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1、病毒的智慧與挑戰:從SARS、新流感到肝炎,賴明詔 院士成功大學校長March 10, 2010,病毒是“濾過性”病毒的簡稱 (virus 毒素)Tobacco Mosaic Virus (1900) 生 物 性: 有基因體(DNA或RNA) 能夠自己繁 殖非生物性: 可以形成結晶，不能獨立在細胞外 生存，不能產生能量,病 毒 是 什 麼？,病 毒 引 起 的 病,人 類 : SARS、腸病毒、登革熱、愛滋 病、傷風感冒、小兒麻痺、肝炎 動 物 : 口蹄疫、豬瘟、禽流感 植 物 : 木瓜輪點病、花卉顏色,病 毒 的 大 小,乒乓球 5 公分 (10-2米) 頭 髮 1 毫米 (10-3米) 顯

2、微鏡 - 人的細胞 10 微米 (10-5米) 細 菌 1 微米 (10-6米)電子顯微鏡 - 病 毒 0.1 微米 (10-7米):100奈米- 蛋白質DNA 0.01 微米 (10-8米):10奈米,病毒形狀(一),病毒形狀 (二),廿面體的基本構造,Triangulation numbers5-, 3-, 2x symmetryQuasisymmetry,製 造 病 毒 模 型 的 方 法,Structure of Calicivirus,病 毒 的 基 因,人 類 細 胞 有 3 萬 個 基 因 細 菌 有 5 千 個 基 因 病 毒 有 10100 個 基 因,The Central

3、 Dogma (生命的基本定律),癌症病毒,Rous Sarcoma VirusHarry Rubin, Peter Duesberg, Peter VogtOncogenes 癌症基因(src)Rel, abl. BRCA, AIDS 愛滋病: Human immunodeficiency virus,冠狀病毒,Multiple sclerosis 多發性神經硬化感冒動物疫病 (豬牛的腸胃病)SARS,Coronavirus (冠狀病毒),台灣SARS可能病例統計圖,果子狸 (廣東市場) 很多帶有類似SARS的病毒市場野生動物商人多有SARS的抗體果子狸可能是直接傳給人的媒介 但果子狸是自然

4、界的中間宿主嗎？,SARS病毒從何而來? 果子貍,蝙蝠 (BAT)可能是SARS病毒的病灶,廣東蝙蝠半數有蝙蝠冠狀病毒蝙蝠病毒類似SARS病毒，但果子狸病毒和人類SARS病毒的血緣較近 結論：蝙蝠病毒 果子狸病毒 SARS病毒,SARS病毒還會再回來嗎 ?,有可能，因為在野外 蝙蝠 或其他動物還帶有類SARS病毒。 類似Ebola virus每10-20 年回來一次 但不太可能引起大流行，因為防範隔離措施做的很好。,病毒的來源多是來自動物,愛滋病毒 : 非洲的猴子西尼羅病毒 : 鳥 蚊子 人依波拉病毒 : 蝙蝠 人 (?)泥巴病毒 : 蝙蝠 豬 人SARS : 蝙蝠 果子貍 人 (?)流行性感

5、冒 : 家禽、豬、馬 人,流行性感冒病毒 (Orthomyxovirus),流感病毒的分類,A型流感 : 人、動物 (鳥、豬、馬) ：變化多B型流感 : 人， 少變化C型流感 : 人， 溫和疾病：不重要 A/Hong Kong/1/1997(H5N1) A/Mexico/1/2009(H1N1),N (Neuraminidase)H (Hemaggutinin)Lipid bilayerM1 M2 (Ion channel) Transcriptase complex,1,2,3,4,5,6,7,8,NS2,流感病毒,RNA,流感病毒的蛋白質,Hemagglutinin (H): 凝聚紅血球附

6、著唾液酸 sialic acid (細胞受體) 感染細胞的第一步 誘發保護抗體Neuraminidase (N): 分解唾液酸 sialic acid幫助病毒在體內擴散 產生保護抗體,2個主要抗原: hemagglutinin (H) and neuraminidase (N).16 種主要的 H 型 (H 1-16) 9 種主要的 N 型 (N 1-9)只有 3 個H型 H (1-3) and 2個N型 N (1, 2)能感染人類 (H1N1, H3N2).其餘的病毒(如:H5N1, H5N2, H7N1等等)主要為禽病毒。禽病毒與人病毒都能感染豬,較常見的流感病毒,H1N1 (A)H3N2

