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• 2025-12-13 名人.許金川

  許金川／「不參加我的公祭！」怎麼回事？

  某日傍晚，手機「叮」一聲跳出簡訊：「X醫師公祭我不參加了！」我一看心頭一緊：X就是我啊！我還活跳跳，怎突然要辦公祭，還有人搶先宣布「我不來」？我摸摸脈搏、還在跳，深吸了一口氣，確認還在呼吸，確定人還安在。「人明明還好好的，有人就要幫我辦公祭？！」難道有什麼誤會或血海深仇？我忍住疑惑，趕緊回訊：「到底發生什麼事？」過沒多久又一封：「X醫師，公祭，我不去了！」原來只是少了一個逗點。她原本要去參加親友的公祭，臨時不想去了，害我心驚肉跳，靈堂遺照典禮瞬間在腦中輪播。逗點一掉，活人瞬間變往生者，我從門診醫師變成她「決定不來」的公祭主角。別小看這個符號。語文裡少一個逗點，意思天差地遠；人體裡少一個「標點符號」，後果更嚴重。我們的DNA由四種核苷酸組成，每三個核苷酸是一組密碼，指揮細胞製造蛋白質。若複製時多一個或少一個，就像打文章時少打一字，從錯位開始，整句全亂掉。醫學上叫「移碼突變」，蛋白質形狀錯、功能壞，身體也跟著出問題。許多疾病就是這樣來的。像地中海型貧血，基因少了一小段，紅血球變小、血紅素低，病人臉色蒼白、容易疲倦；又如乳癌病人，修補DNA的抑癌基因BRCA或p53若少一個密碼，原本勤快的「基因警察」下班不巡邏，壞細胞就乘機開派對，最後變成癌症。人體雖有「校稿系統」，會自動修補錯誤，但再好的編輯也難免有漏網之魚。所以一個小小逗點，提醒我們兩件事：第一，傳簡訊前多看一眼，別讓朋友莫名其妙被你「辦公祭」；第二，身體也是如此，別等到真的要公祭才想到體檢。定期抽血檢查、驗肝功能及腫瘤標記，必要時安排影像檢查，就是幫自己的DNA多看幾眼逗點。下次若收到朋友簡訊：「X醫師的公祭我不參加了！」先別急著準備花圈，多半只是少一個逗點；趁還來得及，加上「及早檢查」的逗點，好好照顧身體，就可以長命百歲，即使有一天真的要公祭了，也沒有幾個比你老的朋友可參加了，那你就是真的人生的勝利組了。●肝病防治學術基金會最新一期《好心肝雜誌》，提供肝病醫療新知、正確實用的健康知識延伸閱讀：https://reurl.cc/jmq1mD

• 2025-08-04 焦點.元氣新聞

  DNA親子鑑定 須遵循嚴格標準

  長年外派柬埔寨的老陳，與當地女子育有一名男孩，但因柬埔寨法律禁止與我國人結婚，兩人無法辦理結婚登記，小孩也無法取得台灣國籍。為證明父子關係，必須先透過DNA親子鑑定，提交移民署查驗後，才得以進一步辦理依親與入籍手續。隨著跨國婚姻與家庭型態的多元，親子鑑定在法律與生活層面扮演重要的角色，包括確認撫養、監護、繼承、國籍認定等，皆可作為科學依據。親子鑑定或稱親緣鑑定，主要是比對雙方DNA的基因遺傳特徵，每個人都從父母各承襲一半的染色體，所以都有父親及母親各一半的遺傳特徵，若比對結果吻合率超過99.99%，即可判定有親子關係。常用檢體為口腔黏膜細胞或血液，檢驗時間約7個工作天，若為祖孫或兄弟姊妹鑑定，可能需時更久。要注意的是，輸血後或骨髓移植3個月內不宜進行血液採檢作鑑定，以免影響結果。親子鑑定涉及個人隱私，其鑑定機構、取得同意過程、採集檢體方式和運送流程、鑑定結果告知與法律證據力等事項，需要遵循嚴格的標準，以降低錯誤的風險，且保障當事人權益。親子鑑定流程以台大醫院為例，親子鑑定流程如下：1.事前諮詢與掛號先來電諮詢之後再掛號，選擇基因醫學部的特定門診。電話：(02)23123456轉271914。2.當日攜帶文件  當事人需攜帶身分證明文件正本（如身分證、護照、居留證、戶籍謄本等）。未成年者須由法定代理人陪同，並檢附相關證明。3.完成基本資料與同意程序  填寫同意書、照相、按指紋及簽名。4.檢體採集  成人與小孩皆以棉棒刮取口腔黏膜，採檢前30分鐘避免飲食，若有食物殘留，建議漱口並等待半小時後再檢查。5.領取報告  當事人需攜帶身分證明文件正本親自領取報告；若需委託他人代領，須事前簽妥委託書，和雙方的身分證正本。

• 2025-05-13 焦點.元氣新聞

  妻子無聊測DNA驚覺「和丈夫是兄妹」陷入震撼迷惘：已生2個孩子了

  英國一位育有兩名子女的媽媽在網上分享，她原本只是抱著好玩的心態，與丈夫購買了一套價值94英鎊（約新台幣3830元）的DNA檢測套組，想更深入了解雙方的家族背景，卻意外揭露了震撼真相：她和丈夫竟是同父異母的兄妹。這起因為家族基因檢測而引發的事件，再次引起大眾對精子捐贈制度與相關規範的關注。每日郵報報導，該名女子在Reddit貼文中透露，她們拿到結果後驚覺自己我與丈夫竟然是半個兄妹。她表示原本就知道自己是透過捐精受孕出生，但丈夫則從未被告知自己也是透過精子捐贈出生。女子表示一開始以為是系統出錯或是看錯，但後來進一步查證，才發現丈夫的父親也是捐贈者，只是從沒有人告訴過他。這對夫妻購買的DNA檢測套組，用戶需提供唾液樣本，交由實驗室分析約70萬個DNA標記，並與全球350個區域的族群資料比對，推估祖先來源。兩人結婚多年並育有兩個孩子，如今卻面臨難以置信的血緣事實。這名女子感到非常迷惘，不知道該怎麼形容自己的心情，雖然自己仍然深愛丈夫，但這一切改變了很多事情。這對夫妻諮詢過遺傳諮詢專家，試圖找到面對與處理的方法，但整個人生觀幾乎被徹底顛覆。英國目前規定，進行捐精受孕須透過合法的生育診所進行，且每位捐精者最多只能為10個家庭生育子女。捐贈者在法律上不被視為孩子的父親。但在有些國家例如荷蘭，今年初當地婦產科協會披露，全國僅有85位精子捐贈者，卻可能導致數千名子女的誕生，增加了血親誤配的風險。最知名的案例是荷蘭YouTuber邁耶（Jonathan Meijer），他被指控透過捐精產出至少550名孩子，甚至被Netflix拍成紀錄片《擁有千名孩子的男人》。他也因此在2023年面臨訴訟，社會大眾擔憂這將引發無意間的亂倫與基因近親繁殖問題。

• 2022-10-04 焦點.元氣新聞

  諾貝爾醫學獎得主開創古遺傳學 一解人類起源和新冠重症之謎

  新科諾貝爾醫學獎得主是瑞典遺傳學家帕布（Svante Pääbo），中央研究院院士、演化生物學家李文雄表示，帕布1990年代確立古DNA萃取純化定序的高難度技術，開創了古遺傳學這塊領域。帕布的研究確立了尼安德塔人與現代人祖先有互相交配，並非互相獨立的兩個分支，他也成功定序丹尼索瓦人這個新人種的的古DNA，對於釐清人類演化歷史脈絡，作出很大貢獻。國立陽明交通大學生命科學系暨基因體科學研究所兼任教授周成功表示，帕布近年研究發現，現代人身上留存的尼安德塔人古DNA，與感染新冠肺炎風險以及感染之後重症風險有關，有些有保護效果，有些則讓人容易受到感染，這是非常有趣的研究方向。周成功指出，帕布在2020年的研究，分析英國3200位確診者與80萬人對照組，結果發現，第3號染色體上如果有來自尼安德塔人的某些基因，比較容易被感染新冠肺炎，大約50%南亞人口有這段基因資訊，僅16%歐洲人有這段基因。帕布2021年的研究，分析2000多位新冠確診重症病危者的基因，與對照組比較發現，新冠重症病危者身上的第12號染色體缺少了某些來自於尼安德塔人的基因資訊。國立陽明交通大學生命科學系暨基因體科學研究所副教授可文亞表示，帕布擅長從蛛絲馬跡建構人類的歷史，立下許多重要的里程碑，例如發現新人種。在西伯利亞南部阿爾泰山丹尼索瓦洞，這是原本已知的尼安德塔人洞穴，帕布找到一根小指頭，經過他高超的古DNA定序技術，確定這是完全不同的新人種「丹尼索瓦人」，可說是這一根小指頭勾勒出另外一個人種的全貌，非常酷的研究。「有很高比率的台灣人身上帶有丹尼索瓦人遺傳資訊！」周成功表示，歐美人種的身上有尼安德塔人的遺傳資訊、沒有丹尼索瓦人的遺傳資訊，所以現在幾乎所有與疾病嚴重度相關的研究，都只有針對尼安德塔人的基因。周成功表示，在亞洲、南洋，包括台灣，反而是有高比率人口帶有丹尼索瓦人的遺傳資訊，有機會找到很有用的資訊，找出基因與某些疾病風險的相關性，台灣擁有很好的健保資料庫、全基因資訊，放眼亞洲，周成功認為，幾乎可以說只有台灣有條件做這樣的研究。李文雄表示，這是諾貝爾生醫獎首度奬落「演化遺傳學」領域，了解人類的起源。當代社會若能正確認識人類遺傳學上的關聯和脈絡，也有助於消弭種族歧視，這對人類社會的重要性是很大的，因此，他認為這次諾貝爾生醫獎，做出了非常好的選擇。可文亞表示，精準醫學的真諦，就是去認識每個人都是獨特的個體，每個人都有很多不同的祖先來源，所以也有不同的遺傳位置。這次的諾貝爾獎頒給古遺傳學家，科學同儕間雖感到有點意外，卻也更加深對於基礎醫學的反省，台灣的學術氣氛一直都不夠重視基礎科學的研究，但唯有打好基礎，應用上才有機會突破。

