片段所引起的抗體反應，是否能對廣泛性的流感病毒作用，此對疫苗的設計研發是很重要的。Ian A. Wilson團隊發現有高親和力的抗體是針對流感病毒較不常發生改變的區域，主要是辨認HA蛋白的membrane-proximal stem region，此抗體可以中和1918年H1N1病毒及近年死亡案例分離的H5N1禽流感病毒。在酸性環境下，流感病毒膜蛋白與宿主細胞膜要進行細胞膜融合時會發生結構改變，研究發現此抗體CR6261作用機制就是抑制了此結構改變，使其無法融合進而抑制病毒感染細胞。此研究對於研發疫苗注入了新的思維，或許可以研發利用較穩定不變的片段所引起的抗體反應以對抗不同型別的流感病毒，另外也可以應用於以抗體作為治療流感病毒感染的方式。

後記
此會議為大型國際流感會議，內容包括流感病毒從臨床到基礎研究許多重要課題，全球各國研究流感病毒的頂尖科學家藉此討論新的研究成果並激發新的研究議題，也提供與會者之間跨國合作的機會，促進基礎與臨床研究者之間的交流，並提供公共衛生決策者對於新型流感的應變措施之實用參考。筆者參與會議獲得Keystone Symposia Future of Science Fund Scholarship，此行除有助於對流感病毒之深入研究，也藉此機會與世界各國科學家互相切磋與學習，筆者有幸參與此次研討會實獲益良多。
《文/圖：感染症與疫苗研究所王雅芳博士後研究員；編輯中心趙孝茜整理》