盲眼的尼安德塔石器匠

反正都是確診，為什麼還要定序病毒基因組？  原載於泛科學

最近 COVID-19（武漢肺炎、新冠肺炎）成功入侵台灣，造成不少社區傳播，大家必需做好長期抗戰的準備，妥善安排資源，不論生理、心理狀態都要注意，不該太過輕忽，也不可過度緊張，否則過早崩潰，豈不前功盡棄？

幾項定序的功能：認識病毒起源、親戚關係、發展動態、遺傳適應。圖／取自 Insights from SARS-CoV-2 sequences

瘟疫蔓延之下，遺傳定序是掌握情報的重要手段。這回台灣便透過定序得知，所有在外廣傳的病毒，遺傳上皆可追溯到華航、諾富特飯店最初的感染。

掌握此一關鍵情報以後，台灣當局暫時決定節省資源，短期內除非特殊案例，否則不再全部定序確診者。

由病毒與病毒的連結，判斷人與人的連結

藉由比對遺傳序列，確認病毒與病毒之間的連結，進而判斷人與人之間的連結，是定序最直接的功能。

SARS 二世冠狀病毒（SARS-CoV-2）是 RNA 病毒，由大約 3 萬個 RNA 組成基因組。過去一年來的追蹤發現，除了極少數例外，病毒突變累積的速度一般不快，平均一個月只有 2 到 3 處改變，也就是平均 11 到 15 天新增一處。

Insights from SARS-CoV-2 sequences

病毒從感染到傳染給下一個人，大部分人的潛伏期未滿 14 天。絕大多數時候，再傳染給下一個人，以及下下一位，甚至是再傳好幾次之內，病毒的遺傳組成都沒有任何改變，或是只有一兩處變化。

不過事實上病毒曾經出現過的新突變不少，只是多數沒有傳播成功：

冠狀病毒常有突變，多數卻無法傳染

兩位有接觸過的感染者之間，病毒的差異在一兩處以下，便有機會是直接傳染，由此便能追蹤人與人的連結。不過在廣傳的情況下，可能許多感染者都帶有一樣的病毒，即使病毒遺傳序列完全一樣，也未必是源自特定哪一個傳染源。

追蹤傳染的源頭與發展

台灣 5 月過後的社區傳播，幾乎可以確認源自一個月前，華航與諾富特飯店的傳染源。那群確診者中多數有定序，皆為最初源自英國的總加速師病毒「B.1.1.7」衍生改版，根據細微差異又可以區分為 3 款。

而隨後的獅子會、萬華、宜蘭、基隆各地確診者的病毒序列，彼此間似乎略有差異，卻依然和華航相關的那 3 款中，其中一款非常類似。

由此推論，即使各地本土感染最初的源頭不清楚，應該還是來自當初航空業者不小心引進的病毒，沒有額外的不明來源。

同一病毒株、不是平行感染 張上淳：現為一條傳播鏈社區大群聚

掌握此一重要訊息後，短期內定序就不再是第一優先的任務。但是這不意謂台灣之後不再需要定序，除了偵測其他可能的境外入侵，我們仍然必需追蹤病毒在本土的演化。

病毒入侵台灣，傳播到各地以後，有各自的發展方向，也會累積不同的突變。定期在各地取樣定序，可以追溯病毒在台灣傳播的過程，有沒有發生變化。

比對不同樣本間的遺傳差異，可以獲知許多情報。如果發現許多人的病毒配備不同變異，便能推論感染規模不小，不同傳染鏈的病毒獨自產生不ㄧ樣的突變，分別傳染給不同人。

假如各地病毒沒什麼差異，可能意謂傳播鏈其實不廣，只有少數傳染源，短期內造成相對高比例的傳染。

SARS 二世冠狀病毒的結構，S 蛋白質是位於病毒外面的凸起。圖／取自 acebiolab

偵測「適應」：更強的病毒來襲，注意！

病毒的定序，也能即時追蹤是否有適應發生。這方面最明確的實例，是去年初誕生的 D614G 突變。

病毒以表面的 S 蛋白質（spike protein）接觸、感染宿主細胞，而上頭的 D614G 突變能增強傳染力，相比同類之下更有優勢；D614G 誕生後的存在感一路攀升，最後幾乎徹底取代源自武漢的原版同類。

在 D614G 的基礎上，各地病毒們又各顯神通，獨立累積新的變異，適應新的情境。激烈競爭下，英國誕生的 B.1.1.7、南非的 B.1.351、巴西的 P.1，以及更多新型號病毒陸續脫穎而出。

兩款病毒在全世界的相對比例變化，橘色是原本的 D，藍色是衍生的 G。圖／取自 Tracking changes in SARS-CoV-2 Spike: evidence that D614G increases infectivity of the COVID-19 virus

病毒突變是正常的，多數突變反而不利生存，容易被淘汰，但是某些特定位置的突變卻可能帶來優勢，有些能增強傳染，有些能抵制抗體，這些都會令病毒更難對付。

例如當下在台灣廣傳的總加速師「B.1.1.7」，便擁有更強的傳染力。（殺傷力則不是那麼確定，不同研究結論不同，反正沒有降低就是。）

Assessing transmissibility of SARS-CoV-2 lineage B.1.1.7 in England 

Increased mortality in community-tested cases of SARS-CoV-2 lineage B.1.1.7

假如某些突變具備優勢，存在感上升的機率更大。 定序病毒基因組除了能追蹤動向，倘若見到如存在感迅速上升之類的狀況，便能及早警覺，也許有新的敵人降臨惹！

當下台灣定序的用處，主要是追蹤病毒發展動態，以及偵測潛在的遺傳適應。

瘟疫蔓延時，檢驗找到確診者，阻止新的傳播是當務之急，定序不見得要馬上進行，不過仍然可以先保留樣本，之後慢慢補進度。

了解我們「正處於疫情的什麼階段」是非常重要的一件事，對過去一段時間的認識愈多，愈能掌握目前的狀況，以及預先規劃未來的走向。定序就是一種獲得情報的方法。

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