第 686 期

研究發展
結核分枝桿菌東非印度株在台灣、新加坡及柬埔寨之遺傳多樣性
NHRI researcher reports genetic diversity of the Mycobacterium tuberculosis East African-Indian family in three tropical Asian countries

儘管自1950年以來，結核病（TB）的發病率和死亡率持續下降，但它仍舊是目前全球重大的公共衛生問題，也是台灣地區主要的傳染性疾病。在結核菌的亞型中，北京（Beijing）株是許多亞洲國家，包括台灣、日本、韓國、中國、泰國、新加坡等的主要盛行菌株，而北京株常與多重抗藥性（MDR）及致病性有密切的關連性。結核菌另一個常見的亞型東非—印度（EAI）株，首次是在幾內亞比紹被發現，是最古老的結核分枝桿菌株（MTB）之一，也是在許多亞洲國家盛行率很高的結核菌菌株。最近的研究顯示，EAI株在北迴歸線及赤道地區國家如印度（64.3%）、孟加拉（60%）、緬甸（48.4%）、越南北部（38.5%）、台灣南部（32.1%）、新加坡（25.6%）及阿拉伯（23.8%）等都有很高的盛行率，不過其原因尚未明確，可能與社區衛生、人口密度、卡介苗接種、宿主免疫力、細菌致病機制等環境與生物性因素有關。

本院感染症與疫苗研究所杜鴻運副研究員研究團隊，收集2007年至2008年間台灣地區325位患者檢體中所分離出來之結核桿菌，進行間隔寡核酸分型方法（space oligonucleotide typing簡稱spoligotyping）與結核分枝桿菌散置重複單位變異性重複序列（MIRU-VNTR）分型，結果顯示，台灣地區盛行率最高的為北京株（40%），其次是EAI株（21.85%）。將此分析結果與2007至2008年間，熱帶國家新加坡與柬埔寨的資料進行比較，發現新加坡EAI株的群聚率（clustering rate）明顯高於台灣與柬埔寨；而柬埔寨EAI株的盛行率顯著偏高（60%），但群聚率卻顯著低於其他兩個國家，表示EAI菌株可能已經長期存在於該地區。值得注意的是，來自柬埔寨的EAI株有32%是多重抗藥性菌株，表示目前該國的感染監控政策應該進行修正，才能有效控制肺結核的傳播。

24位點MIRU-VNTR是目前常用於結核菌株的分型方法，為了確認MIRU-VNTR分型結果能否有效區分不同的EAI菌株，研究團隊將台灣、新加坡和柬埔寨的MIRU-VNTR結果進行分析比對並計算多樣性指數（HGDI）；結果顯示，在台灣有22個MIRU-VNTR位點的鑑別指數（HGDI）小於0.3，低鑑別指數的位點比其他兩國多許多。而為了試圖提供台灣地區快速鑑別北京株和EAI株的方法，研究團隊選擇並進一步分析7個基因位點（HGDI > 0.15；Qub26、MIRU04、MIRU31、MIRU39、ETR-B、Qub11b和Mtub21）並合併spoligotyping的結果，鑑別率分別能達到所有菌株為0.9925，北京菌株0.9689，EAI株0.9670。因此，選用上述7個基因位點進行分析，可以快速區分台灣或其它地區的北京株和EAI株。

台灣、新加坡和柬埔寨均屬熱帶氣候國家，並在幾世紀前就有貿易和文化的交流。有鑑於這些遺傳和文化因素的連結，研究團隊分析比較了這3個國家EAI株的關聯性，而EAI株也是印度的主要流行菌株，因此也將孟買的資料結果納入比較並建構最小生成樹（minimum spanning tree）。分析發現，台灣和新加坡的EAI株大多座落在同一群聚（cluster）中；少部分新加坡的EAI株則和柬埔寨的EAI株坐落於同一個群聚中；而來自孟買的EAI株與這3個國家相比，不但遺傳距離相對較遠，基因的重疊性也很低，特性與這3個國家有很大的不同（如圖所示）。


EAI株是結核桿菌中最古老的菌株之一，在印度西南部分離出EAI株的比例為 64.3%、柬埔寨為60%，隨鄰近國家距離越遠而遞減。中國是鄰近印度及柬埔寨人口最多的國家，但其EAI株只有在臨海的福建省被發現（7/2346；0.3%）。EAI株在熱帶地區國家盛行的原因仍不清楚，可能與不同的環境因素或其他的選擇性因素有關，若要真正釐清原因，需要再更進一步的調查研究。而本研究確認了台灣地區和新加坡及柬埔寨EAI株的相對演化關係，並提供了一個簡便的方法：利用7個選定的基因位點進行分析即可區分結核桿菌北京株與EAI株。此研究成果已刊登於Journal of Microbiology, Immunology and Infection期刊。
《文：感染症與疫苗研究所張嘉茹研究助理、杜鴻運副研究員》