基因救命手冊

出版社：天下遠見出版股份有限公司  作者：Collins, Francis S.  页数：321  

前言

　　推薦文　　從基因重新思考健康　　黃達夫 / 和信治癌中心醫院院長　　現任美國國家衛生研究院院長柯林斯（Francis Collins）在去年出版了《基因救命手冊》這本新書。這是一本很值得大家閱讀的科普書，同時也是一本高中生、大學生通識課必備的遺傳學參考書。　　柯林斯教授在1993年受邀主導「人類基因組計畫」，帶領了世界各國二十幾個研究團隊、二千多位科學家協力合作，終於在2000年5月公開發表成果。這個由美國政府出資的研究計畫，解讀了人類約90%的DNA所涵蓋的基因圖譜，這是近百年來生命科學研究史的關鍵時刻。這件史無前例的突破，刺激了相關研究的急速進展。如今又過了十年，儘管當初對於治療遺傳性疾病以及發展個人化醫療的預期，顯然太樂觀了點。但是，不可否認的，這十年中間整個生命科學的研究已經完全改觀，基因相關資訊的累積，持續朝著當初預期的方向推進。　　柯林斯教授以說故事的方式，用簡單的言語，讓一般讀者了解遺傳學的新境界。他從他所帶領的研究團隊於1989年9月發現囊腫纖維症（cystic fibrosis）的基因開始，再加上臨床照顧上所做的努力，使得這個疾病的症狀得到有效的控制，終於在2007年讓罹患囊腫纖維症的幼兒從沒有機會長大，變成平均年齡延長到37.4歲。雖然，目前基因治療尚未能徹底改變這些單一基因的缺陷，但現今對於各種基因缺陷所帶來的問題已有更進一步的了解，對於治癒這類疾病已逐漸顯現其可能性。　　柯林斯教授在書中詳細報告了，他如何藉由三個提供全部DNA分析服務的公司，去探索自己罹患重大疾病的危險因子。他這樣做的目的有三：第一，他想知道，他對於自己的健康應該把注意的焦點放在哪兒；第二，他想知道，這三個收費不同的公司所測出來的結果是否有差別；第三，他想知道，這些公司所提供的檢查要花多少時間、收費要多少？他發現檢測的方法與價錢雖然不同，結果卻差不多，他從而知曉自己罹患糖尿病、老人退化性黃斑症、青光眼、老人痴呆症及攝護腺癌等的機率。他建議讀者，在現階段可以利用這種個人的基因資訊，來幫忙自己經營自己的健康。　　身體的健康，就是人生最大的幸福。雖然目前的科技尚未能去除單一或多個基因的缺陷，但是知道了危險的機率之後，可以利用這些資訊來改變自己的生活習慣，如禁菸、醣類的控制、運動等，來防止疾病的發生。但是，目前只有少數基因檢測可供臨床治療方面的應用，而且其正確性還有待標準化程序的制定。　　柯林斯教授於2009年受美國總統歐巴馬聘任為國家衛生研究院的負責人。2011年聯邦政府提供了320億美元的經費，由他主導全美生命科學方面的研究。歐巴馬總統為此書寫推薦文時，讚許柯林斯教授的研究工作，深深改變了人類對於健康與疾病的基本認識。　　柯林斯教授是一位才華洋溢的人物，他不只是一位有開創性的遺傳學家，他也是一位鄉村音樂（country music）的作曲家與歌手。他雖然是相信讓證據說話的科學家，卻也是一位非常虔誠的基督徒。也許面對生命的神奇與奧祕，使得人類不得不感到渺小而謙虛。或者如神學家尼布爾（Reinhold Niebuhr）所說：「在是是非非的人世間，真、善、美之存在，是因為信仰。」我一直很想有機會，親自聽聽柯林斯教授如何解釋科學與宗教這看似矛盾的結合。　　導讀　　個人化醫學的未來　　周成功 / 長庚大學生物醫學系教授　　「基因」是決定遺傳特徵的基本單位，它儲存了建構生物個體所有的遺傳訊息。就像電腦軟體用「0」與「1」做為機器語言的密碼，在生物世界中，小至細菌，大至人類，都是以 A、T、G、C這四個化學鹼基做為密碼，將遺傳訊息儲存在長鏈的DNA分子裡。細胞得透過「轉譯機器」，依照長串A、T、G、C的密碼訊息，製造出特定胺基酸排列順序的蛋白質，來執行複雜的生物功能。當細胞要開始分裂繁殖時，還得把這套密碼忠實的複製一份，分別藏到二個子代細胞。DNA裡的遺傳訊息，就這樣一代一代保存下來。同時帶有這些遺傳訊息的細胞，也在密碼的指引下，熱絡的彰顯出DNA內涵的表徵了！　　過去六十年裡，分子生物學家成功掌握了遺傳密碼的「翻譯原則」，另外，對DNA從事「切割 / 連結」技術的成熟，讓我們更可以「任意」改變不同生命形式裡的遺傳內涵。當對個別基因的結構、功能、或甚而調控機制，都已日趨完備時，科學家開始野心勃勃的把目光投射到另一個更大的目標：我們是否可以了解人體「所有基因」的功能，和它們彼此之間互動運作的法則？要達到這個目標，我們首先要知道人「所有基因」遺傳密碼的排列順序。於是「人類基因組計畫」（Human Genome Project）開始浮現檯面。　　