一種評估個體是否過度暴露於細懸浮微粒PM_2.5的方法
A method to assess whether individuals are overexposed to Fine Particulate Matters (PM2.5)

技術摘要

空氣污染或空污中細懸浮微粒PM_2.5會造成人體全身性危害，例如：發炎、癌症，甚至失智症等疾病，造成民眾健康受到影響。本發明探討臺灣空污成份暴露後與表觀遺傳標記異常變化之關係，研究臺灣民眾暴露於PM_2.5中所造成的影響，尤其是疾病發生之代謝路徑之分子表現差異。以代謝路徑分子為研究標的，此基於相關遺傳生物標記對於環境的變化十分敏感，其中空污暴露尤為顯著，因此可應用於對應或是推測空污暴露後疾病之發生的可能性，如心血管疾病、發炎反應、肺部呼吸道疾病、失智症與多種癌症等。進一步篩選與空污直接關係的生物標記基因，用以開發與空污暴露相關之健康預警指標檢測試劑套組，作為臨床體外檢測，可用於民眾健康檢查中的重要項目。

本發明揭示一種判斷人體暴露於細懸浮微粒PM_2.5的方法，可應用於由細懸浮微粒PM_2.5引起的癌症、認知障礙與自體免疫疾病的早期判斷和偵測。本發明揭示檢測的基因包含OXR1、PRPF38B、ITGAM、FAM102B、PHF8、CD151、DIAPH2、PPP2R1B、TMEM19、CLK4、MED15、DYRK1B、ZKSCAN5、UNK、ZNF280C、UBE4A、ACLY、R3HDML、CEP170、ZBTB4、NSD1、CEP250、OLFM1、ATXN7L1、CDADC1、MYO18A、INSTS6L、CCR2、TFDP2、RARA、BLVRA、GAPT、CHD9與SNX10。上述基因中至少其中一個或是一個以上之組合，以cDNA、RNA或蛋白質表達變化作為的空污影響預測的篩檢方法，以判別空污影響人體健康之嚴重程度。

技術內容

當前用於空污檢測，主要以肺癌為最終檢查項目與結果，不足以代表空污或是PM_2.5的危害狀況。數種生物標記包含CEA (肺癌、早期大腸癌、乳癌、肝癌、胰臟癌、攝護腺癌、胃癌、卵巢癌)、CYFRA 21-1 (非小細胞肺癌、食道鱗狀上皮細胞癌)、SCC (肺癌、子宮頸癌、頭和頸的鱗狀細胞癌)、NSE (小細胞肺癌、神經母細胞瘤、神經內分泌腫瘤)，大多是以癌症相關，於空污防制上較不完整；另外，以標榜肺癌高危險為對象，包含空污高暴露者在內之肺部檢查則很多。然而，空污不只造成肺部疾病，本發明之生物標記是由轉錄體分析篩選新穎性生物標記而來，除了預警癌症發生之外，空污造成之認知障礙、自體免疫疾病亦能夠由本發明之生物標記鑑別。

本發明發展程序是以近年來進展快速的基因定序為基礎，首先，以小鼠PM_2.5暴露後，建立空污PM_2.5暴露之動物模型。再以小鼠之血液與組織樣本進行深度轉錄體 (transcriptome) 基因定序，以生物資訊學歸納推論與空污暴露相關的基因與表觀遺傳因子，再進行人類細胞模式驗證。由空污暴露小鼠血液樣本採集、萃取RNA以進行轉錄體分析，分析大量定序資料所獲得3677個基因中挑選表達量差異最大且與空污暴露基因進行細胞驗證與老人族群臨床驗證。

本發明最後以轉錄體分析所篩選之與PM_2.5暴露相關之34個基因，進行PM_2.5細懸浮微粒對人類單核球細胞之表達量分析，以及進行老人族群臨床驗證。本發明蒐集採檢自高雄市立小港醫院與花蓮慈濟醫院的人類血液檢體，血液樣本之cDNA表達量測定係利用qPCR反應。受試者在進行採樣時也同時進行問卷調查、生理功能 (如心肺功能)、血液尿液檢查，以此再次區分空污高低暴露之身體狀況，臨床檢體最終為藉由客觀生理分析與主觀問卷調查，將檢體進行分類的結果，亦排除可能存在的如抽煙等干擾因子。兩地區分別代表高雄為高空污暴露，花蓮為低空污暴露族群。空污高暴露與低暴露之表達量，再以演算法分析，得到呈現最佳靈敏度與專一性之最佳空污檢測組合，目前亦開發以能夠利用少量血液即能快速篩檢之檢測試劑，最終將能作為民眾預警防護之最佳檢測工具。

團隊簡介或技術聯絡人