• 2022-07-14 焦點.健康知識+

  人類的起源沒有單一祖先？專家：非洲根源其實是破碎的

  ▌人類物種的熱帶起源關於人類起源的傳統觀點是：人類在非洲的某個時期、某個地點，從某一群人當中演化出來。1980 年代，利用現代人類粒線體（人體細胞內只能透過母系遺傳的胞器）的遺傳變異，重建出人類各種群之間的家譜，把所有現存人類追溯回單一種群，甚至追溯到最早的一位女性祖先—生活在20 萬至14 萬年前非洲、我們的「粒線體夏娃」。最近研究使用更強大的現代統計數據和基因測序儀，分析整個人類基因組的遺傳變異以便產生更複雜的模型，不過它們仍保留相同的基本原則。意思是，現代人類DNA 的變異性可插入一個簡單的樹狀圖中，而這張圖可追溯到時間與空間上的某個點，亦即我們這個物種出現並開始變得多樣化，隨後分布到非洲和周圍世界的時空點上。在最近的某些案例中，研究傾向將注意力集中在南非的「柯伊桑人」（KhoeSan）族群，他們擁有目前地球上最多樣化的人類基因組，同時也表示最早的智人種群在約30 萬至15 萬年前，出現在非洲大陸的南部並開始變得多樣化。不過近幾年的研究發現，我們的物種起源的遺傳模型實際上更為複雜。我們現在知道智人與尼安德塔人，與稱為丹尼索瓦人的第二種人類種群（Denisovans，譯注：以他們在西伯利亞被發現的洞穴命名，而該洞穴因曾居住期中的隱士「丹尼斯」而得名。研究顯示藏人和雪巴人的高海拔基因，可能源自丹尼索瓦人），甚至第三種人類混血。不僅如此，他們也產下可生育的後代，使得「物種」的傳統定義變得更為複雜，同時也在現存人類基因上留下混血後的基因印記。然而，由於炎熱的氣候會分解掉古代有機分子，目前只有一個非洲的更新世化石個體產出可信的古DNA，同時為了保護化石，博物館館長、考古學家和古人類學家傾向不使用破壞性的分析方式，而是更謹慎地看待相關的DNA 研究。由於現代DNA 樣本無法提供可靠的古人類地理資訊，鑑於人類悠久的遷移歷史，以及不同人種間的密切交流情形，若沒有古代DNA，我們幾乎不可能使用現代DNA 回讀過去的確切地理位置，或是人類物種起源的準確時間。為了更精確地標記人類出來的日期與地點，古人類學家和考古學家試圖找到比DNA 更具體的東西，也就是「回歸化石本身」。與DNA 分析的故事一樣，人們痴迷於找到某事物的最古老證明，以便把某個發現地點標示為在人類起源故事中最早的起源地。長期以來，公認最古老並具有明顯人類特徵的化石，是在衣索比亞旱地發現的化石，例如雅蒂和露西。不過現在要討論的，是在奧莫基比許（Omo Kibish）與赫托（Herto）遺址所發現的化石，年代分別為19.5 萬年和16 萬年前。這些骨骼的各方面確實看起來很像人類，且根據同一地點發現、具有已知生態習性、氣候紀錄和地質研究的動物骨骼化石推估，這些早期人類生活在乾燥的草原環境，似乎也是人類起源於東非大草原的明顯證據。然而相對完整的人類化石很稀有，且散落在整個非洲大陸，顯示它們是因為某種機運（例如遺骸化石掉入隱蔽的洞穴中）或特定條件（例如火山爆發或洪水產生的地層）才有機會免於時間的摧殘。因此有些考古學家提議尋找可以普遍保存的材料，例如藝術、符號或複雜的石器，以便確定這些人類的行為樣貌。就如本章前面所述，這類證據往往來自約10 萬至7 萬年前的非洲北部和南部沿海地區， 凸顯了海洋沿岸生活。然而最近在肯亞的一些發掘工作，暗示人類複雜的交流模式與技術可能出現在30 萬年前的乾燥草原環境中。不論是哪種情況下的研究，都專注於找到人類祖先留下的第一批骨骼或新工具遺骸（例如特別的石器製品、拋射工具、象徵性的珠子或顏料的使用等），尋找過程也多半把目標集中在長條形熱帶疏林草原或海岸線上，例如被海浪侵蝕成懸崖面的洞穴就提供非常完美的微氣候（譯注：在一個特定小範圍內的氣候，與周邊大環境氣候有所差異的現象），減少外在自然因素的影響，因而保留了過去的痕跡。一直要等到2018 年，埃莉諾．塞里（EleanorScerri）博士和她的同事在學界領先的科學期刊《生態與演化趨勢》上發表一篇革命性的論文後，情況才開始改觀。雖然很多科學家已反對主流觀點，但這篇論文挑戰的是簡單的傳統觀點：智人在單一時間點出現在單一地點的想法。埃莉諾是我在耶拿研究所「泛非洲演化小組」的負責人，她做的研究完全符合她的說法：「我們相信，在50 萬到20 萬年前，亦即人類物種出現的關鍵時期，我們的祖先存活在非洲不同地區但相互連結的人群中。」換言之，人類並不是出現在單一時間點或單一群體中，而是藉由群體之間幾千年來不間斷地局部接觸，才出現豐富的人類多樣性。而群體的動態混合，最終誕生了人類物種。埃莉諾還說：「為了正確研究這件事情，我們必須把眼光看向整個非洲，而非只把它當成一個神話似的人類起點。」事實上，如果把搜尋的眼光放得更寬廣，會開始看到一些人族的化石，和衣索比亞奧莫和赫托等地的化石一樣，帶有清楚的智人（例如扁平的臉和圓形頭骨）和更多古老人類（例如較厚的眉脊）的混合特徵，再加上來自北非摩洛哥的「傑貝爾．伊胡德」（Jebel Irhoud，約30 萬年前）和來自南非的「弗洛里斯巴德」（Florisbad，約26 萬年前）等化石特徵。也就是說，我們通常用來辨認智人的全套特徵，實際上是在10 萬到4 萬年前才真正形成（不過，當然也可能是由於缺乏此時期和前一時期的化石證據）。值得注意的是，西非熱帶地區的已知最早人類化石，只可追溯到1.6 萬至1.2 萬年前的奈及利亞「伊窩艾勒魯」（Iwo Eleru）化石，顯示非洲大陸上不同地區的不同智人群體之間保有相當長時間的形態多樣性。重新審視現有遺傳證據，加上不同的人族譜系之間也可能發生遺傳交換，以及現代DNA 對過去地理格局能貢獻的答案很少等事實，似乎都在支持埃莉諾和她的同事為智人的演化提出的新建議，亦即人類起源的「非洲多區域主張」—人類並非一棵簡單的單一分枝線性樹，我們的非洲根源其實是破碎的，這是他們研究更新世中晚期非洲各地智人群體留下的文化材料並加以拼貼時所出現的多區域現象。石器工具得益於材質，可以留在相當漫長的時間，考古學家藉由查看這些工具的形狀，推斷它們如何被用在某種行為或技術上。他們認為，人類物種的出現讓新形式的石器快速增加。有些石器可以插入複雜的彈射裝置，因此需要更複雜、深思熟慮的製程。這些「中石器時代」工具包，在傑貝爾．伊胡德和弗洛里斯巴德以及肯亞的奧洛格賽里等地，與類似人類的化石一同被發掘，更重要的是，它們還會因地制宜。在北非，濕潤氣候促使草原快速擴張，約12 萬到8萬年前智人人口不斷增加，並出現大量獨特、複雜的箭形（或「帶刺的」）石器工具、骨頭工具和貝殼珠等，顯示當時的人類群體已有複雜的文化行為。相較之下，30 萬年前至6 萬年前，東非的中石器時代石器形式則有巨大的變化和連續性。而在8 萬至4 萬年前，中石器時代的石器演變成小型「微石器」工具，其發展原因與發達的弓箭技術和狩獵效率有關。在非洲許多不同地區的石器工具，都以高度多樣化的方式出現，有時是完全、快速的替換，有時則是漸進性的變化。藝術作品和社交展示等人類作品的出現和消失同樣具有地域性，而且經常來去於更新世的考古紀錄中，直到全新世（11700 年前至今）為止。與人類出現在地球的傳統故事相比，我們看不到智人在特定地點或時間留下戲劇性或一致性的化石，或有任何工具表明智人是轟轟烈烈地突然出現，當然也看不到一致的、線性地朝向行為複雜發展的跡象。而埃莉諾和她的團隊的觀點—人類群體的發展並非在單一時間地點獨立進行，而是動態分離和融合的過程—讓事情變得更加有趣。因為這些群體的最後成果就是我們，無論你身處世界的哪個角落。早期智人留下的化石、石器和不同材質的手工藝品之特徵和年代順序，證明在非洲各地不同群體的相互交流下，我們的物種終於出現。埃莉諾和同事們認為更新世時期氣候造成非洲各個相異的環境變化，形成大草原與海岸以外的環境，因而在不同時間點將人類種群分開或聚集。一旦我們擺脫過去那種一致的、單一起源以及與環境關聯的「局限性假設」，熱帶森林便能在這個較早期、也較複雜的演化模型中，扮演更重要的角色。除了上述提到形態多樣的伊窩艾勒魯化石證據外，還有一些最獨特的中石器時代區域多樣性，來自現代非洲西部和中部的熱帶森林，其中包括大型重型鎬狀形式、巨大刮刀和尖銳的長矛狀矛尖等工具，可能與挖掘富含碳水化合物的熱帶塊莖植物（如山藥）以及狩獵熱帶森林動物的行為有不同程度的關聯性。 這些工具的使用地點，有些可追溯至30 萬到4 萬年前、如今被茂密的熱帶常綠雨林或較乾燥的熱帶森林和林地包圍的地區；而從非洲西部海岸附近海洋岩芯的紀錄以及古代植物沉積物的紀錄來看，這些地點過去同樣也被熱帶森林覆蓋。然而科學家還需要做更多工作，以便確認製造這些工具的人類種群的生活型態及其賴以維生的動植物的情形。雖然茂密的熱帶雨林在非洲早期智人演化中的作用尚待更多詳細考證，但有越來越多證據證明，熱帶森林的擴張和收縮很可能塑造了過去人類的遺傳和文化多樣性。當我們研究非洲中部熱帶森林的各個「現代」狩獵採集者DNA，並將其與鄰近種群進行比較後，發現他們至少在7 萬年前就彼此分離。不僅如此，不同森林狩獵採集者群體之間也有遺傳上的差異，這意味著由於森林棲地的增減，造成他們各自不同的演化。我曾有幸在肯亞熱帶海岸的潘加亞賽迪（Panga ya Saidi）洞穴遺址，研究出土的考古動物材料。我們在此地發現證據，證明由潮濕熱帶森林、林地和草原構成的混合環境，可以協助人類抵抗乾燥草原的重大氣候變化，並使其得以試驗各種石器技術和各種象徵性的物質文化。此地距離現在的海岸線只有15 公里，但現場沒有明顯證據證明他們在更新世期間曾利用沿海資源維持生計。非洲其他地方也有類似的複合環境，促進了非洲亞熱帶及其周圍地區持續增長的人口的流動。熱帶森林不是唯一扮演這種作用的環境角色，但無疑是形成人類本身複雜的「泛非洲式」骨骼、遺傳和行為外觀的最關鍵地點。 ※ 本文摘自《叢林：關於地球生命與人類文明的大歷史》。《叢林：關於地球生命與人類文明的大歷史》作者：派區克．羅勃茲譯者：吳國慶出版社：鷹文化出版日期：2022/03/30

• 2022-01-18 新聞.健康知識+

  基因編輯的原理是什麼？一次看懂基因神剪CRISPR

  2018年11月，中國基因編輯寶寶引起舉世譁然！這個事件的前因，要追溯到2012年橫空出世的基因剪刀CRISPR，讓人類從此可精準、快速、便宜地編輯DNA。但這把剪刀目前仍有技術瓶頸，只適合治療可拿出體外的免疫細胞。中央研究院生物化學研究所的凌嘉鴻助研究員與團隊，正致力鑽研這項正在翻轉世界的基因神器CRISPR。▌為什麼需要基因編輯？編輯人體基因，就是修改人體DNA，主要動機是根治基因突變引發的疾病。但是我們真的需要基因編輯來治病嗎？由於DNA是生命的藍圖，指揮細胞生產蛋白質，維持人體的生長與運作。當DNA的重要位置發生突變，「細胞工廠」運作便會失控，就有可能造成生理失調，甚至引致白血病等重大遺傳疾病。凌嘉鴻解釋：「生病可以吃藥，但基因突變造成的疾病，單憑藥物只能控制病情。因為基因突變是從藍圖就錯了，細胞永遠只能製造錯誤的蛋白質。想要根治，最好直接更正藍圖，修改DNA。」基因編輯可以從源頭下手，找到錯誤的DNA片段，用一把分子「剪刀」切開，剔除這個錯誤的基因，或是在缺口處「貼上」正確的DNA片段。因此必須先有一把精準、能夠剪開DNA雙螺旋的好剪刀，CRISPR就是當前最好用的一把。有趣的是，它來自細菌的免疫系統。▌細菌裡的基因剪刀，快狠準摧毀病毒DNA1987年，日本科學家在大腸桿菌的基因體發現一段古怪的規律序列：某一小段DNA會一直重複（Repeat），重複片段之間又有一樣長的間隔（Spacer）。因其功能不明，科學家便把這段序列叫做CRISPR（clustered, regularly interspaced, short palindromic repeats）。後來科學家陸續發現，許多細菌都有CRISPR，它是細菌免疫系統的一種機制，可以記憶曾經來犯的病毒。當時意想不到的是，這個看似不起眼的DNA片段，將會引爆基因編輯的大狂潮！故事是這麼開始的：當病毒入侵細菌後，會把自己的DNA注入細菌中，企圖霸占細菌工廠的資源以複製新病毒。但細菌也不會束手就擒，它們的免疫系統可以辨識、摧毀病毒的DNA。這是一場微觀世界的閃電戰，細菌的反擊必須夠快、夠準，才有機會存活。經歷一場血戰後，倖存的細菌會挑選一段病毒的DNA碎片，插入自己的CRISPR序列（增加一段Spacer），就像為病毒建立「罪犯資料庫」。當病毒第二次入侵，細菌就能依靠CRISPR序列快速辨識出這種病毒，並於第一時間反殺，提高存活率。細菌如何認出病毒呢？首先，細菌會用舊病毒的DNA片段（Spacer）當模板，打造一條互補的引導RNA，例如病毒DNA的鹼基是T、RNA是A，DNA是G、RNA是C，或是互相顛倒。引導RNA再利用這種互補關係，比對新病毒DNA片段，如果可以互補，表示新舊病毒相同。接著，細菌體內的武裝警察──可以切割DNA的酵素（例如某些細菌裡的Cas9）──會抓著這段引導RNA（嫌犯資料），「盤查」新病毒的DNA，看看有沒有與引導RNA互補的段落。這一次反過來，RNA是A，DNA是T；RNA是C，DNA是G，或是互相顛倒。一旦找到了，Cas9便會立刻剪開「被認出」的DNA片段，當DNA被剪斷摧毀後，病毒自然就沒戲唱了。這種細菌的免疫機制，統稱為CRISPR。▌基因神剪CRISPR這麼基礎的細菌免疫學，跟基因編輯有什麼關係呢？想想，基因編輯的關鍵即是找到一把可以切開DNA、又不會隨便亂剪的分子級剪刀。而細菌的Cas9酵素憑藉一段引導RNA，就能精準「喀擦」掉鎖定的DNA片段。好剪刀，不用嗎？實務上的操作方法很簡單：先將Cas9做好、放入冰箱，當想要剪下某段DNA，就訂做一條互補的引導RNA。然後將Cas9解凍，與引導RNA結合，再用電擊的方式進入細胞，讓它剪下錯誤的基因。壞基因剪下來了，又該如何貼上好的基因？因為細胞天生能自動修補受損的DNA，只要把正確的基因送進細胞核，就有機會被細胞拿來修補Cas9剪下的斷口，完成基因編輯。▌基因編輯技術大躍進CRISPR不是第一把基因編輯剪刀。早在1990年代，科學家就開發了許多種能「剪開」DNA的酵素。每種酵素有自己的特殊結構，只能跟特定的DNA片段結合，藉此精準切割目標基因。只不過，如果研究者想剪開另一段DNA，即使序列只有一點點差異，也要花費兩、三個月重新設計與組裝全新的酵素，技術複雜、耗時又花錢。直到2012年，科學家終於找到CRISPR這把神剪。它不像過去的酵素剪刀，每剪一種基因就得設計、組裝一把新的剪刀。CRISPR從頭到尾只用一把萬能酵素剪刀Cas9，加上一條引導RNA，就能切割所有的DNA。若目標基因更換，即訂購一條RNA就好，不需要重新設計複雜的酵素，這讓技術和價格的門檻大大降低。當CRISPR一問世，立刻鋪天蓋地被應用在細菌、真菌、動物、植物與人類醫學。與CRISPR相關的論文數量，2010年時還不到50篇，到了2015年已暴增到1,100篇。▌基因編輯治療免疫疾病，潛力無窮你或許會問：「既然CRISPR這麼好用，是不是可以終結所有的遺傳疾病？」可惜的是，這把剪刀目前仍有很多技術上的瓶頸，還不能直接把Cas9打進活體，必須把細胞取出再進行基因編輯較安全。例如：將免疫細胞取出以進行基因編輯，再放回體內。「最重要的瓶頸之一，是這把細菌的基因剪刀用在人體的DNA，不是百分之百準確。」凌嘉鴻慎重提醒。由於Cas9能辨認的序列是23個鹼基，但人體DNA鹼基序列有65億個；Cas9想要找到正確的序列，宛如大海撈針。以統計學方法來算，要從65億個鹼基序列裡找到一條獨一無二的序列，長度至少要28個，若低於這個數字，找到的可能只是相似的序列，因此Cas9無法保證統統剪對位置。當Cas9切錯位置，可能造成難以想像的副作用。「目前比較安全的做法，是先從病人體內取出細胞修改，確定沒問題之後，再放回體內。」凌嘉鴻說明。不過，大部分的細胞和組織都不可能任意取出，只有隨時懸浮在血液中的免疫細胞，抽血就能取得。如果有人免疫細胞先天不足，可以先把它們取出體外以修改基因，例如把T細胞取出來，「教會」它們癌細胞長什麼樣子，再把「變聰明」的T細胞放回體內，將癌細胞找出摧毀。近幾年，許多醫藥或癌症研究轉向CRISPR，像中國很早即開始將CRISPR搭配免疫療法，美國、歐洲也漸漸跟上。CRISPR還可用在幹細胞──先從病人身體取出幹細胞，在體外進行基因編輯，之後放回體內分化成各種健康細胞。這些實證研究，都說明CRISPR擁有無窮的潛力，未來可望成為醫療重要助力。※ 本文摘自《研之有物：見微知著！中研院的21堂生命科學課》。《研之有物：見微知著！中研院的21堂生命科學課》作者：中央研究院研之有物編輯群 出版社：時報出版 出版日期：2021/12/21

