香港大學李嘉誠醫學院團隊開發了一款機器學習分類器,用以分析甲型流感病毒基因組,精準預測病毒在哺乳動物間傳播的潛在風險。團隊又識別出一個令病毒更具持續傳播風險的特徵,建議把該特徵納入流感大流行風險評估體系,助及早識別高風險病毒株。相關研究成果已刊於《自然-微生物學》。
論文:
研究背景
常見於禽鳥的甲型流感病毒(禽流感)時或感染其他哺乳動物,包括人類在內,甚至具備人傳人的能力,引發流感大流行,對公共衞生構成重大威脅。自 2021 年以來,從禽類傳播至人類及其他哺乳動物的高致病性 H5 甲型流感病毒的零星感染個案顯著增加,相當多與 2.3.4.4b 譜系病毒有關,近期更出現了感染乳牛的個案。
研究成果
港大醫學院公共衞生學院副教授林讚育博士帶領的研究團隊,分析大量甲型流感病毒的基因數據,比較不同病毒譜系的特徵,包括 115,520 個全基因組的鳥嘌呤(G)或胞嘧啶(C)含量以及 GC 二核苷酸頻率。團隊利用這些基因組特徵,將甲型流感病毒分成兩大類:一類主要在禽類中傳播,僅偶爾感染哺乳動物;另一類則可以在哺乳動物中持續地傳播。

兩個病毒類聚
團隊進一步發現,該類可於哺乳動物中持續傳播的病毒譜系中,最早期的病毒株已呈現較低的鳥嘌呤(G)或胞嘧啶(C)含量,顯示此基因特徵可能在病毒跨物種適應過程中扮演重要角色,促進了甲型流感病毒在哺乳動物中持續傳播的能力。最近備受關注的 H5 病毒株,包括高致病性 2.3.4.4b 譜系,在多宗感染水貂、狐狸和人類的案例中同樣呈現 GC 相關含量下降。
團隊指出,該譜系具較高潛在風險演變為人類流感,應被列為高風險病毒,並建議將 GC 相關基因組特徵納入流感大流行風險評估系統中,對其採取更嚴格的監測及預防措施。
基於上述研究,團隊開發了一款機器學習分類器,以精準預測病毒在哺乳動物間持續傳播的潛在風險。連結:
研究團隊
論文第一作者是港大醫學院公共衞生學院的葉永滔博士。共同通訊作者是林讚育博士及管軼教授,其他共同作者包括朱華晨博士、胡子祺教授、裴偉士榮休教授(Malik Peiris)、潘烈文教授等。

本研究由林讚育博士(左)帶領進行
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