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台灣生物材料資源庫網絡研討會紀實

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「台灣生物材料資源庫網絡」旨在串聯台灣生物資源,強化生物材料保存、研究應用與公共衛生防疫能量。本院於8月25日與食品工業發展研究所共同舉辦「台灣生物材料資源庫網絡研討會」,透過一整天的議程與交流,呈現此網絡不僅著重於介紹各個生物資源庫,更期望進一步整合不同類型的人體基因資訊、檢體、病原體(包括細菌、病毒、酵母菌等)與相關資料,促進跨領域資源共享與合作;並透過資源的整合與串聯,討論如何從「保存」進一步延伸至「研究、疾病監測、防疫、產業及生醫應用」,將國內生物材料資源庫發揮最大功能。

大會首先由本院學術發展處劉俊揚處長開幕致詞,表達對台灣生物材料資源庫網絡的肯定與支持;接者,由本院人體資料庫生物醫學主管黃秀芬研究員級主治醫師分享疫情初期經驗,說明如何運用既有的人體生物資料庫網絡,串聯醫院與研究單位,加速感染性疾病檢體收集與研究應用,快速建立新型嚴重特殊傳染性肺炎(COVID-19)研究網與資料庫。其中提及:疫情初期檢體取得相當困難,面對迫切的研究需求必須快速整合各醫院資源。透過國家級人體生物資料庫整合平台,建立分散式合作、單一窗口的運作模式,串聯各醫療及研究單位,加速檢體資源共享與研究合作,展現人體生物資料庫網絡在重大疫情應變中的關鍵價值。目前,此網絡已涵蓋多家醫院、研究單位及政府機關,除COVID-19外,後續逐步擴大收集其他嚴重肺炎及呼吸道感染檢體,建立陽性及陰性對照檢體,提升未來研究及檢測開發價值。並且,相關檢體已支援產業申請、疫苗及檢測相關研究,亦持續推動長期追蹤、問卷與呼吸道檢體等資料累積。

第二場是由「臺灣人體生物資料庫」褚候維執行長介紹該資料庫二十年來,從族群世代研究走向多體學的發展過程。臺灣人體生物資料庫從早期族群世代研究開始,逐步累積大型人體生物資料;在完成20萬人收案完成後,研究方向由「大量收案」逐漸轉向長期追蹤,持續更新受試者健康資料與檢體,藉此觀察「從健康到疾病」的變化;人體資料可與健保資料進行串聯,增加疾病發生、用藥及健康研究的應用價值。目前已累積基因型、全基因體定序、人類白血球抗原、代謝體、影像與臨床資料等,未來將進一步發展眼底攝影、握力、肝臟纖維掃描等新型資料,也將朝向基因體、蛋白體和多體學整合發展。褚候維執行長強調,大型生物資料庫的長期價值,不只是保存當下的檢體,而是讓未來新技術出現時,可以重新利用過去保存的材料。今日保存的檢體與資料,可能因為十年後出現新的定序、人工智能或多體學技術,而產生今日無法預期的新研究價值。

接者,由疾病管制署檢驗及疫苗研製中心劉銘燦主任介紹感染性病原體的收集與應用,分享如何從「保存」走向「疾病監測與研究」的業務。疾病管制署研檢中心主要任務為檢體的檢驗與病原體分析及監測,協助疫苗與檢驗試劑之開發與應用,收集之病原體來源包括法定傳染病通報個案、研究計畫與合約實驗室等。劉銘燦主任指出,生物材料收集不只是「存起來」,還需要進行確認、保存、管理與後續應用。病原體收集從早期血清庫逐步發展至包含細菌、病毒等多種類型的生物材料;生物材料的保存與使用同時涉及生物安全、個資及法規要求,透過品質確認與標準化管理,才能確保後續研究使用的材料具有可信度。劉主任也提出幾項值得關注與討論的議題,包括生物材料逐年累積量增加、管理保存設備及人力負擔沉重、面對緊急應變如停電、設備異常、地震等外部衝擊如何提高場所韌性、生安銷毀議題、生物材料活化與應用、去保存原則等需要共同思考的方向。

疾病管制署邱乾順研究員繼劉主任進一步說明病原體資源的價值不只是菌株本身的保存,而是同時收集與菌株相關的流行病學資料及基因特性資料,建立可供長期疾病監測與疫情調查使用的病原體資料庫。自2004年起,疾病管制署即採用美國PulseNet標準化的脈衝場凝膠電泳(PFGE)方法分析病原菌株,建立可跨實驗室及跨國相互比對的菌株DNA圖譜。隨著次世代定序(NGS)技術成熟,自2025年起更全面將全基因體定序(whole-genome sequencing, WGS)應用於菌株分析,可由基因體資料鑑定菌株的血清型、基因型、抗藥性基因及致病因子等特性。在群聚感染或疫情調查時,全基因體序列可以進一步比較不同菌株間的遺傳關係,配合流行病學資料,協助判斷可能的感染來源、傳播鏈及個案間的關聯性。長期累積的菌株全基因體序列,也逐漸形成可持續更新與重新分析的病原體基因體資料庫,不僅提升疾病監測的解析度,也可作為菌株保存、活化利用及去保存策略的重要依據,減輕長期保存大量實體菌株所帶來的空間、設備與管理負擔。因此,從「生物資源庫 → 病原體資料 → 基因體資料 → 疾病監測 → 疫情調查」,已逐步形成一條完整的公共衛生應用鏈,也顯示病原體資源庫正由傳統的「保存菌株」,進一步轉型為支援疾病監測與防疫決策的重要資料基礎。