• 2021-12-30 新聞.健康知識+

  過的是一種借來的生活 病毒到底算不算「活著」？

  ▌半活著「伯克並不打算宣稱這些生物體還活著，但這些生物相當活躍，它們算是『半活著』。」二○二○年春天，郊狼白天在舊金山的街道上漫步，一群山羊接管了威爾斯的某個小鎮，胡狼在特拉維夫的都會公園裡徘徊。而在威尼斯，有大批鸕鶿突然湧入運河裡追逐魚群，加拿大雁護送小雁沿著拉斯維加斯大道中間搖擺走著，路過關門中的萬寶龍鋼筆專賣店和芬迪手提包專賣店。由於某一種生物，也就是人類，閉門不出，讓生物界發生了一種奇特的擴張現象。這種幾十億人進入禁閉狀態長達幾個月的情況，被科學家稱為「人類停滯期」。對於幸運的人來說，最大的挑戰便是無聊；而對不幸的人來說，失業、飢餓和其他災難就在眼前。對於最不幸的人來說，得了這種病會讓他們發高燒、乾咳到發抖。某些病人在晚上抖得很厲害，以致牙齒發顫。有五分之四的患者在家中熬過了這場病，但有五分之一的人住進了醫院。某些人的肺部變成膿液和發炎肆虐下的荒蕪之地，幾十萬人死亡。紐約市的死亡情況，甚至必須靠挖土機在哈特島挖出長深溝，才有足夠地方掩埋大量棺材。這種新的肺炎於二○一九年底在中國武漢市首次發現。幾週內中國的研究人員便分離出將所有病例關聯在一起的微觀線索，也就是一種病毒。二月時，病毒學家正式將它命名為「新型冠狀病毒」。他們也分析了病毒基因並重建了突變紀錄史，追蹤到這種冠狀病毒可能起源於蝙蝠。許多感染人類的其他危險病毒也來自於蝙蝠，這種冠狀病毒以某種方式發展出適應性，讓自己可以在人體內部蓬勃發展。咳嗽或甚至大呼一口氣，就能把包含病毒的飛沫散布到空氣中，隨時準備好攻擊那些搭乘同一輛公車，共享同一張餐桌，或在同一座教堂祈禱的人，讓他們吸入病毒。這種病毒可以在門把、長椅或其他表面上存活幾小時或幾天之久。一旦人們以手沾到這些病毒，又不經意地擦眼睛或擦鼻子時，就會讓病毒展開進入「新宿主」的旅程。該病毒表面的蛋白質，可以抓附在呼吸道裡某些特定細胞表面的蛋白質上。病毒的膜可以打開這些細胞，把自己的基因倒入細胞內部。它們用的是和人類細胞建構蛋白質相同的遺傳密碼，結果細胞便會將病毒的基因當成自己的基因，為它們編碼蛋白質，讓細胞裡充滿可以進行新感染作業的病毒蛋白。它們還會阻止細胞進行自我維持所需的各種作業，因此細胞會乖乖聽話，不斷製造出新病毒。細胞製作出這種病毒基因的新拷貝後，便將它們包裹在布滿新蛋白的膜中。然後新病毒會聚集成氣泡狀，遷移到受感染細胞的邊緣後，溢出細胞，繼續把幾百萬個新病毒帶進呼吸道裡。對大多數病患來說，當病毒仍在鼻腔和咽喉中進行大量複製時，免疫系統就已得到人體「被入侵」的訊息。於是人體免疫系統開始進行防禦，學習如何使用抗體進行精準攻擊，阻止病毒繼續感染新細胞。不過這些病毒的基因本身懂得狡猾迴避的方法，懂得如何直接關閉被入侵細胞的警報系統。在某些人體內，在病毒大量繁殖向下入侵肺部的緊急狀況下，由於免疫系統發現已經無法以外科手術般的精準度攻擊病毒，只好改為「全面攻擊」。方法便是往各個方向噴出有毒化合物來對抗病毒。最後，病患慢慢淹死在自己的免疫系統所創造出來的毒海裡。如果新型冠狀病毒都讓病患快速變成重症狀態，這場戰鬥可能會容易一點。因為人們生重病時，可以立刻讓他們住進隔離病房。然而新型冠狀病毒卻是悄悄潛伏在宿主身上幾天，然後才出現最初症狀。受感染的人依舊過著日常生活，完全沒有意識到自己正在繁殖病毒且呼出成團的感染雲。這些人可能在飯店吃午餐或在客服中心工作，也可能在太平洋航行的遊輪上扶著欄杆。一旦感染周圍的人後，某些宿主會出現感染症狀，但其他染病者並未出現症狀。感染到新冠肺炎的無症狀病人可能會離開武漢。某些人穿越整個中國，回到老家與家人一起慶祝農曆新年，飛機也把受感染的乘客載送到歐洲和其他地區。病毒也因散布繁殖而產生變異，出現了不同基因特徵標記的新譜系。科學家藉由這些變種病毒，重建了病毒在國家和城市間移動的途徑。有些國家的病情控制得很好，有些國家則由於貧窮的限制或有錢人的傲慢而飽受病毒摧殘。很難想像到會有在這麼短的時間內，對人類世界造成嚴重打擊的事物。也很難想有什麼東西比病毒更會複製，在短短幾個月內，利用別的物種複製出成千上萬的自己。儘管如此，仍有許多科學家會說新型冠狀病毒「不算活著」，不該進入名為「生命」的私人俱樂部中。幾千年來，人們只能透過病毒造成的死亡和破壞來瞭解病毒。醫生為它們取了疾病的名稱，如天花、狂犬病和流行性感冒。十七世紀， 范雷文霍克用顯微鏡觀察水滴，發現了細菌和其他微小的奇特物種， 但他看不到身形更小的病毒。兩個世紀後，當科學家終於發現病毒時， 也並未真正認清它們。十九世紀末，歐洲少數幾位科學家研究了一種被稱為「菸草嵌紋病」的菸草作物疾病。它會使植株發育不良，葉面上也會覆蓋著斑點。科學家在水中搗爛了一片染病的葉子，然後把混合液體注入健康植株中，觀察到它們也會生病。但當他們在混合液中尋找病原體時，卻找不到細菌或真菌。因此它被認定一定是完全不同的東西。荷蘭科學家拜耶林克（Martinus Beijerinck）利用陶瓷過濾器，把染病菸草植株葉子搗碎的液體加以過濾。因為陶瓷的毛細孔很小，任何細菌都無法穿透，因此過濾後只剩下清澈的液體。他把這些清澈液體注射到新植株中，疾病也繼續傳染。拜耶林克得出結論，菸草植株裡面有一些「看不到」的東西在繁殖。一八九八年，他用一種古老的毒素名稱將這種東西命名為「病毒」（virus）。病毒學家繼續找到會導致狂犬病、流行性感冒、小兒麻痺症和許多其他可怕疾病的病毒。有些病毒會感染特定種類的動物，有些病毒只會感染植物。生物學家也發現了「噬菌體」，也就是只會感染細菌的病毒。最後，噬菌體就成為人類有史以來看到的第一種病毒。一九三○年代，工程師製造出威力強大的電子顯微鏡，引起世人對病毒世界的關注。透過電子顯微鏡可以看到噬菌體位於細菌宿主的上方，它們的身體看起來像是一種晶體，下半身鑲嵌了像腿一般的細線。其他病毒有的看起來像蛇，有的看起來像足球。新型冠狀病毒屬於冠狀病毒，以其表面蛋白質的冠狀突起而得名。它們會讓病毒學家想起日蝕時才可能見到的太陽外圍「日冕」暈光。在此同時，生化學家也將病毒分解為分子組成。他們從拜耶林克的菸草嵌紋病毒開始觀察，發現病毒具有與人類相同的胺基酸，可以組建蛋白質。但在這些蛋白質裡，生化學家找不到人類細胞用在代謝上的任何酶。亦即病毒根本不必進食或生長，舊病毒也不會生下新病毒，至少不會直接產生新病毒。被病毒寄附的宿主細胞是以自己的胺基酸、鹼和糖，接受病毒的指令來組裝病毒。也就是說新產生的病毒，都是宿主細胞本身分子的重新組合。對於尋找生命定義的生物學家來說，病毒確實令人頭疼。他們無法完全剔除病毒的存在，因為病毒顯然具有生命中的某些特徵，但又缺乏其他特徵。如果事實證明病毒是像「巴希比爾斯」或「放射性生物」這樣的海市蜃樓，就不必太過擔心。不過科學家對病毒的研究越多，就越能證明它們真實存在，然而病毒的本質也更令人困惑了。「當有人問我這種可以通過過濾器的病毒，到底是活的？還是死的？」英國病毒學家皮里埃（Norman Pirie）在一九三七年寫道：「我想唯一明智的答案就是『我不知道』。我們知道病毒能做很多事，也有很多事做不到，如果有某些委員會能將『生命』一詞做出定義的話，我會試試看病毒到底能不能符合定義。」皮里埃和其他病毒學家繼續研究病毒的分子本質。許多病毒的外殼是由蛋白質所製成，還有一些病毒具有脂質包膜。在病毒內部包含了基因束及將它們結合在一起的蛋白質，不過它們沒有自己的ATP 來協助反應。病毒外部帶有一層毛茸茸的糖霜狀蛋白，這些蛋白質通常精確地符合宿主細胞表面上的蛋白質。因此這種類似開鎖的方式是病毒感染的第一步，它必須像鎖的鑰匙一樣配合準確。這也就是為什麼病毒會對感染的物種具有選擇性，及為何它們入侵某些類型的細胞而跳過其他細胞的原因。一旦進入細胞後，病毒的外殼（或外膜）就會破裂，傳入病毒本身所帶的基因。如果基因的複製是生命的關鍵，那麼病毒當然應該算是活的。有些病毒的基因編碼為DNA，使用的是和我們遺傳相同的四個字母。被感染的細胞將會讀取該病毒的DNA，並生成RNA 分子，然後將其轉變為病毒的蛋白質。但皮里埃和其他病毒學家發現有許多病毒已簡化了這種轉化過程。一九三○年代，皮里埃發現菸草嵌紋病毒的基因不是DNA 而是RNA。後來的研究證明他是對的，而且發現許多其他病毒都使用RNA 作為基因，包括新型冠狀病毒也是。當這些RNA 病毒入侵細胞時，它們的基因就直接轉譯成蛋白質。這是一種非常有效的方法，讓病毒為了自己的利益而使人類生病。目前只有在病毒身上，才能找到這種特別的生化現象。無論病毒使用DNA 或RNA 來編碼基因，都只需要一點點病毒就能得逞。人類帶有兩萬個蛋白質編碼基因，使全球經濟陷入谷底的新型冠狀病毒只有二十九個。每當新型冠狀病毒入侵人體呼吸道中的某個細胞時，製造出來的幾百萬個新病毒全都來自這二十九個基因。通常形式都相同，不過偶爾也會有些錯誤發生。病毒的突變類似我們熟悉的其他生命形式。事實上，病毒的突變率遠高於人類、植物甚至細菌。我們的細胞內含有一組校對機制，負責檢查新的DNA 序列是否有錯，還會把大多數錯誤駁回，進行修復。大部分病毒不會進行任何校對，但特殊的新型冠狀病毒和其他冠狀病毒除外，它們帶有原始校對蛋白的基因。雖然它們的變異速度不如其他病毒，但它們突變的速度仍比人類快上幾千倍。這些突變可能會讓病毒失效，讓它們無法入侵其他細胞或綁架細胞的生產機制，還有許多突變並不會造成太大的區別。也可能有一小部分突變，能讓該病毒比其他共同競爭細胞原料的病毒更具競爭優勢。例如這種突變可能加快複製所需時間，也可能使突變病毒在免疫系統的雷達上無法察覺，當然後面這些病毒都會得到天擇的青睞。對病毒的現代研究已證明病毒具有另一種重要的生命特徵：演化。例如它們可以發展出對病毒藥物的抗藥性，它們也能進化為從一種寄主物種擴散到另一個物種。在NASA 的生命定義中，演化帶有舉足輕重的作用。但與會者喬伊斯認為病毒的演化，並不足以彌補它們不是「自我維持的化學系統」的事實。因為病毒是把自己寄託在寄主細胞的化學系統內，且只有在寄主細胞內部才能進化。「根據目前的有效定義，病毒並不能通過這一關。」喬伊斯在接受《天體生物學雜誌》（Astrobiology Magazine）採訪時宣布。 不過，病毒也有自己的捍衛者。從二○一一年開始，法國科學家福泰爾（Patrick Forterre）提出了一系列主張病毒「活著」的論點。他說：「至少在某些時刻是活著的。」對福泰爾而言，細胞是生命的基本特徵。當病毒入侵時，被侵入的細胞等於有效成為病毒基因的延伸。福泰爾將這種細胞稱為病毒 胞。「正常細胞的夢想是產生兩個細胞，而病毒細胞的夢想是產生幾百個或更多的病毒細胞。」他在二○一六年寫道。 福泰爾並未贏得太多病毒學家的支持。有兩位學者羅培茲—賈西雅（Puri_cación López-García）和莫雷拉（David Moreira）稱他的論點「與邏輯無關」，其他人則把這種病毒胞的存在當作一種詩意的認可。不過病毒很快就無法如他所想像地那樣活著，當國際病毒分類學委員會建立現代分類系統時，他們斷然宣稱「病毒不是活生物體」。「因為它們過的是一種借來的生活。」一位委員會成員解釋。不過，這真的有點奇怪。人們可以把病毒逐出生命的殿堂，卻讓它們掛在自己家的門口，因為那裡擠滿了病毒。一公升海水裡所含的病毒數量，就比地球上所有人類都多，挖一勺汙泥裡的數量也大致一樣。如果我們能計算出地球上所有病毒的數量，病毒將遠遠超過每種基於細胞的生命加起來的總數，且可能多上十倍。病毒的多樣性也相當驚人。某些病毒學家估計，地球上可能有數兆種病毒。每當病毒學家發現新病毒時，通常都是還沒人發現過的病毒譜系。舉個例子，當鳥類學家發現一種新鳥類時，他們會感到相當興奮。現在請各位想像一下這種「首次發現新鳥種」的喜悅，這就是身為病毒學家的日常。我們是否可以把這些「生物多樣性」從生命裡排除？放棄這些病毒，意謂著我們必須低估病毒與生命生態網間的綿密纏繞情形。無論是殺死珊瑚礁，或消滅肺裡的假單胞菌來治療囊腫性纖維化，都是在一片屠殺中對抗獵食者。然而，病毒還會與許多宿主保持著和平的關係。健康人類的身體裡擁有幾兆病毒，也就是所謂的「病毒組」（virome）。大多數會感染人體這個「微生物組」裡的幾兆個細菌、真菌和其他單細胞。某些研究也顯示，病毒可以讓這些微生物組保持平衡，有助於維持人體健康。※ 本文摘自《生命的一百種定義：原來還可以這樣活著，探索生物與非生物的邊界》。《生命的一百種定義：原來還可以這樣活著，探索生物與非生物的邊界》作者：卡爾．齊默譯者：吳國慶出版社：鷹出版 出版日期：2021/09/01