「人類基因組計畫」從 1991年開始，到2003年結束。它將人類擁有大約30億個遺傳密碼的排列順序全部決定出來。這30億個密碼，大約可以讀出2萬多個決定蛋白的段落。換句話說，2萬多種不同的蛋白，在不同時空、不同數量的交互作用下，居然可以產生一個獨立運作的生命個體，這毫無疑問是個「奇蹟」，也使我們對生命的解讀，開啟了一個新的「紀元」。　　但是從這30億個遺傳密碼中，我們究竟能參透多少生命的奧祕呢？坦白說，我們像是個才上幼稚園的孩童，剛剛學會了26個英文字母，卻面對的是《莎士比亞全集》。「人類基因組計畫」僅僅告訴了我們這套《莎士比亞全集》裡每一個英文字母的排列順序而已！　　其實要解讀人類基因組的訊息，遠較幼童要讀懂《莎士比亞全集》來得更困難。因為生命的運作還有「時空」的面向，而遺傳密碼只是一個「線性」的訊息。從「線性」的訊息轉換成「四維空間」的呈現，需要一套「硬體」的運作。因此「生命」就好像電腦音樂，帶有「樂譜」的軟體，必須透過「硬體」的解讀，才能奏出一首氣勢磅礡的交響樂，而每個人所擁有軟硬體些許的差異，運作過程中都可以呈現出形似、但品味完全不同的風貌！　　「人類基因組定序」帶給現代醫學最大的衝擊，就是讓我們體認到「個人醫學」來臨的可能性。因為每個人身上所攜帶的30億個遺傳密碼都不完全一樣，其間的差異大概是千分之4左右。而這大約1,000萬個遺傳密碼的差異叫做「遺傳資訊的多樣性」，它不僅決定了你跟我身高、體重、相貌的不同，它同時還影響每個人的生病型態，像有的人有高血壓、有的人容易氣喘，有的人對盤尼西林過敏……。因此未來醫學研究最重要的一件工作，就是要鑑定出什麼樣的「遺傳資訊多樣性」會影響個人什麼樣的健康狀態。　　其實中國人是最早認識到「遺傳資訊的多樣性」會影響個人健康狀態的民族。有人冬天容易感冒，有人夏天怕熱，中醫說是因為每個人「體質」不同。「體質」是什麼？「體質」不就是每個人所獨有的「遺傳資訊的多樣性」嘛！　　因此「個人醫學」對我們來說，並不是一個新鮮或是陌生的概念。而它的終極理想，就是每個人出生後可以得到一組獨有的「遺傳資訊的多樣性」的身分證號碼，這組身分證號碼決定了他個人的健康特徵。醫生也就可以針對這組身分證號碼，對他去作疾病診斷、危險因子評估和設計治療處方了！　　從「人類基因組定序」到給未來「個人醫學」建立了一個扎實的基礎；而近年來DNA定序技術革命性的突破，使得每個人只要花1,000美元，就能得知自己30億個遺傳密碼的排序，不再是個遙不可及的夢想。「個人醫學」真的從此就讓我們過著健康快樂的日子？答案當然不是那麼樣簡單。未來「個人醫學」最大的挑戰，還是如何找到「遺傳資訊的多樣性」與「體質」之間有意義的關聯性。因資訊變異的數目這麼大，要用多少人的數據，才能得到統計上有意義的相關性？況且有關聯性不代表有因果關係，最後，許多基因的變異在不同的環境中會有不同的影響。譬如說，最近一個大規模的研究，想找出哪些基因的變異與人的身高有關？結果發現至少有 141個「遺傳資訊的多樣性」與身高有關，而每一個個別基因對身高的影響都非常小。面對這種不用做、大約也可以猜出結果的研究，難怪會有人質疑用公眾資源來支助這種研究的正當性。　　使用基因資訊的不確定性，帶來的另一個挑戰是對社會經濟與倫理的衝擊。譬如說，有一些基因資訊的變異會影響婦女得乳癌的機會，但這種檢查因為受到專利權保護，所以很貴，在美國這樣的檢查要5,000美元。花5,000美元可以告訴你，你擁有的基因是否存在這樣的變異。如果有，表示你比一般正常人得乳癌的機會多了8倍。這裡的問題是花5,000美元買這個資訊是否值得？再者，所謂的8倍，指的是什麼？有些人會依據這個資訊當機立斷割除乳房，但8倍不表示你一定會得病啊！「8倍」本身只是個統計數字而已，背後還有很多其他因素在影響你是否真的會得病。所以，遺傳資訊會不會在「個人醫學」的大帽子下被濫用？如何正確解讀而不誤導使用這些統計數字，也許是未來在推動「個人醫學」所碰到的另一大挑戰。　　最後，個人醫學雖然有非常亮麗的前景，但在資本主義社會中，它的運作是否會帶來有限醫療資源的錯置、濫用與分配不公的狀況，值得注意。以賺錢為目的的西方大藥廠不會發展市場規模小的藥物，像針對第三世界或是特殊族群的病症。再不然就是把針對個人用藥的價格無限上綱，像目前治療癌症的標靶藥物就是典型個人醫學的產物。藥效其實非常有限，但要價卻是可以讓病家傾家蕩產的！　　另外，個人醫學強調預防勝於治療這個面向，在現代醫療體制中也沒有得到應有的重視。也許將傳統中醫藥對體質的認識，與現代基因資訊的研究結合起來，才是未來真正需要我們共同努力投入的方向。　　