7、 (A)H1N1 (B)H5N1(A) (禽流感) ：不會人傳人H1N1(A) (新流感) ：人傳人,季節性流感,病毒 RNA,含8段RNA 每段RNA製造一個或兩個蛋白質。每段 RNA各自獨立。 “RNA重組” (RNA reassortment) 當兩個 不同病毒同時感染，兩個病毒可以很容易 交換不同RNA片段。,RNA 重組(reassortment),2009 新(豬)流感病毒基因,來自3-4個不同來源：1段RNA 人流感5段RNA (H1N1) 豬流感(歐，美株)2段RNA 禽流感,新流感(H1N1)病毒的起源,抗原的大變換(Antigenic shifts),H或N的全盤性改變:起

8、因於人類病毒和動物病毒(例如禽病毒)同時感染一個動物(豬)或人，而交換部份RNA片段，導致人病毒帶有新的H或N蛋白。病毒因而帶有新的抗原或可以感染新的物種。往往因此可引起世界性的大流行。,美國每年死亡率 (1900年-2000年),Mortality rateper 100,000per year,“Spanish flu”,1918西班牙流感病毒的復活,以伏碼林保存患者肺部組織: 抽取RNA做PCR取永凍層裡阿拉斯加人的肺部組織得到完整病毒RNA完成病毒RNA序列排序 (2005)化學合成完整的病毒基因，並注入細胞內活性病毒誕生 (2005)動物實驗證明有強烈毒性,抗原的漸進式小變換(Ant

9、igenic drift),在H或N基因裡的少數胺基酸，因突變而改變此為造成每年度流感出現的原因突變累積後，亦可能造成世界性流行流感,禽病毒如何能變成人病毒呢?,突變: 可能需要累積25個胺基酸的變化? 重組: 同一人或動物體內，同時感染禽病毒與人病毒，使倆個不同病毒能於同一體內交換基因,禽流感可能變成全球性流感(pandemic flu)嗎?,帶高病原的禽流感(H5N1)已經四處擴散在候鳥群裡，禽病毒已根深蒂固一般大眾缺乏對H5的抗體但在過去幾年病毒並沒有變得更像人病毒,新流感病毒的威脅,流傳性達WHO疫情6級 即世界性大流行但其病情類似季節性流感毒性並不強(死亡率萬分之一 )無1918流感

10、病毒的毒性特徵Mexico 的高死亡率可能與低醫療水準有關H1N1抗原類似1918流感病毒 H1N1 但和現在H1N1季節性流感不同老 年人(1957年前出生)有抵抗力已變成季節性流感,預防流感的方法,疫苗藥物良好的個人衛生及公衛措施常洗手、咳嗽時戴口罩、生病時在家休息、避免進出人潮擁擠之公共場所病患接觸群隔離(停課)，有效但社會成本太大豬不會傳染給人,疫苗是什麼?,死的病毒 (流感病毒疫苗)毒性去除掉的活病毒 (口服痲痹疫苗) 病毒的蛋白質 (B型肝炎病毒疫苗) 注射後可引起抗體的產生 抗體可保護人體不被病毒感染,疫苗注射的效果及併發症,天花病毒從人類消失小兒麻痺幾乎不見其他傳染病(如B型肝

11、炎，小兒肺炎)顯著減少流感的散播減慢 對疫苗的過敏反應 (免疫過強)頭暈甚或休克，緊張 發燒，紅腫 死亡(不知原因) 神經性痲痺(Guillain-Barre Syndrome)活病毒疫苗可能引起感染,季節性流感病毒的主要種類,(H1N1),一般的流感疫苗製造流程,病毒在雞蛋培養純化並用化學方法殺死病毒 (也有活的但毒性減弱的病毒疫苗)臨床實驗第一期 安全性第二期 初期效果 (抗體強度)第三期 臨床效果,流感疫苗製造的困難,預測可能流行的流感病毒先經過基因重組，準備疫苗株。新疫苗的研製須耗時4-6個月。全球只有十幾個國家有疫苗製造廠。季節性流感及”新”流感疫苗?,政府的責任,建立良好的防疫措施確保製造疫苗的基礎建設的水準國際合作以掌握疫情說服大眾接種疫苗 並以平常心看待疫情,科學家的責任,瞭解病毒特性及致病機制追蹤病毒傳播途徑研發疫苗及藥物,肝 炎 病 毒,A 型 : 急性肝炎 Picornavirus B 型 : 慢行肝炎(肝癌) Hepadnavirus C 型 : 慢性肝炎 (肝癌) Flavivirus D 型 : 慢性肝炎 Deltaviridae E 型 : 急性肝炎 Calicivirus,謝謝您的聆聽！,