流行性感冒病毒（influenza virus）总是借着不断改变自己的外表，来逃过人类的免疫系统；每年世界上爆发的感冒大流行，多是由这些带着不同抗原的病毒所引发的。这些变异其实并非无迹可循！最近，研究人员就发展出一种数学方法，能清楚显示出流感病毒在过去30年的变异过程。
研究小组以A型流感病毒中的H3N2为材料，搜罗从1968到2003年之间全世界共11种不同的H3N2变异株，进行抗原比对，以追踪它们之间的演化关系。实验的基本原理是：收集从一已知变异株感染而引发出的抗血清，让它与其它未知品系进行结合反应；若能顺利结合的比例很高，则这两个品系必是相同或亲缘相近的病毒株。
原理虽简单，但这样比对的结果只能得到一堆难以处理的数据。研究人员于是采用多向度量尺法（multidimensional scaling，MDS），把抗原与抗血清的配对关系，以距离（antigen-antiserum distances）表示在一个地图上，称为抗原图谱（antigenic map）。在这个图上，同一种变异株品系的各实验组是呈现如葡萄串般聚集在一起的形状，没有前后关系；但不同品系的排列就有明显的时间顺序。此外，各品系串之间的抗原距离大约是4.5个单位长，而通常差异超过2单位长，表示作为疫苗的抗血清与流感病毒的抗原配对不佳，此时就需要更新疫苗了。
为了确定这个抗原图谱是否合理，研究小组另依照抗原序列与胺基酸取代实验的结果，制作了遗传图谱（genetic map）加以平行比对。发现虽然因取代实验常造成无法预期的后果，且基因演化的速度较抗原演化慢，导致两个图谱无法完全一致，但大体而言两者相当符合，表示抗原图谱是可以采信的。最后研究人员又加入亲缘关系树（phylogenetic tree）一起比对，其吻合的程度让人更肯定此图谱的真确性及应用价值。
从公共卫生的观点看来，经由计算出不同变异株的抗原距离，新的方法能提供一个快速选择疫苗的途径，也可以提高重复施打疫苗的效力。更重要的是，这个方法并不局限于流感病毒，对HIV、C型肝炎病毒（HCV）等也可如法炮制出各自的抗原图谱，这将有助于病毒的基础研究，也为疫苗的选择提供了一条可能的快捷方式。
原文：
J. Smith et al. Mapping the Antigenic and Genetic Evolution of Influenza Virus. Science (June 2004) doi: 10.1126/science.1097211.
