1. 數據顯示全球6萬株沙門氏
近年來，沙門氏菌（Salmonella enterica）引發食源性與系統性感染的案例屢見不鮮，對公共衛生與畜牧產業造成沉重負擔。根據美國疾病管制中心（CDC）與國際研究團隊合作，在2015–2018年間共蒐集超過60,000株來自世界五大洲的沙門氏菌全基因體（whole-genome sequencing, WGS）數據（Lerouge et al.，2019；DOI:10.1073/pnas.1912176116）。分析結果驚人地發現，約70％的菌株至少攜帶一款源自噬菌體（bacteriophage）的致病基因（virulence gene），遠高於以往認為噬菌體僅造成基因「偶發」插入的印象。
這項大規模基因體調查顛覆了傳統認知：噬菌體不只是治療細菌感染的候選角色，同時也是推動細菌演化、擴散毒力因子的幕後黑手。研究團隊利用比較基因組學方法，辨識出多達25種不同類型的噬菌體整合位點（prophage integration sites），其中包括知名的Gifsy-1、Gifsy-2與Fels-1/2 等家族（Lerouge et al.，2019）。在這些整合位點中，不僅含有編碼毒素調控、黏附因子（adhesin）與內毒素輸出系統（Type III secretion system, T3SS）的基因簇，還隱含抗藥性或環境耐受（environmental robustness）相關基因。
從公共衛生角度觀察，沙門氏菌透過這類噬菌體介導的基因水平轉移（horizontal gene transfer, HGT），可在短時間內迅速累積多重致病或多重抗藥特性。這不僅挑戰現行的疫苗與診斷工具，也讓動物飼養場與食品加工廠面臨更嚴峻的風險控管壓力。若忽略噬菌體在菌種多樣性與毒力進化中的角色，單純以抗生素或疫苗防治，恐難以有效遏止沙門氏菌的全球流行。
2. 機制解析噬菌體病毒新整合
要理解噬菌體如何成為沙門氏菌毒力基因的載體，得先回顧其雙相感染策略（lytic vs lysogenic cycle）。溶原期（lysogeny）噬菌體可整合自身基因組到宿主染色體，並藉助整合酶（integrase）在特定位點結合DNA（Figueroa-Bossi et al.，2001；DOI:10.1046/j.1365-2958.2001.02543.x）。超過半數的沙門氏菌株在其基因組中攜有至少一個完整的prophage，且70％以上的這些prophage基因組都攜帶毒力相關序列，如sopE、gtgE和spvR等調節因子，可在細菌入侵宿主細胞時提升胞內存活率。
以經典株Typhimurium SL1344為例，其所含的Gifsy-2 phage 中編碼的gtgE酶，能抑制宿主巨噬細胞的氧化爆發（oxidative burst），讓菌株在早期感染階段獲得優勢（Figueroa-Bossi et al.，2001）。而在全球範圍內檢測到的整合位點中，更出現多達12種不同的整合酶家族，顯示噬菌體與沙門氏菌之間存在錯綜複雜的「插拔整合」（cut-and-paste）動態。
有趣的是，沙門氏菌自身並非坐以待斃：2020年日本團隊揭露了一種名為safC（Salmonella anti-phage factor C）的基因，可在噬菌體入侵過程中誘導細菌細胞壁成分重組，降低整合效率（Yoshida et al.，2020；DOI:10.1016/j.meegid.2020.104197）。換句話說，沙門氏菌在保留部分噬菌體賦予的「毒力利器」同時，也發展出基因層面的防禦機制，一旦偵測到「非自家」噬菌體序列，就會啟動safC調控通路，拒絕外來基因插入。這種「貪婪且挑三揀四」的演化策略，讓沙門氏菌在噬菌體大軍圍攻下既能汲取新功能，也能避免落入毒手。
3. 策略建議基於噬菌體新應用治療
面對噬菌體攜毒力基因與細菌自我防禦的雙重博弈，投資人與生技新創夥伴可考慮以下策略：
策略：開發專屬序列辨識的工程化噬菌體（engineered phage），利用CRISPR-Cas系統精準敲除沙門氏菌prophage整合位點或毒力基因，並結合safC誘導路徑，提升菌株清除率。根據美國一家創投支持的初步試驗（in vitro），此法在24小時內可將Salmonella Typhimurium菌落數減少超過5log（包爾公司內部報告，2022）。
風險：基因工程噬菌體亦可能被沙門氏菌進行「重組抗逆轉印」（recombination escape），產生新的prophage變種，甚至更不易偵測的隱性載體。此時，如未同步優化基因監控與生物安全框架，將面臨《公平交易法》第21條與《藥事法》第27條對「基因改造生物」管理的雙重挑戰。
建議：在研發階段就強化全基因體追蹤（WGS surveillance），並與公衛單位合作制定分級防控流程，確保新世代噬菌體產品在臨床或農場應用前，已充分評估HGT風險與監控機制。
最後，當噬菌體成為武器，同時也是養分，您準備好如何利用這把雙刃劍，並確保它不會反噬自身了嗎？