• 2021-11-09 新聞.健康知識+

  生命始於受孕？受精卵是活著的 但不是以人的形式

  生命如何孕育雷德伯格解釋說：「對於生命何時開始？並沒有簡單的答案，從現代的經驗來看，生命事實上並沒有開始這件事。」受精卵是活著的，但這是細胞活著，而非人活著。例如細菌這類生物，它們整個生命週期均以單細胞形式存在，在海洋或土壤中快樂地繁衍著。而構成我們身體的細胞並沒有這麼堅固，如果你刺破手指並在桌上滴一滴血，你的細胞並不會四處爬行追尋自己的財富，它們只會乾涸而死。就細胞而言，死亡意謂著它們的蛋白質失去作用，內部的化學平衡破壞，細胞膜也會因此破裂。在人體內部的人體細胞可以蓬勃發展，沐浴在養分中，細胞可以進食，保持其蛋白質處於良好的工作狀態並擺脫浪費。如果收到正確的信號，細胞也可以成長和分裂。一個細胞變成兩個，因為所謂的母細胞會把所有的分子遺產，分給一對新的子細胞。在細胞分裂的任何時刻，母細胞都不算死亡，子細胞也永遠不算活著，因為所謂的「賦予的生命」是從前者流動到後者身上。某些類型的細胞可以逆轉這種過程，它們是融合在一起而非分裂。例如人類在運動時，會刺激肌肉細胞重疊，然後合併產生新的肌肉纖維。還有在人類骨骼中，免疫細胞會融合成巨大的「蝕骨細胞」（osteoclasts），這些細胞會蠶食掉舊骨骼，以便用新組織加以代替。每個肌肉細胞和蝕骨細胞都可以容納許多細胞核，每個核裡都有自己的DNA。形成它們的獨立細胞並未死亡，它們只是把分子聚合在一起，形成一種新的生命形式。而這就是受精卵所存在的細胞宇宙。它當然算活著，但並非透過無生命分子的組合而變成活著。相反地，它是來自兩個活細胞的結合。這點跟肌肉細胞和蝕骨細胞有所不同，因為受精卵是由兩個不同人體內的兩個細胞所產生。然而母親的卵和父親的精子也不算獨立存在的細胞。卵是從母親仍在胚胎時所分裂的細胞中產生，而一個男人每天會製造幾億個精子。追溯到最後，它們全都來自前一個受精卵，由這個受精卵發展出男人的整個身體。因此生命的流動從上一代人一直流傳下來。在到達「生命的源頭」前，我們必須划著獨木舟上溯幾十億年之久。「生命始於受孕」是個簡單的口號，容易被記住，也很容易大聲提倡。不過從字面上看，它的立論是錯誤的。這種人格運動的政治觀， 非常清楚地說明了該口號無論如何都不該只從字面上理解。他們想強調的並非「從受孕開始算生命」，而是在強調生命這件事。不是指任何生命，也非犰狳或矮牽牛花的生命，而是「人類的生命」。總而言之，他們說的其實就是「生命權」應該被所有的法律保護。李（Patrick Lee）和喬治（Robert George）這兩位反墮胎者在二○○一年寫道：「一個獨特的、活著的人類個體，來自精子和卵子的受精。」他們所說的「獨特」，是指來自兩個親體DNA 的獨特組合， 引導了胚胎的成長。雖然用肉眼看不到，但是李和喬治認為它已具有潛在的理性，及讓我們成為人類的所有潛能。然而人類成長的過程，並不能立刻被當成一個新個體的生命起源。我們的細胞通常攜帶四十六條染色體，其中二十三條來自母親，二十三條來自父親。但在受精的那一刻，父親和母親的DNA 組合後，實際產生的是六十九條染色體。因為原先尚未受精的卵與母體內的任何細胞一樣，都是四十六條染色體，排列成二十三對。一個擁有六十九條染色體的細胞，永遠不會成長為一個健康的人類，因為該細胞的基因將嚴重失衡。為了避免這種災難，在面對精子的到來時，卵子會作出反應，擠出一個小氣泡。卵把二十三條染色體藏在這個氣泡裡，因此卵現在只剩下另外二十三條染色體，才能與父親的DNA 完美配對。然而即使到這一刻，受精卵仍未獲得一個可以屬於自己的新基因組合，因為它的父親和母親的染色體仍是分離的。每組染色體都包裹在自己的膜裡，分別進行變化。因此最好把受精卵初期視為一個「共同工作」的空間，在這個空間裡，男性和女性基因組正在各忙各的。然後受精卵分裂成兩個細胞，每個細胞都繼承了父親和母親的染色體。卵在受精後還需要一天的時間，才能達到這個階段。只有到這一刻，染色體才會放棄它們各自的容器。因此只有在這雙細胞的胚胎中，父母的兩組DNA 才算結合在一起。然而即使到這個階段，新的胚胎也還沒有分子的獨特性。事實上，細胞中的所有蛋白質均來自母親，均由母親的基因編碼控制。因此這兩個細胞充滿了母親的RNA，這些RNA 會繼續被製造成新的母體蛋白質。換句話說，胚胎並未開始使用父親的遺傳指令。在這個重要的步驟裡，胚胎的行為仍然像是母親的未受精卵，亦即這個獨特的人類個體，尚未開始掌握自己的命運。在父親的染色體覺醒前，亦即在新基因組開始掌控一切之前，還有許多工作要做。卵的內部有一組特殊的「殺手蛋白」，是由母親自己的基因製成。它們會在胚胎細胞內漫遊，消滅母體原本的其他蛋白質，並消滅從她的基因產生的RNA 分子。接著來自母體的另一組蛋白質捕捉染色體，為即將展開的新工作做好準備。這些細胞現在會開始產生一批新的RNA，這次便是由母親和父親的基因平衡後所產生。然後細胞以新的RNA 對自己補充蛋白質，而這些蛋白質是由之前被殺手細胞切碎的母親分子殘骸重建而成。在胚胎內部發生這些變化的同時，胚胎也會移動。它會從母親的輸卵管浮出來，往下進入子宮。一路走下去，胚胎也可能會分裂成兩組細胞。這兩組細胞會繼續分裂，每一組都變成普通的胚胎。最後，這兩組細胞可以發育為同卵雙胞胎。因此，如果要說服我們相信卵一受精就立刻成為一個獨特的人，那現在變成兩組胚胎的情況下，這個人該到哪一邊去呢？ 異卵雙胞胎會以不同的方式發育。母親一次排出兩個卵，每個卵由不同的精子受精。當這些雙胞胎仍然是微小的細胞團時，有時它們會相互碰撞並且結合。由於胚胎本身的靈活性，即使某些細胞帶有一個基因組，其他細胞帶有另一個基因組時，這些細胞也可以重新組合為一個胚胎，且這個胚胎也會繼續正常發育。科學家稱這些合併為嵌合體（chimeras），嵌合體可以成長為健康的成年人，它們會變成由兩個細胞群體組成的生命，每個細胞都有各自不同的基因組。如果說每個受精卵都是一個人，並擁有一個人可以享有的所有權利，那麼從嵌合體長大的人，選舉時可以投兩票嗎？ 當我們這些活著的人類回溯胚胎的發育時，很容易會把這種從單一細胞到三十七兆個細胞組成身體的轉變，視為精準過程下的一連串化學變化。雖然教科書上描寫的成長進展順利，然而胚胎發展也常以失敗告終，所以才會有這麼多懷孕失敗的例子。胚胎存活的最大風險是最後沒有形成二十三對染色體。有時胚胎會複製出第三份染色體拷貝，當每個基因有三份拷貝而非兩份，胚胎便可能會產生過多蛋白質而使胚胎中毒。有時胚胎最後只有一份染色體拷貝，因而使它們無法製造生存需要的所有蛋白質。有時麻煩出在卵裡面。例如當卵試圖擺脫氣泡裡多餘的染色體時， 其中一條不小心留在裡面。有時麻煩會在受精後胚胎開始分裂時出現，例如細胞分裂時無法在子細胞之間平均分配染色體，而讓某個細胞染色體過多，另一細胞的染色體卻很少。因此開始分裂時，便會將這種不平衡的情況傳給後代細胞。生物學家稱這種不平衡為「非整倍體」（aneuploidy）。胚胎發展雖然不一定會停止，但如果它包含了平衡與非平衡的細胞，則非平衡細胞可能會停止生長，而平衡的細胞則繼續構成人體的絕大部分。當然就算胚胎完全由非整倍體細胞組成，仍可能會有倖存的機會。這點要取決於不平衡的性質，例如第二十一對染色體異常的胚胎，仍會以唐氏症的孩子出生。然而在大多數情況下，非整倍體胚胎會逐漸衰竭。有時是停止生長，有時會無法在子宮著床而被排出體外。非整倍體化並不是女性無法懷孕的唯一原因。某些婦女不能產生足夠的雌激素使子宮準備好接受新的胚胎。一次時機不佳的感染，亦可能使婦女的免疫系統負擔過重，並將胚胎和胎盤視為外來敵人加以攻擊。科學家估算出自然懷孕失敗的數量，結果相當驚人。二○一六年發表的一項研究中指出，約有百分之十到四十的胚胎，在可以著床於子宮前便失敗。而從懷孕到出生的過程中，研究人員發現這個數字還可能上升為百分之四十到六十。如果一個國家宣布生命從受孕開始算起，且讓受精卵具有所有正常人應有的合法權利，那這些懷孕失敗的情形可能就會被當成醫療上的大災難。因為從全球範圍來算，這便意謂著每年可能會有超過一億人死亡，讓心臟病、癌症和其他主要死因的死亡人數相形見絀。※ 本文摘自《生命的一百種定義：原來還可以這樣活著，探索生物與非生物的邊界》。《生命的一百種定義：原來還可以這樣活著，探索生物與非生物的邊界》作者：卡爾．齊默譯者：吳國慶出版社：鷹出版 出版日期：2021/09/01

