流行性感冒病毒的抗原漂變與抗原移型

流行性感冒病毒的抗原漂變 (Antigenic drift)與抗原移型 (Antigenic shift)
國立臺灣師範大學生命科學系研究助理陶韻婷

流行性感冒病毒的遺傳物質為8條單股 (single strand) RNA，簡寫為ss-RNA，ss-RNA與核蛋白 (nucleoprotein, NP)相結合，纏繞成核糖核蛋白體 (ribonucleoprotein, RNP)，先後由核殼蛋白層 (nucleocapsid)及基質蛋白質 (matrix protein)包覆其外，再外圍則有雙層脂膜 (lipid bilayer)圍繞，雙層脂膜又稱外套膜 (envelop)，上面有兩種重要的醣蛋白，分別為血凝素蛋白 (hemagglutinin, HA)與神經胺酸酶 (neuraminidase, NA)。血凝素蛋白能與宿主細胞膜上具有唾液酸（sialic acid，又稱 N-乙醯神經胺酸 (N-acetylneuraminic acid)的醣蛋白或醣脂結合，開啟病毒進入宿主細胞的第一步。當產生的新病毒要離開宿主細胞時，神經胺酸酶會切斷新病毒與唾液酸醣蛋白的結合而釋出，再去感染其他的宿主細胞。克流感藥物能阻斷神經胺酸酶的作用，讓新合成的病毒無法釋出去感染其他正常細胞。

流行性感冒病毒的分類主要依據核蛋白 (nucleoprotein)及基質蛋白質的不同，分為A型、B型及C型，一般再以感染物種、感染地點、感染年代等資訊記錄病毒株。A型再依雙層脂膜上的醣蛋白－血凝素蛋白 (H)與神經胺酸酶 (N)，分為多種亞型，如：H1N1、H3N2、H5N1等，目前已知有16種不同的血凝素蛋白，以及9種不同的神經胺酸酶。生物體的免疫機制便是辨認這兩種膜蛋白的形狀作為抗原。

有兩種機制皆會讓血凝素蛋白 (H)與神經胺酸酶 (N)產生變異，一種是抗原漂變或抗原微變 (antigenic drift)，一種是抗原移型 (antigenic shift)。抗原漂變是由於流感病毒的ssRNA，自然隨機產生的一連串點突變 (point mutation)所導致。當流感病毒ssRNA累積的點突變足以造成血凝素蛋白 (H)或神經胺酸酶 (N)，這兩種醣蛋白之一發生些微形狀的變化，但亞型不變，稱之為抗原漂變。抗原漂變使人體原本的抗體與發生形狀變化之抗原的結合能力改變，是造成每季地區性流行性感冒的主因。抗原移型係指抗原亞型改變。其發生的方式有3種，最常見的是宿主細胞同時感染來自不同物種的2種流感病毒，增殖的病毒釋出前在打包8條ssRNA時發生基因重組，使釋出的病毒同時有2種病毒的遺傳物質，而產生全新的病毒株。另外2種流感病毒抗原移型的方式並不涉及遺傳物質的改變，而是原本感染禽鳥的病毒直接感染人類，或是透過某媒介物種間接感染人類。A型流感病毒因能以不同物種細胞作為宿主，最可能發生抗原移型，是造成全世界流行感冒的恐慌主因。

參考資料

Antigenic Drift vs. Antigenic Shift. http://www.globalsecurity.org/security/ops/hsc-scen-3_flu-antigenic.htm

Antigenic drift. http://en.wikipedia.org/wiki/Antigenic_drift

Oseltamivir. http://en.wikipedia.org/wiki/Oseltamivir

R.A. Goldsby et al. 2000. Kuby Immunology. 4th ed. W.H. freeman Co. p428-431.