内容概要

　　救命DNA，你絕對不能錯過的新知　　為什麼藥物有時會失靈？　　老化與基因又有什麼神祕關聯？老化真的可以延遲嗎？　　基因如何影響癌症的治療效果？發現基因風險因子後，到底可以怎麼做？　　當代分子遺傳學大師、美國國家衛生院院長－－柯林斯　最新力作　　你的健康命運就掌握在DNA裡，你準備好一起來解開這個祕密了嗎？　　你想知道：自己和家人未來罹患疾病的風險有多大？還未出世的寶寶是否健康？新奇的基因體檢，是怎麼一回事？你還想知道：為什麼藥物有時會失靈？我們可以延緩老化嗎？目前的癌症治療有什麼新進展？你是否也有興趣想知道：為什麼有些人勇於冒險犯難？另一半會是花花大少嗎？自己的祖先來自哪裡？如果你的答案是肯定的話，那你應該先來了解DNA是什麼！　　拜技進步所賜，我們已經可以掌握自身DNA所蘊藏的祕密。　　柯林斯本身是醫師兼遺傳學家，並擔任跨國重大科學計畫「人類基因組計畫」的主持人，沒有人比他更有資格當嚮導，帶領我們走上這趟自我探索之旅。　　在這趟旅程中，我們會了解到：DNA所使用的語言，就是生命的語言；裡面記載的內容，也就是你自己的醫療手冊。學著去解讀其中的奧祕，你會讚嘆其中的奇妙，而且有一天，這本手冊真的可以拯救你的性命！　　◎聯合推薦　　美國總統／歐巴馬　　伍焜玉　　何大一　　李家維　　周成功　　黃達夫　　陳韻如　　蔡長海 