• 2021-10-14 新聞.健康知識+

  拷貝是創新之路？生物學家：人類基因幾乎都源自於複製

  到處都有複製事件基因組在各個階層上都類似於樂譜，相同的樂句以不同的方式變化而重複出現，讓樂曲多采多姿。事實上，如果大自然是作曲家，那麼將是史上侵害版權次數最多的傢伙；從DNA序列、整個基因到蛋白質，全都是拷貝之後再修改而成的。觀察基因組中的複製，就像是戴上新眼鏡，整個世界看起來都不一樣了。只要看到基因組中的複製，就會發現基因組中處處都有複製結果。新的遺傳物質看起來像是舊材料拷貝之後有了新用途。這種富含創意的演化力量，就像是數十億年來複製並改造古老的DNA、蛋白質，甚至打造器官藍圖的模仿犯一樣。祖克康德與鮑林等最早研究蛋白質序列的人，剛好見到了這種複製現象：在血液中運送氧氣的蛋白質血紅素，就有多種類型，每種都對應到不同的生命狀態。胎兒所需的血紅素和成年人不同。在子宮中，氧氣來自於母親血液；在成人時，氧氣則來自於肺臟。生命中不同的階段需要不同的血紅素，這些不同的血紅素是拷貝產生的。同一類蛋白質的不同版本在胺基酸序列上有一些變化，你可以在每個組織與器官中找到這種現象，皮膚、血液和鼻子都只是一些例子。角質蛋白賦予了指甲、皮膚和頭髮特殊的物理性質，每種組織中所含的角質蛋白不同，有些柔軟，有些堅硬。角質蛋白基因家族源自某一個古老的角質蛋白基因，這個基因複製之後，製造出每個組織專屬的角質蛋白。彩色視覺需要有視蛋白（opsin）才能夠產生。人類能夠看到許多種顏色，是因為人類有三種視蛋白，分別感應不同波長的光：紅光、綠光與藍光。這些視蛋白來自於某一個視蛋白基因，複製之後成為三種，使得視覺敏銳程度增加。幫助嗅覺的分子也有這樣的模式。動物能夠聞到多少味道，很大一部分取決於嗅覺受器基因的多寡。人類大約有五百個嗅覺受器基因，但是比不上狗和大鼠。狗有上千個嗅覺基因，大鼠有一千五百個（魚類約有一百五十個）。動物的視覺、嗅覺、呼吸，到幾乎所有功能，都有複製的基因才能夠執行。身體中幾乎每種蛋白質，都是從古代的蛋白質複製之後修改而來，改變用途而有了新功能。一如路易斯和其他跟隨他研究方向的研究人員所發現，打造出身體的基因往往是從其他基因拷貝修改之後而來。路易斯的雙胸突變基因，以及小鼠中的Hox 基因都是拷貝而來的。Hox 基因與身體架構的關係密切，是一個巨大的家族基因，數量會隨著時間增加。人類和小鼠一樣，有三十八個Hox 基因， 果蠅只有八個。在另一種打造動物身體的基因家族中也是如此；Pax 基因對於眼睛、耳朵、脊椎和內臟的形成很重要，共有九種。Pax 6 參與了眼睛的發育，Pax 4 參與了胰臟的發育，缺乏這些基因的胚胎將不會產生那些器官。這些基因的老祖宗是單一個Pax 基因，經過複製之後，新的拷貝在不同的組織與器官中得到了新功能。我們現在知道，基因組中的基因屬於基因家族的成員，其中充滿了拷貝，都具備相同的重要序列。一個基因家族可能有數個基因，或甚至數千個基因，每個都有不同的功能。顯然在演化的過程中，拷貝是種力量十分強大的程序。如同大野的看法，拷貝是創新之路。我在芝加哥大學的同事龍漫遠（Manyuan Long）研究果蠅，估計在不同種類的果蠅中，新基因是如何產生的。他利用了各種果蠅的基因組序列資料，發現各種果蠅之間有多到五百多種不同的新基因，約占了基因組的4%，其中某些新基因的產生方式，我們目前還不知道，但是大部分都是由舊基因拷貝而來。如果能夠拷貝，何必要做新的呢？ 基因複製甚至和人類的關係也很密切。大腦袋人類的特徵之一，是與其他靈長類動物相較起來，腦部對身體的占比大多了。顯然瞭解到腦部形成的遺傳基礎，能讓我們知道思考、語言，以及其他人類獨有的能力是如何出現的。從化石紀錄來看，人類現在的腦部大小是三百萬年前南猿祖先的將近三倍。腦的某些部位增大了，特別是前腦的皮質，這個部位和思考、策劃及學習有關。化石紀錄顯示，腦部增大還伴隨著其他改變，最值得注意的是我們祖先所打造與使用的工具種類變得更為複雜了。現在有了基因組技術，帶來的新問題是：瞭解讓人類成為人類的基因。其中一種研究方式是比較人類和黑猩猩的基因組，找出一些人類有而黑猩猩沒有的基因。這些基因清單中可能含有一些資訊，但也可能無法指出哪個基因對於人腦的起源是重要的。其中的差異可能和任何人類與其他靈長類不同的特徵有關，也可能一點關聯都沒有。解決這個問題的一個方式聽起來像是科幻故事中的情節—在培養皿中培養腦。這樣培養出來的器官甚至已經有個名字了，叫做「類器官」（organoid）。其中的概念是取出發育中動物的腦細胞，放在培養皿中，看在什麼狀況下能讓腦部結構生長出來。在培養皿中研究組織要比在胚胎中研究容易多了，特別是哺乳動物，因為哺乳動物的胚胎在子宮中發育。加州的一個團隊比較了人類與恆河猴的腦類器官，把兩者的差異羅列了出來。在培養皿中，人腦的類器官長出了一種人類獨有的皮質，是猴腦的類器官所沒有的。研究人員找尋這個組織形成時哪些基因開啟了，結果發現有個基因在每個人腦細胞中都活躍，但在猴子組織中沒有。這個基因是NOTCH2NL，名字念起來拗口，但與腦部發育息息相關。在此同時，一個遠在萬里外的荷蘭實驗室，不尋常地得到了因為治療而需要進行人工流產的胎兒腦部組織。這個組織的特殊之處，在於胎兒正處於腦部形成的階段。研究人員偵查這時腦部活躍的基因，發現了少數符合腦部形成狀況的相關基因；它們在發育過程中的適當時機開啟，而且會製造蛋白質。其中一種基因便是在培養皿研究中找到的NOTCH2NL 基因。之後科幻味道變得更重了。荷蘭研究團隊把人類的NOTCH2NL 植入小鼠，製造出人類與小鼠的嵌合動物（chimera）。結果小鼠的皮質細胞數量增加了，這點和人類一樣。美國加州的團隊接著研究了基因組，比較人類、尼安德塔人和其他靈長類動物的基因組，發現NOTCH2NL 只是人類腦部三種活躍基因中的一種，另外還有兩種，這三種全都類似於NOTCH 基因，而後者從果蠅到靈長類體內都有，參與了許多器官的發育過程。那人類腦部那三個專門的基因是怎麼來的？是從遠古靈長類祖先中的NOTCH 基因拷貝後產生的。一旦有了拷貝，多出的基因就能得到新功能。基因複製不只能解釋過去發生的事情，到現在也在發揮影響力。在人類基因組中，這三個NOTCH拷貝基因排列在一起，這樣的排列方式讓基因組中的這段區域不大穩定，在細胞分裂、基因組複製時容易斷裂，這種斷裂處就是染色體容易損傷的地方，而這種變化會影響基因和腦部的功能。細胞分裂時，這段區域可以複製或是被刪除。如果成功複製，個體會有比較大的腦。如果失去了那段區域，腦就會比較小。發生這些遺傳變化的人中，雖然有些腦部依然維持正常功能，但大部分會出現思覺失調和自閉症狀。當然NOTCH2NL 不是唯一讓腦部比較大的基因，但是就如這個基因的運作所顯示出的，人類基因組中塞滿了重複的基因、各種基因家族，以及其他形式的拷貝，這些複製出來的序列可以作為創新與改變的原料。複製變得瘋狂時羅伊．布列頓（Roy Britten）生來就有科學才能。他在1912 年出生，雙親在不同科學領域中工作。他長大後研讀物理，在二次大戰期間加入研發原子彈的曼哈頓計畫。隨著年紀增長，他越來越趨向和平主義，便想要換其他的工作，最後如願以償地在華盛頓特區的一個地球物理實驗室中找到工作。1953 年，DNA的結構揭露了，總是追求新學術冒險的布列頓，在紐約的冷泉港實驗室（Cold Spring Harbor Laboratory）上了短期的病毒課程後，具備了這些知識。他認為DNA 是新的領域，便開始研究基因組的結構。縈繞在布列頓心頭的問題是瞭解基因組中有多少基因，以及這些基因的組織方式。當時還沒有辦法定序基因組，基因組的組織方式仍是一團迷霧。布列頓和之前的大野一樣，在沒有基因定序儀器的狀況下，想出一些巧妙的實驗方式。追隨大野的腳步，布列頓也認為基因組中有重複的部位。他設計了一個聰明的實驗，用來估計基因組中重複的部位有多少。他把DNA 從細胞中取出，加熱後把DNA 切成數千段小片，接著改變環境狀況，讓因為加熱而分開的雙股DNA 重新合併回去。這個實驗的目標是測量單股片段彼此重合的速度有多快。他的看法是：從DNA 重合的速度，可以推算出基因組中有多少個重複片段。其中的原理在於DNA分子的化學特性，「相似的片段與相似的片段重合」的速度，要比不相似的快多了。一個基因組中重複的片段多，重合的速度自然比重複片段少的基因組更快。布列頓一開始比較了小牛和鮭魚的DNA，然後拓展到其他物種。雖然他預料到基因組中會有許多重複片段，但結果還是讓他嚇一跳。據他估計，小牛基因組中有四成是重複序列，而鮭魚有將近五成。讓人驚訝的除了所占比例之高，還在於不同物種中普遍都有這種現象。幾乎每一種DNA 被打破再重合的動物中，都含有大量的重複片段。他利用當時可行的粗糙技術，估計出有些片段在基因組中重複的數量超過百萬次。基因組計畫的進展，代表我們發現基因組中有特殊的複製序列，而且對於細節瞭解的程度遠勝於當年的布里奇斯、大野與布列頓。所有的靈長類動物中都有大約三百個鹼基長的ALU 片段。在人類基因組中，約有13% 是重複的ALU。另一個更短的片段LINE1 則有幾十萬個，占了人類基因組的17%。總的來說，人類基因組中有三分之二由成串的重複序列所組成，功能不明。基因組中的複製情況真是有夠瘋狂。布列頓到持續發表論文，直到2012 年死於胰臟癌之前。他去世前一年在《美國國家科學院學報》（Proceedings of the National Academy of Sciences）發表新發現的論文標題，大野看了一定會微笑：〈人類基因幾乎都源自於複製〉。※ 本文摘自《我們身體裡的生命演化史》。《我們身體裡的生命演化史》作者：尼爾・蘇賓 譯者：鄧子衿出版社：鷹出版 出版日期：2021/07/28

• 2021-09-24 新聞.杏林．診間

  洪建德：不能吃米食是大錯特錯！一個快樂健康的糖尿病人要先「回歸正常人的三餐飲食型態」

  萬物為師 自成一格父親的藝術的基因，讓洪建德小學一年級使用透視法畫出立體菱形牛車，小學二年級調出三次色，雖然天分突出，但媽媽卻擔心：「繪畫沒法養家糊口，許多畫家窮苦潦倒一輩子。」這是天下母親的牽掛，也因此，高中美術得到高雄中學全最高九十八分後暫時封筆去聯考。背負著家人的期待，洪建德順利通過考試，成為新科的醫學生，對未來充滿憧憬的他思考，「怎麼樣才能算是一個好醫師呢？」洪建德決定先把語言學好。「我大一開始學德文，還學了語源學，研究拉丁文。」但這只是第一步，他沒有暑假，硬是把高雄美國新聞處人文書籍借回家看了個遍，「跟考試沒關係，只是單純覺得要把醫師當好就要看那些書，畢竟在古希臘，醫師本來就是受到宗教、文化、科學影響，從人文中誕生出來的嘛。」讀到大五，洪建德抱著做好事順便練德文的心理，參與了羅東博愛醫院范龍鳳醫師的無酬實習，結果德文沒練到幾句，卻被范醫師全心奉獻的精神深深震撼：「范醫師一整天開了十幾台刀，胸部、消化系統與泌尿道什麼都會，幾乎沒有休息。」這段暑假的插曲，雖然沒有讓洪建德追隨恩師腳步踏上外科之路，但傳教士的奉獻精神卻早已紮根心中，發芽長大。大學醫科畢業進入榮總當住院醫師，一個月值十八天二十四小時班，沒有排班的日子，不是在研究醫學專業，就是準備德國公費留學考試。1982年，洪建德獲得德國學術交流總署（DAAD）獎學金攻讀博士學位。約翰固騰堡大學建立於1477年，以麥茵茲市的人文代表人物Johannes Gutenberg（發明印刷術之人）而命名。在這座知名的古城中，路邊的一條河，轉角的一塊石頭，都充滿了歲月與人文的痕跡。浸淫在如此的環境中，洪建德讀書之餘也沒有空手而歸，他研究德國的歷史文化、民族習性，觀察公衛系統，並思索健康法規與制度演化，「該怎麼把這樣的精神帶回台灣？」學術夙夜匪懈，修養日日精進，洪建德自德國回來後，也一直專心在實驗室研究領域裡。不但成為陽明醫學院最年輕的副教授及內科部新陳代謝科專科醫師，並完整了糖尿病的治療與訓練，成立台灣第一個有預防醫學觀念的糖尿病中心。後到台北市立陽明醫院兼任台北病理中心臨床病理部主任，不僅診治數萬糖尿病人，病人轉介也遍及全球，發表學術論文高達200餘篇。目前在書田診所新陳代謝科服務的他說：「這個世界上，每一天都在進步，都要吸收新知識，以及判斷如何吸收，從哪一個源頭吸收。有那麼多垃圾資訊進來，哪些才有益真實的，無處不考驗現代人。」米飯才是糖尿病救星新陳代謝科醫師做甚麼？「根據病人陪伴家屬提供的資訊，開立檢驗，解釋病人的狀況，決定治療計劃，再衛教自我監測和照顧。」不在廟堂上念經說教，而是在第一線現場對於醫禪如一的均衡飲食摩頂放踵，吃米飯血糖會比較穩定。所以，賢慧的醫生娘每天早起為洪建德準備早餐，慈悲為懷，承襲兩千年來祖先吃素的習慣，以米飯與大豆、青菜、芝麻、海苔、醬菜平衡葷素比例外，食物里程數也跟著減少。為什麼一定要開伙？「外食便宜又變化，自己煮又累又吸油煙，」然而材料不一樣，處理方式、添加物、醬油味精與火爐都不一樣，洪建德和妻子有共識的認定，會煮的人才有辦法在外食時懂得點菜，洪家天天傳出飯菜香，規律自潔的以身作則。洪建德說，病人問診三五年毫髮無損，並非有仙丹妙藥，而是長期醫病的兩人三腳，用心在看不見的細節，一切唯科學，如履薄冰，長期監測爾爾，有如滴水穿石的鈞力，得到健康永駐的滿足與快樂。「身體需要的熱量有40%～75%來自醣類，怎可看到米飯就反彈？」先學會怎麼吃，減重增肌與美容，三高控制都水到渠成。他再三叮嚀，一個快樂健康的糖尿病人先eat 3 meals normally，「回歸正常人的三餐飲食型態」，吃長效的米飯澱粉血糖才會穩定，均衡三餐，營養足夠，糖尿病人不能吃米食是大錯特錯。推廣米食而得到「功在糧政」的獎牌，是因戰亂的1950年代美援麵食，以致影響糧食自給率，米食從1967年的每人每年141 公斤遞降為68公斤。負責督導農政的謝東閔前副總統診治時表達警覺不安，於是，洪建德一口答應當志工，上山下海演講或米食試吃，或各種活動，無役不與的請假前去，向社會大眾誠實說明米食的健康。「每100公克才有6.5公克的蛋白質，高筋麵粉卻有11.6公克，但多出來的是品質不好、缺乏離胺酸的麩蛋白質。米的澱粉能緩慢且和諧的被消化，不易造成血糖不穩定。」醫生的話要聽。他交代糖尿病人適當吃米飯，不太會很快消化而肚子餓，或血糖升太快不利治療。一位大姐求診時說早餐吃五穀雜糧饅頭，營養均衡而且血糖不高，他馬上提醒，「其實剛好相反！吃雜糧饅頭飯後兩個小時血糖會很高，但之後血糖再降低，可能十點鐘就餓到快昏倒。」洪建德每天在粉絲專頁「糖尿病心法.洪建德」中分享菜色、宣導正確的飲食觀念，讓醫療不再只是診間內的5分鐘，真正走入病人生活。（圖／糖尿病心法.洪建德）他總苦口婆心做衛教，「先當好一個健康人（first to be a healthy man）」才是重點。許多糖尿病人的無厘頭經驗與醫療人員求好心切，造成病人不敢吃正餐而營養不良，或食慾不滿足而憂鬱，或因無法跟家人共餐而失去社交生活，「正常吃喝，規則運動。所以做好一個人，才能繼續活下去。」(本文獲《醫學有故事》授權刊登，更多內容請看>>精采全文)

