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解開AB全基因體 台灣AB團隊完成序列論文

台灣好新聞/ 2012.10.30 00:00
記者季從茂/新竹報導

為了要了解細菌抗藥的原因,以及找到治療方法,台灣AB團隊於2009年由靜宜大學唐傳義校長召集成立,歷經3年成功將不動桿菌中的一個流行菌株TYTH-1解碼,今年9月17日將所排列出全基因體已上傳至美國國家資料庫,9月22日拿到美國國家醫學圖書館生物技術資訊中心審核號碼,成為AB基因體為全世界的第11條,亞洲地區的第5條。AB基因體序列已於10月3日全球公開,論文也於10月4日獲得美國知名細菌學期刊接受刊登。

台灣AB團隊在這條全基因體創了兩個紀錄 1.基因體拼組的完整性,卓越的資訊演譯技術配合生物實驗室的驗證技術,合作無間,使得基因體拼接完整。2.基因體的註解數量最多,團隊技術已經可以和國際其他的團隊並駕齊驅,可以快速通過美國國家醫學圖書館生物技術資訊中心審核。有了這條基因體,代表已經擁有了非常完整的技術平台,未來可利用此平台技術來解開其他的物種的基因密碼之外,同時可以利用這些基因資訊來尋找細菌產生抗藥性的機制並且進一步找出控制抗藥性菌株傳播的方法,甚至找出能治療疾病的新藥物。

台灣AB團隊研究的包氏不動桿菌(AB菌)原本是環境中存在的細菌,隨著現在醫學的進步,病患的病情嚴重度跟抵抗力均較過去嚴重,使的這種原本對正常人影響不大的細菌開始感染病患,造成許多醫院中住院的患者發生肺炎、泌尿道感染、傷口感染、甚至菌血症。由於這種細菌的抗藥性很強,對許多抗生素會有抵抗力,而增加治療的難度,許多因為複雜疾病而長期住院的病患由於此一細菌的感染造成治療的難度更高,也增加病患的死亡率。

此細菌因為對環境的適應力很強,常常造成院內的病人交叉感染,前年9月間,日本有一家醫院因此包氏不動桿菌影響,決定將醫院關閉,因此可以了解到此菌對醫院影響甚大。包氏不動桿菌不論在台灣或是其他地區,其多重抗藥株分離率的快速上升,已經成為臨床治療上值得重視的問題。

TYTH-1菌株曾經在2008 年於台大醫院新竹分院造成菌血症使病人死亡,為了解答細菌有多重抗生素抗藥性與造成病患死亡的原因,台大分院郭漢岳醫師與林明鋒醫師結合感染控制小組與檢驗科細菌組團隊成員從2005 年開始收集菌株,從臨床資料的收集到細菌身分的鑑定,建立了整套細菌分析的流程。

為了要更進一步分析細菌的特性,在當時仍然是台大醫院的前身-行政院衛生署新竹醫院時代,在資源非常有限的情況下,郭醫師團隊成員於2007年結合了元培科技大學劉明麗教授的團隊來做更進一步的菌源分析。

元培科技大學劉教授的實驗室裡,劉教授帶領著學生不斷的從菌株的抗藥表現型與抗藥基因型去尋求細菌抗藥的真實原因,所有的研究成果自2009年開始發表在美、日、英等國際性抗藥領域的期刊上,特別是2009年的細菌抗藥領域研究成果更是獲得國際研討會論文大獎。由於細菌的抗藥過程非常的複雜,2009年劉教授請求靜宜大學唐傳義校長的協助,期望藉由生物資訊團隊的協助來解答細菌抗藥的機制。

為了要解開AB的全基因體,2009年開始,台灣AB團隊由靜宜大學唐傳義校長召集成立。由靜宜大學唐傳義校長所率領的靜宜、清華生物資訊分析團隊聯合台大醫院新竹分院郭漢岳醫師團隊、元培科技大學醫學檢驗生物技術系劉明麗教授團隊、與慈濟大學醫技系張凱誌教授、台灣動物科技研究所楊程堯研究員、中華大學生物資訊系劉志俊教授團隊由唐校長率領的靜宜大學與清華大學生物資訊團隊領軍。

唐校長的博士班學生謝明峰、呂嘉維、李季青與張君天輪番交棒進行組序與排序的工作,依次交棒給元培科技大學醫學檢驗生物技術系劉明麗教授所帶領的微生物診斷暨醫學分析實驗室團隊、慈濟大學醫技系張凱誌教授、台灣動物科技研究所楊程堯研究員與台大醫院新竹分院郭漢岳醫師團隊進行序列驗證工作,最後交棒給中華大學劉志俊教授進行基因密碼註解與上傳送至美國國家醫學圖書館生物技術資訊中心(The National Center for Biotechnology Information簡稱NCBI)。成為全國第一個以學校實驗室而非國家級實驗室完成細菌體解碼。

此種大突破,將作為包氏不動桿菌基本資料,可用來找出多重抗藥性菌株的抗藥性關鍵位置,以解決當前存在的多重抗藥菌株臨床治療與散布的問題有相當大的幫助。

劉教授表示,去年成功的7株台灣本土菌株解序,命名為TYTH1至TYTH7,TYTH的第一個T代表台灣、Y代表元培、第二個T代表清華、H代表台大新竹分院的前身署立新竹醫院。其實此種研究都是以國家級實驗室所做研究完成,而以靜宜、清華與中華的生物資訊分析團隊與元培科技大學簡易實驗室能夠完成此種研究。

由於所有的團隊成員緊密的合作與無私的奉獻造就全基因體密碼成功上傳。這條AB基因體為全世界的第11 條,亞洲地區的第5條。目前亞洲有4條分別為台灣衛生署疾病管制局發現的AB菌。大陸天津、杭州的2條,韓國1條。

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