作者简介

　　柯林斯（Francis S. Collins）　　現任美國國家衛生研究院院長；曾經擔任跨國重大科學計畫「人類基因組計畫」主持人。柯林斯本身是醫學博士兼遺傳學家，更是非常厲害的基因偵探，曾找出乳癌、卵巢癌、囊腫纖維症、杭丁頓氏舞蹈症等疾病的基因突變。他在遺傳學的研究做出開創性的貢獻，因而兩度獲得美國總統授予獎章：2007年的「總統自由獎章」，以及2009年的「國家科學獎章」。

书籍目录

專家誠摯推薦 伍焜玉、胡務亮、陳韻如、蔡長海推薦文 從基因重新思考健康 黃達夫導讀 個人化醫學的未來 周成功序 醫學革命已經降臨第1章 未來就在眼前檢測基因，預測病程DNA：生命的語言每個人的生命語言，差異極其微小DNA定序的成本急速降低與家族健康史結合全新的醫療模式：尊重每個人的獨特性個人化醫療的時代已經到來快加入個人化醫學革命：建立自己的家族健康史第2章 基因出錯，只能聽天由命？每個人都可以懂的遺傳學：顯性、隱性及其他觀念追獵囊腫纖維症的致病基因從基因到治療正確飲食或意想不到的舊藥，成了救命仙丹為何要接受篩檢？又有誰能受益？孕期胎兒篩檢：超音波掃瞄與母血檢測產前檢查：絨毛膜採樣與羊膜穿刺試管嬰兒篩檢：胚胎著床前基因診斷基因革命的影響不限於罕見疾病快加入個人化醫學革命：懷孕前接受篩檢第3章 探求自身祕密的好時機尋找基因組裡的不定時炸彈第一個成功的案例：黃斑病變新發現如江水滔滔不絕發現基因風險因子又如何？以糖尿病為例該不該知道自己的疾病風險？用RBI法則來判斷基因組中的暗物質：隱而不見的遺傳因子基因體檢成了商品接受基因體檢之前，你該注意的事情基因體檢的未來幫助我們做出更好的健康選擇快加入個人化醫學革命：評估自己的疾病風險第4章 癌症醫療邁向個人化 121癌症是發生在基因組上的疾病癌症發展步驟繁複基因專利惹爭議你想知道自己的罹癌風險嗎？基因遭損害，還得被歧視？遺傳性癌症風險值較低的癌症遺傳因子環境才是造成多數癌症突變的禍首努力邁向對癌症的全面掌握研究成果於癌症治療的應用從DNA到完美藥物個人化癌症治療你的基因組不止是個人的醫學手冊快加入個人化醫學革命：癌症是可以預防或早期發現的第5章 與種族又有何干？ 161「種族」到底代表了什麼意思？全人類的基因序列都非常相似有些基因變異的發生機率會隨地域而有不同天擇已改變了人類基因組DNA能夠幫我們尋根溯源種族分類眾說紛紜天生的健康不平等種族適合當作個人化醫療的區分標準嗎？第一個專為「種族」打造的藥物個人化醫學仍應著重在「個人」快加入個人化醫學革命：從DNA追尋自己的起源第6章 基因與病原的戰爭 183基因是對抗疾病的戰士愛滋病與基因治療消滅瘧疾指日可待結核病捲土重來流行性感冒不斷流行人類與微生物是生命共同體檢測你受感染的機率快加入個人化醫學革命：安全性行為是預防傳染病的首要策略第7章 基因與腦為我們上的一課人腦：最複雜的器官神經退化疾病重大精神疾病行為遺傳學人腦還不足以了解它自己快加入個人化醫學革命：從基因與分子來探索大腦第8章 我們能延遲老化嗎？早老症的生物化學為什麼我們一定會變老？其他生物的長壽基因限制熱量的攝取十分重要DNA完整性壽命與遺傳有關嗎？盜走我們的黃金歲月：阿茲海默症怎麼做才能夠長壽？早老症病人的希望快加入個人化醫學革命：老得好健康第9章 基因決定你吃對藥了嗎？為什麼藥物有時會失靈？基因如何影響你對藥物的反應？關於藥物命名的題外話預測最適劑量預測罕見毒性反應預測對藥物沒有反應的情況藥物基因組學革命面臨的阻礙快加入個人化醫學革命：了解藥物與基因、藥物與藥物的交互作用第10章 打造我們的健康未來基因療法的成功與失敗幹細胞療法即將有革命性進展二十一世紀的健康大夢美夢是否會變成惡夢？為成功做準備最後忠告快加入個人化醫學革命：善用這本救命手冊附錄A 名詞解釋附錄B 一起來學遺傳學附錄C 人類基因組計畫的個人版簡史附錄D 合理藥物開發附錄E 基因檢測公司提供的多種檢測感謝