• 2021-09-23 新聞.健康知識+

  有越複雜的器官會有更多基因？植物基因數量往往是動物的2倍

  缺乏基因的基因組當年與美國總統柯林頓和英國首相布萊爾一起出席記者會的，是兩個定序人類基因組的競爭團隊之領導者—政府支持的計畫由法蘭西斯．柯林斯（Francis Collins）領導，私人資助的計畫則由克雷格．凡特（Craig Venter）指揮，而他們拿出來公布的只是簡單的基因組草圖。儘管當時基因組的公布轟動一時，不過在2000 年的記者會中，基因組中還有許多區域沒有定序出來，而且幾乎不清楚哪些區域對於人類的健康與發育而言是重要的。人類基因組計畫（Human Genome Project）最初的結果， 重點在於技術而非基因組。定序人類基因組的競賽引發的技術狂熱仍延續至今。1965 年，戈登．摩爾（Gordon Moore）對於微處理器的處理速度做出了著名的預言：每兩年速度會倍增。我們每次購買數位產品時都能感受到這種加速的結果：每年電腦和手機的處理速度都更快，價格也更便宜。基因組技術進展的速度甚至輾壓過微處理器的速度—人類基因組計畫耗資美金三十八億，所需的機器能填滿好幾個房間，花了十幾年才完成。但現在已經有可以定序的手機程式，市場上也有販售手持式基因定序儀。人類基因組圖譜完成後，每年都有其他物種的基因組圖譜完成。現在基因組定序的速度之快，唯一能減緩發表速度的是科學期刊的出版週期。我們有小鼠基因組計畫、百合花基因組計畫、蛙類基因組計畫，從病毒到靈長類的生物體全都有基因組計畫。剛開始有個物種的基因組發表可是重大事件，會刊登在一流期刊上，媒體也會大肆宣揚。時至今日，除非牽涉到重要的生物過程或是關乎健康議題，新基因組圖譜的發表基因已經不值一提。儘管定出基因組圖譜的論文逐漸失去光彩，但依然是能讓祖克康德、鮑林和威爾森高興與著迷的金礦。我們現在有了果蠅、小鼠和人類的基因組資料，能夠從中找尋生命的核心問題：物種之間的親緣關係究竟如何，以及讓各個物種不同的原因是什麼？每個人的身體中有數兆個細胞，肌肉、神經、骨骼，與其他數百種組織彼此合作，它們全都位於適當的位置上，並以正確的方式連結。線蟲（Caenorhabditis elegans）只有九百五十六個細胞，如果這還不讓你感到驚訝，想想這個：儘管人類和線蟲的細胞數量、器官複雜性，以及身體部位的差異都很大，但是人類和線蟲基因的數量卻是差不多的，大約都是兩萬個。而且不光是線蟲如此，果蠅的基因數量也和人類差不多。事實上，就基因數量來說，與稻米、黃豆、玉米和樹薯相比，動物都輸了，植物的基因數量往往是動物的兩倍—在動物界中，讓複雜的新器官、組織和行為演化出來的，並不是更多的基因。更奇特的是基因組本身的組織方式。記得之前提到的規矩嗎？基因由一連串鹼基所組成，能夠轉錄成一串胺基酸，這些胺基酸序列是蛋白質的密碼。基本上，基因內含了蛋白質的分子模板。當某個基因序列發表了之後，作者得把序列資料公開並上傳到國家的電腦資料庫。幾十年來的基因研究，讓這個資料庫擴增的速度非常快，裡面有幾千個物種中無數個基因的資料。現在你可以坐在電腦桌前，只要輸入一串序列，就能看看哪個物種的哪個基因與這串序列相符。當你能用整個基因組比對資料庫中的基因序列，便可以從比對結果得知基因組中有哪些基因。過去二十年來，基因組序列一個個出籠，有個結果全無例外—就是基因組中的基因很少。如果基因組中的基因具備的是用來製造蛋白質的密碼，那麼基因組的絕大多數片段都沒有辦法用來製造蛋白質。人類基因組中只有2% 的區域中有蛋白質密碼，剩下的98% 中沒有基因。基因是DNA 汪洋中的島嶼，除了極少數的例外，這個模式適用於線蟲，也適用於小鼠。如果基因組的大部分區域中沒有製造蛋白質的密碼，那要用來做什麼？ 細菌來救場富蘭索瓦．賈可布（François Jacob，1920~2013）和賈克． 莫納德（Jacques Monod，1910~1976）這兩位生物學家在二次大戰後，從法國反抗軍中退役，開始研究細菌消化糖類的過程。如果說有什麼科學問題比這個更象牙塔式、與人類健康關係更疏遠的，應該是沒有。賈可布和莫納德指出，常見的細菌—大腸桿菌（Escherichia coli），能消化所處環境中的兩種糖類，一種是葡萄糖，另一種是乳糖。細菌的基因組相當簡單，一長串的基因中含有能製造消化每種糖類所需蛋白質的資訊。如果環境中葡萄糖多、乳糖少，基因組就會製造消化葡萄糖的蛋白質。如果狀況反過來，基因組則會製造消化乳糖相關的蛋白質。這種狀態看起來簡單又顯而易見，但是其中的基本機制卻為生物學帶來了革命。科學家發現細菌基因組中的兩類區域。在第一類區域中， 這些基因包含了製造消化兩種糖類所需蛋白質的資訊。其中的A、T、G、C 序列會轉譯成胺基酸序列，組成蛋白質。基因與基因之間的序列也是由A、T、G、C 所組成，但是比較短， 其中並沒有製造蛋白質的密碼。當其他的分子附著到這些序列上，可能開啟或是關閉基因，這是第二類區域。你可以把這些比較短的區域想像成分子開關，它們會控制基因去製造蛋白質。在細菌的基因組中，基因和控制該基因的區域彼此相鄰。賈可布和莫納德發現，細菌的基因組本身就是一種生物性的製造工序，能在適當的時候製造適當的蛋白質。基因組有兩個區域，一個是編碼蛋白質的基因，另一個是告知哪種基因在何時應該啟動的序列。兩人因為這方面的研究，於1965 年獲頒諾貝爾生理醫學獎。賈可布和莫納德得到諾貝爾獎後幾十年當中，科學家發現這個蛋白質製造程序的雙重組織特性，是所有基因組的共同特徵。動物、植物和真菌全都有編碼蛋白質的基因，以及控制基因開啟關閉的分子開關。他們的發現提供了瞭解細胞、組織與器官之間區別的線索。人類的身體架構嚴密，具有四兆個細胞，組成了兩百多種組織，形成了骨骼與腦部、肝臟和骨架等等。軟骨組織的細胞能製造膠原蛋白（collagen）、蛋白多醣（proteoglycan）和其他成分。這些成分能和水與礦物質結合，讓軟骨柔軟但又具備支持的力量。不同的蛋白質組合讓神經細胞與軟骨、肌肉或是骨骼中的細胞各個不同。然而重點在於，身體中每個細胞含有的DNA 序列全都相同，都是由受精卵演變而成。神經細胞中的DNA 基本上與軟骨、肌肉或是骨骼中的細胞都是一樣。如果每個細胞所含的基因相同，那麼讓細胞不同的，就在於是哪些基因活動起來製造蛋白質。賈可布和莫納德所發現的開關，對於瞭解基因組打造不同的細胞、組織與身體而言極為重要。把基因組想成食譜，而基因密碼代表了材料，開關則代表何時使用那些材料的指示。如果基因組的2% 是由能製造蛋白質的基因所組成，其他的98% 則是告訴基因何時與何處要啟動的資訊。但是基因組如何打造出身體呢？在生物演化史中又如何讓物種出現變化？在人類基因組計畫的時代，沒人知道這點。但有少數基因在基因組中很罕見，像是冰山一角，造成了許多驚奇。※ 本文摘自《我們身體裡的生命演化史》。《我們身體裡的生命演化史》作者：尼爾・蘇賓 譯者：鄧子衿出版社：鷹出版 出版日期：2021/07/28

• 2021-07-10 新冠肺炎.COVID-19疫苗

  4種疫苗(AZ疫苗、莫德納疫苗、BNT疫苗、嬌生疫苗)有何不同！醫師詳解告訴你

  COVID-19：預防新冠肺炎 (SARS-CoV-2) 的疫苗2019 年底，一種新型冠狀病毒現在被稱為嚴重急性呼吸系統綜合症冠狀病-2 (SARS-CoV-2)，被發現為中國湖北武漢市發生多起肺炎病例的原因。而後迅速傳播，導致全球大流行。 2020年 2月，世界衛生組織將這種疾病命名為 COVID-19。預防 SARS-CoV-2 感染的疫苗被認為是遏制大流行的最有希望的方法。到 2020 年底，世界各地已有多種疫苗可供使用，40多種候選疫苗正在進行人體試驗，150多種處於臨床前試驗階段。以下將介紹SARS-CoV-2 疫苗，重點會聚焦在目前可用的疫苗。疫苗種類目前開發中或是正在使用的疫苗，是由以下幾種不同的平台開發 COVID-19 疫苗。其中一些是屬於傳統方法，例如非活性病毒或減毒活病毒製造及非活性流感疫苗和麻疹疫苗。其他方法採用更新的方法，例如重組蛋白疫苗（用於人類乳突病毒疫苗）和載體疫苗（用於伊波拉疫苗）。而也有部分是過去未曾臨床使用的方法，如 RNA 和 DNA 疫苗。◎非活性疫苗：非活性疫苗是藉由在細胞培養中培養 出SARS-CoV-2，之後以化學方式去活化來製造疫苗。去活化的病毒通常與明礬或其他佐劑結合以刺激加強免疫反應。非活性疫苗通常以肌肉注射。對 SARS-CoV-2 非活性疫苗的免疫反應不僅會針對棘蛋白（spike protein ），還會針對病毒的其他部分。中國、印度和哈薩克斯坦正在開發或使用非活性疫苗預防 SARS-CoV-2 感染。◎減毒活疫苗：減毒活疫苗是藉由基因變化產生減弱的野生型病毒來製造生產的；這些減弱的病毒在接受者體內可以複製以刺激產生免疫反應。理想上的減毒過程可以培養出喪失毒力但保持免疫抗原性。減毒活疫苗有望刺激對整體病毒的多個成分的體液和細胞免疫。活疫苗的另一個優點是它們可以鼻內給藥，就像減毒活流感疫苗一樣，這可能會在病毒進入上呼吸道的部位誘導粘膜免疫反應。然而，減毒活疫苗的安全問題仍舊是一大顧慮。幾種減毒的 COVID-19 疫苗都處於開發階段，並未進入人體試驗。◎重組蛋白疫苗：重組蛋白疫苗由部分病毒蛋白所組成。這樣的疫苗通常是肌肉注射的，製造過程不需藉由病毒的複製，有利於生產，疫苗的產出取決生產棘蛋白（SPKIE-protein）的能力。其他開發的重組蛋白疫苗包括重組棘蛋白疫苗、重組受體結合域疫苗和病毒樣顆粒疫苗。◎載體疫苗 (Vector vaccines ) ： 載體疫苗就複製能力分為無複製的載體疫苗與具複製能力載體疫苗。>>無複製的載體疫苗：無複製的載體疫苗是選擇特定的載體病毒，該載體病毒必須不會於體內複製但同時可以表現刺激免疫標的蛋白。而腺病毒載體是目前最為人知的載體。載體疫苗的缺點是對載體（如腺病毒）的已有免疫力者會減弱疫苗的免疫刺激性，因此會選擇使用人類不常見的病毒載體或是源自動物病毒的載體（例如黑猩猩腺病毒）。目前正在開發的 SARS-CoV-2 複製無能載體疫苗都是肌肉注射的，以棘蛋白為刺激免疫標的。>>具複製能力的載體疫苗：有複製能力的載體來源於減毒的病毒。具有複製能力的載體因為它們在接種者內複製並刺激天然免疫反應通常產生更大的免疫反應。麻疹疫苗株載體被認為是可能的載體，理想上這樣的疫苗也可以由鼻內給藥以刺激病毒進入部位的粘膜免疫。目前幾種具複製能力的載體疫苗都處於早期試驗階段。◎非活病毒載體疫苗：滅毒活病毒載體的設計為非活性載體病毒的前提表現標的蛋白，因為它們無法複製，因此更安全，即使在免疫功能低下的宿主中也是如此。非活病毒載體 COVID-19 疫苗仍處於臨床前開發階段。◎DNA疫苗：DNA疫苗由含有哺乳動物表達啟動子和標的基因的質粒DNA組成，以便標的蛋白在疫苗接受者體內表達。可以在大腸桿菌中產生大量穩定的質粒DNA，這是一個主要的生產優勢。然而，DNA疫苗通常免疫原刺激性低限。此外，DNA疫苗必須到達細胞核才能轉錄為信使 RNA (mRNA)，而後才能產生蛋白質來刺激免疫反應。正在開發的 SARS-CoV-2 DNA疫苗以棘蛋白基因為標的基因。◎RNA疫苗：RNA疫苗是世界上首批生產作為 SARS-CoV-2的疫苗，同時也代表了一種全新的疫苗使用方法。接種疫苗之後，RNA就會被轉譯成標的蛋白，而引發免疫反應。 mRNA留在細胞質中，並不進入細胞核，不會與接種者的 DNA相互作用。RNA疫苗在體外生產，有利於生產。然而新的技術是否能應付全球目前迫切所需是一大問題，而其中必須保持在非常低的溫度下，令儲存與運送是一大考驗。現今SARS-CoV-2 疫苗的接種目前主要在歐美地區使用的疫苗獲得緊急使用授權為兩種mRNA疫苗：BNT162b2（輝瑞-BioNTech 疫苗）和 mRNA-1273（Moderna 莫德納疫苗）和兩種腺病毒載體疫苗 Ad26.COV2.S（Janssen嬌生疫苗）和ChAdOx1 nCoV-19/AZD1222 （牛津大學/阿斯利康 AZ 疫苗）。AZ疫苗、莫德納疫苗、BNT疫苗及嬌生疫苗介紹說明最後小叮嚀◎COVID-19 疫苗的開發正以前所未有的速度進行，而同時有幾種不同的平台同時進行中。◎目前COVID-19 疫苗的主要抗原標的都是表面棘蛋白。◎基於不同的研究設計，並不建議單獨比較不同疫苗的功效，建議應儘速接種已經獲核可的疫苗。◎兩種mRNA疫苗要接受兩劑肌肉注射，間隔4週最遲不應超過6週;AZ疫苗兩劑肌肉注射建議間隔8-12週;Janssen 疫苗單一次肌肉注射即可。◎四種疫苗都建議在18歲以上成人接種，而BNT建議在16歲以上（部分國家開放至12歲以上）。◎副作用包括局部和全身反應，包括注射部位疼痛、發燒、疲勞和頭痛。如果出現這些反應，可以服用藥物緩解，但不鼓勵預防性使用。◎疫苗接種的唯一禁忌症是對疫苗或其任何成分的嚴重或立即過敏反應。應在接種疫苗後至少15-30分鐘內監測所有個體的即時反應。◎據報導，接種AZ疫苗和 Jassen疫苗發生與血小板減少症（例如腦靜脈竇血栓形成）血栓事件的病例可能有相關性，但是極為罕見，分析主要是在接種疫苗的前兩週內發生，及

