第二章 發展流行性感冒病毒基因型的分子診斷方法
2.3 結果
2.3.1 建立標準病毒株圖形
將 H1、H3、H5、H7、H9 各血清亞型的標準質體用 Lightcycler 儀器 複製出分型片段,運用HR-1 儀器分析產物的熔點曲線,經過標準化分析 發現各血清亞型的螢光量皆約在 82 ℃下降,無法直接用 PCR 的產物將 此5 種血清亞型區分開(如圖二(A));在標準化分析後用 Derivative Plot 方 式分析,各血清亞型所產生的圖形在82 ℃至 84 ℃出現一個平滑的山峰 狀曲線,亦無法用Derivative Plot 分析法來區分(如圖二(B))。
因此,以H1 標準質體的 PCR 產物作參考產物與各血清亞型的 PCR 產物混合,藉由高低溫度變化所產生的異結構物的熔點曲線的改變來區 分不同的血清亞型。所產生的產物同樣經由HR-1 儀器作分析,經過標準 化分析與Derivative Plot 分析所得圖形如圖三(A),結果在 Derivative Plot 分析中顯示經過混合之後的H1 標準質體在 82 ℃至 84 ℃呈現平滑的山峰 狀曲線;H3 標準質體的曲線會在 78 ℃略為上升,至 78.5 ℃下降,79.5 ℃ 之後開始平滑上升,至83 ℃的斜率增加呈現山峰狀曲線;而在 H7 的標 準質體曲線在79 ℃有一小突起,之後呈現山峰狀曲線,且在山峰尖端的 部分會呈現右斜切的特色;H5 與 H9 的標準質體呈現相同的圖形,在 82
℃至84 ℃之間會有兩波峰出現,不同於其他的血清亞型,但兩者無法用 此圖形區分開(如圖三(A))。將此實驗重複操作了數次皆得到相同的結
果,因此,證實所建構的標準質體能夠利用與H1 產物混合的方式區分出 H1、H3、H7 與 H5、H9 血清亞型(如圖三(B))。
2.3.2 建立完整分型流程
H5 與 H9 兩個血清亞型與 H1 標準質體混合之後呈現相同的雙波峰 圖形,無法用H1 混合的方式區分,所以再用 H5 標準質體去混合,異結 構物的曲線會與同結構物所產生的曲線不同;H9 標準質體與 H5 標準質 體混合之後產生的異結構物,會呈現兩個波峰,分別在81.5 ℃與 83 ℃,
且在81.5 ℃的波峰比 83 ℃的波峰小,為 H9 的特徵(如圖三(C))。
為避免不同序列的血清亞型產生相同的圖形,當某檢體用H1 標準質 體混合之後推測其所屬之血清亞型之後,應再用該血清亞型的標準質體 混合反應作確認,若為同一血清亞型,則為同結構物,所產生圖形為平 滑的山峰狀曲線,但若為異結構物,則圖形會有所改變。藉由上述的方 式建立了完整的區分血清亞型的流程(如圖四)。
2.3.3 偵測此檢驗方式的靈敏度
將 H3 的標準質體經過 10 倍的序列稀釋,換算成 copy number 為 2.8×100至2.8×108 copies,進行 real time PCR 反應,當 copy number 達到 2.8×108時,僅需要約11.80 個循環就可以偵測到,而 copy number 降低到 28 個 copy 時的循環數約為 33.30,2.8 個 copies 的病毒數量仍然可以用 real
time PCR 的方式偵測出來(如圖五(A)(B)(C))。將這些 PCR 產物同樣與 H1 標準質體 PCR 產物混合之後用 HR-1 儀器分析 Derivative Plot,2.8×103 至 2.8×108個 copies 所產生的圖形是相合的,2.8×102個 copies 所產生的 圖形略為向右上偏,但H3 特有的勾狀特徵仍然非常明顯,但 28 個 copies 所產生的圖形在79 ℃所下降的幅度較小,且在 80 ℃上升的幅度較平(如 圖五(D))。因此,用這個檢驗方式約可以檢測到 2.8×102個copies。
2.3.4 臨床檢體之檢驗
選取 2004 年至 2007 年台灣地區的 A 型流行性感冒病毒檢體,經過 萃取RNA、反轉錄反應與 real time PCR 反應,同樣與 H1 標準質體混合 後用HR-1 儀器分析,在 21 個檢體當中,檢驗出有 10 個檢體為 H1 亞型,
11 個檢體為 H3 亞型。在 10 個 H1 亞型的檢體中,2 個檢體的圖形與標 準 H1 圖形略為不同,分別為檢體 2004-4483 與 2004-7974,此 2 檢體在 81 ℃上升,82 ℃略為下降之後又在 83 ℃上升,形成一個略為凹陷的山 峰狀圖形(如圖六(A));分析此 2 檢體的序列發現,在此段分型片段中,2 檢體皆具有1 個核苷酸的改變 (如圖六(E))。而 11 個 H3 亞型的檢體中,
1 個檢體(2004-R1048)的圖形與標準 H3 圖形不同,此檢體的圖形在 78.5
℃呈現略為下降的趨勢之後上升至81.5 ℃,接著斜率增加形成一個山峰 狀曲線(如圖六(A)),將此檢體與 H3 標準質體混合之後,在 81.6 ℃與 83 ℃
形成兩波峰曲線,與標準質體所產生的單一波峰不同如圖六(B)。將歸類 於 H3 亞型的檢體與 H3 標準質體混合,發現除了檢體 2004-R1048 的圖 形不同之外,還有檢體2007-T54 的圖形也與 H3 標準質體不同,在 81.8 ℃ 與83 ℃形成兩波峰曲線(如圖六(B));將此 2 檢體分析序列之後發現在分 型片段中各有1 個及 2 個核苷酸的改變(如圖六(F))。
選 取 過 去 幾 年 所 用 之 疫 苗 病 毒 株 , A/Beijing/262/95 , A/New Caledonia/20/99,A/Panama/2007/99,A/Taiwan/1/86,A/Wellington/1/04 等五株,經由HR-1 儀器分析之後,A/Taiwan/1/86 在 81.2 ℃與 83 ℃形成 兩波峰曲線(如圖六(C)),分析其序列發現與 H1 亞型的序列相差 3 個核苷 酸(如圖六(E))。而另外 4 株疫苗病毒株所表現之圖形與 H3 標準質體所產 生 的 圖 形 相 似( 如 圖 六 (E)) , 因 此 再 用 H3 標 準 質 體 混 合 , 發 現 A/Wellington/1/04 與標準質體的圖形相同,而其他三株疫苗病毒株得到的 圖形與H3 標準質體圖形不同,其在 76.5 ℃上升至 77.8 ℃下降,接著在 78.5 ℃開始平滑上升至 81 ℃斜率改變,形成一山峰狀圖形(如圖六(D));
分析此 4 株疫苗病毒株序列,發現 A/Wellington/1/04 的序列與標準質體 相同,而其他3 株疫苗病毒株序列與 H3 亞型相差 9 個核苷酸。
綜合病毒檢體與疫苗病毒株的檢驗結果發現,利用 HR-1 儀器分析的 方法可以將各血清亞型區分出來,若有核苷酸的突變也可以利用與相同 血清亞型的標準質體混合的方式測出。