章节摘录

　　第1章　未來就在眼前　　科學家通常不輕易流露情感。就算私底下為自己的研究感到興奮不已，我們在公開場合中，往往仍表現出一種該有的懷疑和謹慎態度。然而，在某些例外的 時刻，我們暫時放下了多疑，任空氣中瀰漫著激情，傾聽著一名目光炯炯的科學家，用著掩藏不住的熱情，大膽講述著一項即將永久改變人們視野的重大突破。　　就在進入千禧年的第五個月，我有了一次這樣的經歷。我們與至少2,000名來自六個國家、二十所研究中心的同行，一同將人類DNA手冊（或稱人類 基因組）中90%的序列成功解讀出來。過去十年來，這個幾近不切實際的宏大遠景不斷激勵我們所有人，歷經了多少的企盼與紛擾，這目標終於成形了。　　2000年5月的一個星期六，距離完整的基因組定序草圖在白宮公開發表還有一個月的時間，基因組科學的研究社群在紐約長島的冷泉港實驗室舉辦了年 度聚會，而我身為跨國的人類基因組計畫（Human Genome Project）的「元帥」，便肩起了專題演講者的責任。這個年會只開放給科學家參與，是即將舉行的白宮發表會的學界版。冷泉港實驗室當時由華森 （James Watson）博士主持，他在1953年與克里克（Francis Crick）博士共同發現DNA的雙螺旋結構；由華森坐鎮的冷泉港，地位如同麥加聖地，每年都吸引了許多從事基因組研究的科學家前往朝聖。　　2000年是獨一無二的一年。我身邊圍繞著許多科學家，有老有少，他們攜手合作，就是為了完成這個具有歷史意義的目標。看著他們，我開始演講： 「我們共同參與了這趟具有歷史意義的探險，無論你想用登陸月球的阿姆斯壯，或當年勇敢前往西部拓荒的路易斯及克拉克做為比喻，只怕都不足以形容。無庸置疑 的，今日我們聚集在此談論的這個重要計畫，將會改變我們對人類生物學的認知、處理健康與疾病的方式、以及對自己的認識。就在此時此刻，已有足足85%的人 類基因組序列，在我們眼前揭開了面紗。你們將會記得這一幕。未來，你們將會告訴自己的研究生，甚至孫兒、孫女，此時你們或坐或站、甚至席地而坐，在這格瑞 斯演講廳裡，與滿室基因學界的巨擘，包括華森博士本人，共同見證歷史上驚人的這一刻。」　　演講廳裡的每一個人，都明白DNA科學已經到了一個轉捩點。有了基因組的完整序列，科學家可以投入不計其數的開創性研究計畫，解開人類體內最深層 的祕密。DNA，這本生命的使用手冊，究竟是如何運作的呢？我們已登上了一座大山的頂峰，轉眼間就要開始向山的另一頭俯衝而下，山谷中充滿了待掘的寶藏。　　...看全部

媒体关注与评论

　　伍焜玉 國家衛生研究院院長　　何大一 美國紐約艾倫戴蒙德艾滋病研究中心首任科學研究主任和首席執行官　　李家維 科學人雜誌總編輯、清華大學生命科學系教授　　周成功 長庚大學生物醫學系教授　　胡務亮 台大醫院基因醫學部主任　　黃達夫 和信治癌中心醫院院長　　陳韻如 中央研究院基因體研究中心助研究員　　蔡長海 中國醫藥大學暨附設醫院董事長兼亞洲大學創辦人　　潘震澤 美國奧克蘭大學客座教授　　誠摯推薦（依姓氏筆畫排序）　　柯林斯突