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中正大學建置台灣病原體在地資料庫 期加速找出不明感染原因

2021-07-27 14:15經濟日報 楊鎮州

中正大學資訊工程系教授黃耀廷 中正大學/提供
中正大學資訊工程系教授黃耀廷 中正大學/提供

 新冠肺炎疫情延燒一年多來,大家都對基因定序不陌生,透過解碼和比對,能從中找出病例的關係是否來自同一批感染源。中正大學資訊工程系教授黃耀廷長年研究感染微生物基因定序,看見醫院臨床追蹤不明感染原因的困境,近期著手建置「台灣病原體在地資料庫」,可望讓台灣面對下一波傳染疾病時,能加快辨識感染病原。

 病原追蹤有多重要,除了分析致病、致死的病原體,還可找出相近的群聚,以及辨識新出現的變異。中正資工系教授黃耀廷說:「要知道是什麼病原體感染的,必須判讀基因序列,但背後一定要有龐大的微生物資料庫。」這次台灣新冠肺炎疫情中,病人染疫後常因免疫力下降而被其他病原體再侵入,不僅增加治療困難度,且還有難以判斷感染源的個案,突顯台灣基因定序技術雖能一次完整掃描上億個基因碎片,但最缺少的還是一個全面性的在地資料庫。

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 事實上,臨床也常發生急重症病人出現不明原因發燒、肺炎等症狀,醫師無法第一時間確認病原體,只能根據經驗判斷或使用傳統病原體培養技術,而錯失治療的黃金時機。黃耀廷表示,過去台灣微生物基因定序大多侷限在如大腸桿菌、沙門氏菌等常見菌種,當遇到新亞種或罕見菌時,光是正確鑑定就有困難,即便鑑定出來,醫師依然仰賴歐美國家常見抗藥性的統計資料用藥。

 然而,所有病原體都有在地化的傾向。「每個國家從水土環境、食物、抗生素使用不同,就會孕育出特有的病原體。」黃耀廷6年前與台中榮總感染科醫師合作抗藥菌株研究,就發現台灣有些病原體的基因序列和國外長得不太一樣,甚至發展出在地抗藥性的突變菌株,參考歐美資料治療的效果自然打折,於是讓他決定動手建立在地資料庫。

 黃耀廷長年研究主力放在感染微生物基因定序及分析軟體開發,近期更與亞洲準譯公司產學合作,建置「台灣病原體在地資料庫」。黃耀廷最近先從台灣醫院常見感染微生物基因體開始,如克雷伯氏肺炎鏈球菌、結核分支桿菌等下手,並透過與全台各大醫學中心臨床試驗逐步擴充。黃耀廷說:「微生物包含細菌、真菌、病毒,光是病毒株序列就有二百多萬條,資料量龐大繁雜,處理過程不只需要同時具備軟體和微生物專業知識,還得全盤瞭解感染科醫師判讀與治療準則。」

 該資料庫預計一年後完成,提供醫院發展精準醫療的一個新選擇。黃耀廷表示,不僅將幫助醫師即時找出重症或危險族群感染的病原體,也能追蹤台灣特有的抗藥基因,讓投藥更加精準,甚至當出現新興疾病時,用來比對相似的基因和可能的來源,以及預防疫情擴散。

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