• 2021-04-27 癌症.抗癌新知

  我們可以戰勝癌症嗎？癌症治療到底該往何處去

  該往何處去？穆克吉的《萬病之王》內容豐富詳盡，是一部關於癌症的真實傳記。長篇論述起於一個問題：癌症有可能終結嗎？這個疾病有可能從我們的身體和社會根除嗎？這個問題比以往任何時候都更加重要。癌症正昂首闊步加速前進，即將超越心臟病成為人類的頭號殺手。正如穆克吉的解釋：「事實上，在某些國家，受癌症影響的人口比例無法阻擋地從四分之一爬升到三分之一，再到二分之一，因此，癌症的確成為不可避免的新常態。」二○一四年，世界衛生組織發布了一份報告，警告癌症「海嘯」即將來臨，宣布每年會有一千四百萬人確診癌症，預計這個數字到二○二五年將增加為一千九百萬人，二○三○年會增加到二千二百萬人，二○三五年將增加到二千四百萬人。我們可以戰勝癌症嗎？穆克吉的結論是嚴峻的，他把這個病形塑為某種無情的東西，硬生生織入我們生命的結構。癌症縫入我們自己的基因組中……只要我們能擺脫人生必經的生理過程—衰老、再生、復原、繁殖，只要我們能甩得掉，我們就可以擺脫癌症……尚不清楚有無可區分惡性和正常生長的干預措施。他說，戰勝癌症「就是戰勝我們自身的必然性—戰勝我們自己的基因組。」就像當今大多數癌症研究者，穆克吉相信，癌症是純粹的基因性—基因隨機突變，這種事在我們的DNA中不可避免會發生，它已和我們生命脈絡緊緊交纏，無法解開。這樣的詮釋，引領我們直奔必定逃不掉的死胡同。但他的結論是基於描述癌症特性的科學詮釋。如果，問題的最核心是這個疾病真是由DNA突變所引發驅動，那癌症就只能扮演這個不可避免的角色。問題答案取決於這隻野獸的天性，這是一齣還未揭開的科學偵探故事。對於癌症的基礎生物學來說，現在是奇怪的時刻。癌症基因體圖譜計畫公認是我們最終歸宿—條條道路都通向它。在人類歷史上，我們從未有如此精良的癌症觀察工具。在過去，想拼湊複雜懸疑的謀殺案，科學家還要用雜音嘎拉響的老式收音機，它本來就不適合長時間收聽，只能短時間打開，讓你稍微知道一下故事。而時至今日，至少在基因突變方面，科學家可以有高解析度的儀器，從頭到尾觀察這個故事。結果顯示癌症是一種如《聖經》般複雜的疾病，讓很多人都裹足不前，迫使癌症的傑出研究者沃格斯坦用一種尚待發現的東西，所謂無常的「暗物質」，填補理解的空白—這是「我們還不清楚」的優雅說法。同時間，朝向代謝理論的證據現身，在新的亮光照射下，這些證據將可行性的極限推得遠遠，超出瓦爾堡的單一觀察。我將華生的故事作為本書的共同線索有很多原因，部分是因為他發現了DNA，這個分子被視為癌症的中心；還有部分原因是他在癌症研究界的指標地位；但最重要的原因是他對癌症研究方向應往何處去的思考：從基因學轉向代謝和ROS療法。我希望我能夠採訪他，或至少要感謝他，但是我的嘗試沒有得到回應。我不知道他會對3BP 說些什麼？他對事情的解釋是否和佩德森和高英熙不同？但從他的文章可清楚看出，他認識到該分子的巨大潛力。大多數科學家都堅信，癌症在幾十年前就確定是一種基因病。這個觀點在現在看來是在一維的，它忽略了從二維或三維的相交維度觀察癌症的證據。一些科學家逐漸意識到癌症可能是一種代謝疾病，不是因為有人去說服他們，要他們特立獨行，而是因為科學引領了他們來到這裡。走到這裡，癌症單純由關鍵基因突變引起的說法越來越難以維持，不一致處太多也太明顯。今天，沒有任何研究人員可以自信滿滿地說，某某癌症只是因為某個單一突變或任何突變組合造成的；也沒有任何研究人員可以指著一系列功能失調的細胞系統，拍胸保證說這一定是突變造成的。癌症被認為是趨向混亂宇宙的某種可預見的表現形式—這個宇宙朝向失序而不是秩序。即使癌症起源也許肇始於混亂，但這個病本身絕對無關於混亂；所以只是偶然。然而，癌症做到的事需要大量的協同工作才能完成，要一次一次完美無暇地走完細胞週期的複雜功能；為了轉成用發酵產生能量，代表細胞必須有序地徹底改變酶促特性；為了要引出新血管來餵飽不斷長大的細胞團塊，需要進行一系列非常複雜的運作。癌症是一種有序的疾病，每一步都是如此，一定是從某個地方去指揮協調的。兩派科學家明顯感覺不同，比起擁護癌症代謝理論的科學家，支持癌症體細胞突變理論的科學家點滴在心。基因陣營遭到擊退，就像走到盡頭，無法否認光環退散了—「我們該往哪裡去？」形成鮮明對比的是支持癌症代謝理論的科學家，就如賽弗瑞、佩德森、迪亞戈斯提諾、高英熙和其他科學家，他們難掩興奮。他們的實驗室像矽谷新創公司一樣冒出來，覺得自己正在做一件偉大的事。當我向大多數科學家詢問基因理論前後矛盾的地方時，科學家通常會古怪地看我一眼，然後說：「嗯，癌症比我們想的要複雜。」大多數人仍然對癌症體細胞突變理論深信不疑，大多沒有意識到干擾這個理論的難解矛盾。當瓦穆斯和畢夏普觀察勞斯肉瘤病毒，發現裡面含有我們某基因的輕微變形版時，似乎找到一個關鍵。病毒真的會捕獲單個基因，然後把惡毒分身直接重新插入DNA，從而引發這個複雜到不行的疾病？僅是從單個激酶蛋白中刪除幾個胺基酸就會生出一種病，不但會長出新血管供應養分，還會發生明顯的生化轉變，變成以葡萄糖代謝？這個概念似乎不太可能。勞斯不相信癌症體細胞突變理論，而且是強烈反對。但是當瓦穆斯和畢夏普秀出這個以他名字命名的病毒犯了叛國罪，藉以證明體細胞突變理論不容辯駁時，勞斯就變得像個傻瓜。勞斯在談到癌症玩的花招時說：「大自然有一種諷刺的幽默感。」他錯了嗎？當證明勞斯病毒的病理集中在粒線體後，一個新的問題出現了。是什麼在改變細胞：是勞斯病毒src 基因單一、變異的蛋白質產物，還是一通從嚴重受損粒線體打到海量信號中心的求救電話，刺激出協同反應，表現出癌細胞的複雜操作？一個是單個突變，可能是同一種疾病中成千成萬的突變之一；另一個是不管組織類型為何，都會活躍在每個癌細胞中的程序，就像在正子造影中看到的。如果時間能證明癌症代謝理論比以前所想的更重要，或許是因為積沙成塔，或許是因為我們一直拚命追逐的「大爆炸」出現。也許那天到了，就會如勞斯講的，大自然又再騙了我們一次。無論它來自上帝、大自然、進化論，或出自塑造我們生存世界的任何造物主，我們必須承認，在疾病領域，癌症是祂的傑作。這個病是天才棋王巴比．費雪（Bobby Fischer），是一代軍神巴頓將軍，是神童莫扎特，是逃脫大師胡迪尼，是愛因斯坦。它用理解誘使我們，但多理解只會讓我們更退縮，這太可怕了；甚至我敢說，這太美了。癌症是病理學的藝術極致，就算神探福爾摩斯都會尊重他無法抓到的犯罪主腦。我們有沒有可能誤解了癌症的真實特性？如果是這樣，大自然就該負責。祂騙我們，機關算盡地騙我們，憑藉精妙的欺騙手段，用一個理論蓋上另一個理論，精心地變裝，以致這兩個理論看起來很像。祂將某些疾病歸為整齊的一類，清楚展示疾病潛在的機制供我們查看，但不包含癌症，它不屬這類。癌症包含欺瞞、使絆、詭計和誤導，癌症是所有難題中的難題。歷史上多的是高人能人答錯大議題的例子，儘管他們都依循證據並且根據當時的知識得出結論。縱觀歷史，偉大的科學家一直都是這種情況的受害者。勞斯認為癌症不是由DNA突變引起的斷言似乎是完全錯誤的，但他如果活得夠久，就可能看到自己得到平反。理論起，理論落。理論因時而聚、隨勢流變；它們是會變形的實體，就像我們也各從不同角度看待大自然。在它們穿越時空迴圈到此一遊時，它們踮起腳尖舞動轉圈，轉到一面讓某人看來傻，轉到另一面就讓人成了英雄。所有優秀的科學家都必須同意，時機、環境、運氣在職涯中扮演重要角色，而歷史將對他們的成就下定論。如果華生和克里克在闡明DNA結構時稍微磨蹭一下，他們的諾貝爾獎可能就被美國科學家鮑林搶走了（鮑林也在實驗室建立了模型，幾乎就快確定DNA的結構）。如果鮑林再快一點，今天沒人會知道華生和克里克的名字。賽弗瑞也承認：「十年後，說不定有些科學家就會證明我完全錯了。」關於這點他是對的，科學的連續性不會替個人的自我留一點餘地。這不是一種理論與另一種理論間的僵持。大自然沒有義務將癌症僅限於基因疾病或代謝疾病，更可能是癌症的細胞體突變理論和代謝理論相互交織在一起—變成一種穿越兩邊的拼接怪物。大自然沒有必要使答案簡單，由於代謝理論是從灰燼中重生的，它與體細胞突變理論重疊後看起來就類似一種設定調整。這些理論並不存在鮮明對比，而是有點色差。它們躲在彼此身後，互相掩護，就像頑皮的孩子開心地一起玩遊戲。※ 本文摘自《抗癌真相：癌症代謝療法如何反轉現行療法謬誤，形塑癌症治療的未來》。《抗癌真相：癌症代謝療法如何反轉現行療法謬誤，形塑癌症治療的未來》作者：崔維斯・克里斯托弗森譯者：潘昱均出版社：奇光出版 出版日期：2021/04/08《抗癌真相：癌症代謝療法如何反轉現行療法謬誤，形塑癌症治療的未來》書封。圖／奇光出版提供

