流行性感冒病毒（influenza virus）總是借著不斷改變自己的外表，來逃過人類的免疫系統(tǒng),；每年世界上爆發(fā)的感冒大流行,，多是由這些帶著不同抗原的病毒所引發(fā)的。這些變異其實并非無跡可循,！最近,，研究人員就發(fā)展出一種數(shù)學(xué)方法，能清楚顯示出流感病毒在過去30年的變異過程,。

研究小組以A型流感病毒中的H3N2為材料,，搜羅從1968到2003年之間全世界共11種不同的H3N2變異株，進行抗原比對,，以追蹤它們之間的演化關(guān)系,。實驗的基本原理是：收集從一已知變異株感染而引發(fā)出的抗血清，讓它與其它未知品系進行結(jié)合反應(yīng)；若能順利結(jié)合的比例很高,，則這兩個品系必是相同或親緣相近的病毒株,。

原理雖簡單，但這樣比對的結(jié)果只能得到一堆難以處理的數(shù)據(jù),。研究人員于是采用多向度量尺法（multidimensional scaling,，MDS），把抗原與抗血清的配對關(guān)系,，以距離（antigen-antiserum distances）表示在一個地圖上,，稱為抗原圖譜（antigenic map）。在這個圖上,，同一種變異株品系的各實驗組是呈現(xiàn)如葡萄串般聚集在一起的形狀,，沒有前后關(guān)系；但不同品系的排列就有明顯的時間順序,。此外,，各品系串之間的抗原距離大約是4.5個單位長，而通常差異超過2單位長,，表示作為疫苗的抗血清與流感病毒的抗原配對不佳,，此時就需要更新疫苗了。

為了確定這個抗原圖譜是否合理,，研究小組另依照抗原序列與胺基酸取代實驗的結(jié)果,，制作了遺傳圖譜（genetic map）加以平行比對。發(fā)現(xiàn)雖然因取代實驗常造成無法預(yù)期的后果,，且基因演化的速度較抗原演化慢,，導(dǎo)致兩個圖譜無法完全一致，但大體而言兩者相當(dāng)符合,，表示抗原圖譜是可以采信的,。最后研究人員又加入親緣關(guān)系樹（phylogenetic tree）一起比對，其吻合的程度讓人更肯定此圖譜的真確性及應(yīng)用價值,。

從公共衛(wèi)生的觀點看來,，經(jīng)由計算出不同變異株的抗原距離，新的方法能提供一個快速選擇疫苗的途徑,，也可以提高重復(fù)施打疫苗的效力,。更重要的是，這個方法并不局限于流感病毒,，對HIV,、C型肝炎病毒（HCV）等也可如法炮制出各自的抗原圖譜，這將有助于病毒的基礎(chǔ)研究,，也為疫苗的選擇提供了一條可能的快捷方式。

原文：

J. Smith et al. Mapping the Antigenic and Genetic Evolution of Influenza Virus. Science (June 2004) doi: 10.1126/science.1097211.