下午場的演講由國立成功大學醫學檢驗生物技術學系王貞仁教授開啟,王貞仁教授以腸病毒、流感、登革及SARS-CoV-2新型冠狀病毒等研究為例,說明基因演化與變異與疾病嚴重度的關聯,包括:病毒基因在寄主身上會持續發生變異;不同病毒株的基因變化可能影響其抗原性、複製能力及疾病表現;腸病毒研究發現特定位點的變異可能與抗原特性及神經侵犯相關;流感研究透過基因變異分析,探討病毒複製能力與流行株變化;登革病毒研究則分析特定基因變異與病毒複製、免疫反應及疾病嚴重度的關係;新型冠狀病毒的研究則顯示病毒演化會影響不同變異株之間的抗原性及免疫保護。演講核心概念為:病毒資源保存+基因定序+功能性研究,可以從「知道病毒是什麼」進一步瞭解「病毒為什麼會變、變了之後會產生什麼影響」。

接著,由中央研究院生物醫學科學研究所施信如研究員分享次世代定序、人工智慧(簡稱 AI)與健康一體(One Health)推動生物資源庫進入下一個世代。她提出未來的生物資源庫不應只保存「單一病原體」,而應思考:一份檢體可以產生多層次資訊。例如:同一份檢體可以取得病原體的全基因型、寄主的全基因型、轉錄體(transcriptome)、核糖核酸(RNA)、寄主的免疫反應、微生物群系(microbiome)等資訊。因此,未來的生物資源庫將從傳統的「樣本保存」轉向多層次資料整合。此外,施研究員也提出健康一體的概念,包括人類、動物、昆蟲與環境之間存在相互關聯。例如:研究團隊針對台灣獼猴及蚊媒進行研究,透過次世代定序探討動物及昆蟲體內病毒的多樣性,以及其與人類疾病與病毒傳播的潛在關聯。研究結果顯示,不同環境中的獼猴病毒多樣性存在差異,也凸顯持續監測的重要性。未來的生物資源庫,不只是保存「樣本」,而是保存可以持續被新科技重新解讀的生物資訊。

國立臺灣大學分子醫學研究所李芳仁教授介紹生物資源中心在生物醫學研究中的角色。核心精神是:集中保存、共享資源,避免各研究團隊重複購買及建立相同資源。生物資源中心的價值包括共享、標準化與研究支援,包括:菌株保存與提供、研究材料共享、抗體開發、技術交流、實驗步驟方法的分享及專業諮詢。

國立清華大學分析與環境科學研究所李清福教授則呈現台灣本土酵母菌多樣性與其資源的應用研究。其多樣性研究已收集近九千株台灣本土酵母菌與超過一千株的黴菌與細菌,其中更已發表超過六十個以上的酵母菌新種,足見台灣本土酵母菌的高度多樣性及其獨特性。李教授也針對其收集的土壤酵母菌,進行殺手毒素生產菌株的篩選與毒素特性的研究,結果發現過去從未發表過的新種可生產獨特之殺手毒素,並詳細研究該毒素之殺菌活性、生產方法、純化方式與作用機制,建立了簡易的生產與純化方法,同時解開其細胞壁分解的作用機制與特性。根據該毒素特性進一步評估發現,該毒素極具生物醫學應用潛力,或可繼續評估應用於食品、醫藥、農業等領域。研究結果凸顯出台灣本土酵母菌多樣性是重要的生物資源。

食品工業發展研究所的黃麗娜研究員則介紹生物資源保存及研究中心(BCRC)的品質管理系統,此部分與「生物資源保存」的實務非常有相關。黃研究員強調,生物資源保存不只是「把菌株放進冰箱」,必須建立完整的文件、儀器、風險、教育訓練、內部稽核、管理審查等作業程序與管理規範。透過計畫-執行-查核-行動(PDCA: Plan-Do-Check-Act)循環以持續改善品質管理。BCRC以ISO 9001品質管理系統作為生物資源保存、提供及服務之營運基礎,另也先後獲得測試實驗室ISO/IEC 17025、參考物質生產機構ISO 17034及生物資料庫作業ISO 20387等相關國際認證。黃研究員強調,品質管理是持續改善的循環,而不是取得證書後就結束。落實說寫做一致的品質文化,才能確保珍貴生物資源的永續經營與利用。

最後,由此次大會主辦單位—國家感染疾病資源庫(NIDB)的秘書長也是本院感染症與疫苗研究所羅秀容研究員報告。NIDB除了收集、分離與分讓重要病原體、促進國內外合作關係與創造機會、提供全基因體定序與其他服務外,亦投入病原體基因體、抗藥性與致病特性、抗菌及抗真菌藥物,以及感染性疾病動物模式等相關研究,定位為串聯感染性疾病相關生物材料、資料及研究應用的重要國家級資源平台。而此場研討會本身也具有「建立網絡」的意義。

一天下來,非常感謝所有講者的細心準備,帶來豐富的內容與精彩的分享,讓人獲益良多。透過此次研討會,也展現出台灣生物資源網絡已經開始透過交流與合作,讓不同資源中心彼此瞭解、分享經驗及建立合作關係。

文/圖:感染症與疫苗研究所國家感染性疾病資源庫林佳純、謝禮雲、羅秀容研究員


Upload date:07 Oct, 2026