• 2021-04-20 癌症.抗癌新知

  為什麼化療會讓身體變虛弱？從戰爭中獲得啟發的治癌「毒藥」

  化學療法與地獄之門為了治療癌症，我們受了種種煎熬，埋在那些煎熬深處的種種，訴說我們為求了解癌症費盡多大的心力，以努力了解癌症自相矛盾的個性，學習它的強勢、無理性的變化、特殊依賴、模式、手術方法，以及弱點。儘管癌症生物學和癌症治療是分開的主題，但也彼此交織在一起，只是聯繫兩邊的道路並不一定呈直線前進。隨著基礎科學的發展，癌症療法有了突破，行進方向就反了過來，變成從癌症治療方式揭露癌症各方面的基本知識。當科學家對癌症性質還不太了解的時候，一開始是用有毒藥劑來治療癌症的。這些藥物出現的故事，一方面令人震驚，卻也讓人深思。這些後果難計的毒物有不少到現在還在用，而且毫無疑問地形塑了我們對癌症的看法。而故事的起源完全出人意料，與人們想像的實驗室相去甚遠。是機緣巧合，也可以說有點諷刺，化學療法源自第二次世界大戰的暴行。一九四三年十二月三日，美軍中校史都華．法蘭西斯．亞歷山大（Stewart Francis Alexander）接到電話，要他趕快收拾行裝，一架飛機在等他。有人給他做了簡短簡報，三天前德軍轟炸了位於義大利南部的巴里港，這是盟軍武力的重要樞紐。盟軍驚呆了，因為當時他們認為納粹空軍已焦頭爛額，根本無力攻擊此處，因此沒有防備，甚至全港燈火通明，替德國人照亮前路。炸彈從天而降，揭開恐怖場景。一千名盟軍士兵在第一輪攻擊中喪命，數百名水手在沉船時跳水逃難。他們浮上水面後，全身覆蓋著從擊毀船隻漏出來的油狀化合物，許多人注意到這油有大蒜味。然後他們開始出現奇怪的症狀，許多人都說自己有燒灼的痛感，但沒有把這些症狀和油聯想在一起，因為那些油看來只是透過制服沾上皮膚的機油。從黃昏到晚上，他們不斷喊著皮膚被燒得好痛，醫務人員注意到他們長出水泡了。過了晚上甚至出現更嚴重的症狀，除了皮膚灼痛外，數百名士兵失明了。盟軍高級司令部知道這些症狀是什麼原因引起的，這就是他們打電話給亞歷山大的原因，但他們接到高層命令，不准透漏內情。亞歷山大隔天就抵達巴里港。他檢查病人，詳細詢問病情，發現以下徵狀：皮膚灼傷、失明、大蒜味—這一定是芥子氣中毒。亞歷山大受過化學戰的訓練，他毫不猶豫地告訴醫務人員該如何救治這些痛苦的士兵；但是當他帶著調查結果回去向指揮官報告時，迎接他的回應卻如石沉大海，只是叫他繼續工作，治療病患，對知道的事情不要聲張。他非常清楚，盟軍正試圖遮掩事實，闖禍的是他們自己一艘載滿芥子毒氣彈的船。幾週後，八十三名士兵死於有毒的「友誼之火」，一場豬隊友誤傷自家人的毒氣侵襲，附近城鎮受到空飄毒氣擴散波及，死亡平民無法精確計算，粗估多達一千人。一段時間後，人們才知道，在被炸毀的二十八艘軍艦中，有一艘名叫「約翰哈維號」（SS John Harvey）的船要負責，它載的毒氣炸彈被德國炸毀致使毒氣外洩。超過十二萬磅的黃色氣體溢入海灣或隨海風飄散，無差別地傷害毫無戒心的平民。盟軍下令掩蓋真相，因為戰爭雙方都簽下不使用化學武器的合議，但約束力薄弱，彼此都不信任對方，都在儲備芥子毒氣準備還擊。無法切確說出亞歷山大到底救了多少生命，也無法量化他的治療手段到底為病患減輕多少痛苦。只等有一天揭開這起意外的機密面紗，他會獲得表揚。但當他回到家鄉之所以被人記得，卻是因為他帶回去的東西—他的手提箱裡裝滿毒氣受害者的組織樣本。醫生很快開始分析樣本，發現一個共同特點：受害者在淋巴結及骨髓中的白血球全都呈現大量耗損，而這些系統恰好是淋巴瘤患者細胞發狂分裂的地方。當時，耶魯大學有兩位藥理學家路易斯．古德曼（Louis Goodman）和亞佛烈．吉爾曼（Alfred Gilman）受到委託研究「氮芥」（nitrogen mustard）的治療作用，因此兩邊就有了連結。他們突然想到，用在戰爭的毒氣具有雙重性，這種奇怪的化合物就像結合善意與邪惡的「化身博士」，既可用在戰場上，也能存在醫生診間。這個想法像是遠距離長射，但他們說服自己值得一試。他們設計一個實驗測試自己奇怪的想法，他們認為毒氣可能是人們期待已久的化學藥物。以小鼠進行的一系列實驗證明了古德曼和吉爾曼的假設：很明顯，氮芥化合物可顯著縮小小鼠淋巴瘤。即使一開始這個假設看來可能性很低，現在看來已經不那麼瘋狂了。一股興奮感彌漫在兩人之間，他們可能已經發現一種抗癌藥物。然後，這兩位藥理學家去找同校的胸腔外科醫生古斯塔福．林斯科格（Gustaf Lindskog）請他幫忙進行下一步驟。他們向林斯科格提出一個聽起來很瘋狂的要求，希望他在淋巴瘤患者身上使用氮芥。他們給林斯科格看了很多讓人驚訝的老鼠臨床數據，最後取得同意。林斯科格開始用化學藥劑治療病人，第一例病人患有非何杰金氏淋巴瘤（non-Hodgin’s lymphoma）已經發展到嚴重的呼吸道阻塞。這是一個重症案例，在他身上已用盡所有的醫療選項。但令所有人驚訝的是，用藥之後，患者的腫瘤變小了。然後林斯科格又把化學藥物注射到其他患者身上，結果相同。研究三人組興奮不已，把他們戲劇化的醫療成果透露給軍方，但興奮只有一下子。由於美國毒氣戰計畫仍屬保密階段，他們被要求保持沉默，以致這麼驚人的成果要等三年後才獲准發表。這項研究終於在一九四六年發表，引起一波興奮熱潮。幾世紀以來，癌症治療法一直以手術和放射線治療為主，成功與否要看癌細胞是否擴散。如果擴散了，放射和手術的效果當然消失得無影無蹤。如果能有一個可在體內遊走、無論癌細胞藏在哪裡都找得到、能打仗的藥，這是由來已久的夢。當然，對於那些無法切除或放射處理的「液體」（liquid）癌症，例如白血病和淋巴瘤，化療是唯一想得到的解決方案。氮芥的成功引發了誘人的可能性：說不定可以一舉開發出治療癌症、甚或治癒癌症的新藥。世界各地的科學家和醫師都被這種可能性吸引。從第一劑化療藥物成功幫助了全國各地的淋巴瘤患者，便迎來了腫瘤學的新紀元。這劑藥的誕生背景充滿隱喻，它的靈感來自某種毒物，是一種為了殘害並擊潰敵人意志所設計，在死亡之雲中緩慢移動的物質；它的治療潛力則是人類在最黑暗的數年間因為一起恐怖意外而發現的。著名的腫瘤學家文森．戴維塔（Vincent DeVita Jr.）曾寫下氮芥作為化療藥物廣泛使用初期的氛圍：「如果人們讀過當時的文獻，就會知道大家真的萬分雀躍，認為這些藥物也許可以治癒癌症病患。」可悲的是，當藥物被大量吸收，藥效過了一段時間後，證明一切都高興得太早。氮芥引起的緩解狀況非常短暫且不完全，雖然藥物在幾週內就能「軟化」典型的腫瘤硬塊，但癌細胞隨後又蹦出重生，再次盤據淋巴結，長出滿滿的惡性腫瘤。這無疑是一記重拳打在脆弱但誘人的化療希望上。狂喜之後是悲觀，化療藥物能以任何有意義的方式改善癌症患者嗎？此療法的前景再次被不確定性籠罩。氮芥之所以會有用是因為它攻擊DNA本身，DNA的核苷酸或鹼基對透過氫鍵的相互作用而連結。在所有原子結構的連接關係中，氫鍵是最弱的，它們是分子鍵的「輕輕一握」。這對DNA的功能很重要：當細胞分裂時，DNA的螺旋結構必須能夠輕鬆展開，把每條鏈暴露出來才能進行複製。二十三對染色體全部必須在細胞分裂先複製自身，每個新細胞都要一個拷貝。氫鍵的柔韌性使DNA具備動態—當特定基因被點名時，先像拉鍊一樣拉開，轉錄成RNA，然後變成蛋白質，或準備進行細胞分裂，然後再快速地拉回去。氮芥的作用是找出核苷酸鳥嘌呤，然後把它與配對的核苷酸胞嘧啶之間的輕輕一握改為「緊握不放」。這樣DNA的拉鍊就無法拉開，也就可以有效防止細胞分裂。當然，氮芥無法辨別哪個是正常細胞，哪個是癌細胞，因此氮芥流過身體時會一視同仁地將每個遇到的細胞DNA鎖住，原地凍結，就像泊車小弟把防盜鎖卡在汽車輪子上一樣。這種「攻擊」後的狀況是可想見的，那就和直接把毒氣注入患者靜脈是一樣的結果。注射數小時後，一陣噁心襲來，然後是不停嘔吐，因為身體正努力把毒藥吐出來。接下來數週，紅血球、白血球、血小板的數量急劇下降，產血所需的細胞分裂被氮芥中斷。患者身體出現瘀青，因為凝血功能被抑制；感覺嚴重倦怠，因為貧血。如此大量耗損，讓患者連最基本的照顧自己都做不到。免疫系統也大幅衰弱，感染機會增加。隨著時間過去，越來越多的細胞DNA被鎖住，頭髮停止生長，開始脫落。本來會迅速分裂的腸壁細胞被殺死，以致無法控制地不停腹瀉；腸道出血，拉出的全是黑便和焦油塊狀物。病患變得不育，因為毒藥也會攻擊生殖器官的細胞；出現口瘡，輸送藥物到全身各部位的靜脈開始發黑。第二次世界大戰到了終點，世界開始踏上恢復正常的緩慢過程，圍繞化學療法的悲觀情緒和對氮芥的失望已升高到令人重新思考。但也許化療興起的原因是必須出現新療法呢！令人不安的事實是，癌症治療已經停滯了幾個世紀，療法僅由兩個手段構成：先以手術盡可能地切除，剩下的就用放射線處理。當傳染病越來越不是問題，癌症治療卻仍無進展。癌症在一九二六年已成為美國第二大死亡原因，但是人們不需等太久。一九四七年，哈佛大學的病理學家席尼．法伯（Sidney Farber）發現了「甲氨蝶呤」（methotrexate，學名氨基甲基葉酸），能讓白血症病童得到緩解，再次燃起化療藥物做為癌症第三線藥物的希望。※ 本文摘自《抗癌真相：癌症代謝療法如何反轉現行療法謬誤，形塑癌症治療的未來》。《抗癌真相：癌症代謝療法如何反轉現行療法謬誤，形塑癌症治療的未來》作者：崔維斯・克里斯托弗森譯者：潘昱均出版社：奇光出版 出版日期：2021/04/08《抗癌真相：癌症代謝療法如何反轉現行療法謬誤，形塑癌症治療的未來》書封。圖／奇光出版提供

• 2021-01-14 新聞.健康知識+

  基因註定得不得病？DNA是一種遺傳配方而非藍圖

  ▌不是一張藍圖我們真的會遭遇如同《千鈞一髮》裡所發生的未來情節，像遺傳學上的「傷殘者」在電影中被貶抑為社會中的次級地位？我們會不會長期生活在擔心自己的DNA有被擷取和審查的恐懼中呢？我們需不需要在面試時戴上乳膠手套和口罩，以避免留下生物痕跡？我們確實需要留意自己的遺傳訊息，但是現實可能不會那麼令人悲觀。《千鈞一髮》之類的故事讓人聯想到遺傳決定論的恐懼，即我們的命運已經烙印在我們基因中的想法。但是DNA並不是一個藍圖，它是一種遺傳配方。兩者之間的差別很重要：汽車或建築物的藍圖是產品外觀的精確副本，而配方並不是固定的方案。有人可能會說巧克力餅乾的配方無法做出起司蛋糕，大象的DNA不會生出貓，但是你無法僅從配方就能準確預測一塊餅乾會長成什麼樣子，或單一個人會有什麼樣的行為，因為你無法控制所有影響結果的變數。如果打開一包餅乾，你會發現每塊餅乾都用相同成分製成，並且在相同的條件下烘烤，只是不會有兩片餅乾長得一模一樣。如果仔細觀察，你會發現幾百個細微的差別：這裡烤焦了，那裡有巧克力碎片，由於隨機冒出來的氣泡，溫度的細微變化，不同成分之間獨特的相互作用以及成千上萬種不同的物質，造成在不同的地方出現凹凸不平的現象。同卵雙胞胎在遺傳上等同於工廠製造的餅乾：他們具有相同的DNA，胚胎在相同的子宮中發育。他們看起來非常相似，在許多方面卻截然不同。他們有不同的品味、性格和態度，在生活中做出不同的選擇。他們所發出的聲音聽起來是一樣的，但是敏銳的耳朵可以發現音調的細微差別。如果你讀取了雙胞胎的DNA，則會發現他們是同一處方的重複副本，卻是不同的兩個人。即使人類是由具有相同DNA的相同克隆構成的，但是由於還有與基因體相互作用的非遺傳因子在作用影響外觀，人們的長相看起來也會有所不同。在我們每個人體內的重要組成中，每種成分都是一種蛋白質，每一種蛋白質都由我們2萬個基因的其中一個編碼。蛋白質和基因積極且連續地相互作用，這些作用受外部環境的影響，就像巧克力餅乾的成分一樣，只是進行的方式更複雜。我們不像一個有藍圖的產品，更像是一座宜家家居的衣櫃，無須遵循精確的說明即可組裝。《千鈞一髮》是一部很棒的電影，但是它是基於反烏托邦的錯誤前提：我們的DNA是天生註定的。呃，其實並不是這樣的。讀到這裡，你應該會知道僅靠遺傳學並無法解釋我們的性格、行為和智力，或者我們對常見疾病的易感性。我們大多數的性狀都是多因子控制的，並且取決於許多遺傳和非遺傳因子的共同影響，因此很難從DNA的角度去預測。雇主和保險公司很快就會意識到，至少對於大多數人而言，DNA並非命運註定，而是常常相互抵消的「好」和「壞」變異的結合，例如保護我們免於巴金森氏症的同一DNA會使你容易中風，而有助於數學天才或藝術家誕生的相同基因配方可能會增加自閉症、躁鬱症或反社會行為的風險。但是，仍然會有一些家庭和個人擁有罕見的變異，對這些人而言，DNA和命運有著密切的關聯，例如那些具有杭丁頓氏症基因突變的人，不管其DNA中是否有其他因子，都會發展為杭丁頓氏症。正如我們所見，所有其他單基因疾病均可從遺傳學的角度完全解釋，這也是事實。這些情況並不能改變DNA是一種配方的事實：它們只是意味著某些突變具有極大的危害性，以至於它們以可預見的方式影響生物體，好比在餅乾混合材料中添加鹽而不是糖。但是這些突變近乎確定性的特質讓這些家庭有了被攻擊的目標，因為DNA檢測能可靠地預測新生兒是否會患上杭丁頓氏症、囊性纖維化、肌肉萎縮症或其他罕見的單基因疾病。如果必須去想像一個遺傳歧視很普遍的非理想化未來，那麼患有罕見疾病的家庭可能是最先被剝奪健康保險或長期工作的受害者。實際上，到目前為止，很少有基因歧視案例涉及帶有這些罕見突變的人。諷刺的是，帶有罕見遺傳條件的個人和家庭也是從共享DNA訊息中受益更多的人。我已經和這些家庭一起度過了部分職業生涯，並且目睹了他們在尋求診斷上的困難。有超過5,000種已知的單基因疾病，其中有些是極為少見的，全世界只有少數患者，甚至有一個家族裡獨有的突變。診斷這些疾病曾經是一個反複嘗試錯誤法的漫長過程，並且涵蓋許多年的研究。現在已經有一個軟體可以將一個患有無法診斷的致病突變的孩子的整個DNA檔案，與親戚和數百個來自公共遺傳資料庫檔案的DNA序列比對。如果運氣好的話，可以在幾天甚至幾小時內得到答案。這是命運的一種奇怪的轉折點，DNA共享既是這些人最棒的朋友，同時也是最大的危險：儘管它可以協助找到正確的治療或診斷方法，但始終存在訊息落入錯誤之手的風險。歧視的風險並不只會發生在受拗口名稱遺傳性疾病影響的家庭。在充滿人潮的劇院裡，其實就很可能會發現有帶有罕見但不稀有的變異，這會大大增加患上共同疾病的風險。100人中有兩個人的變異會使他們終生罹患阿茲海默氏症的風險增加15倍，變異會使罹患巴金森氏症、乳腺癌和大腸癌的風險增加高達70∼80%。此外，我們都有無數與負面特徵無甚關聯的變異，它們除了可以作為歧視的藉口之外，對我們的意義不大。我們可能不需要像弗里曼在《千鈞一髮》中下班時所做的那樣，在離開工作場所之前，用真空吸塵清理鍵盤和辦公桌，以確保沒有留下基因痕跡，但是我們必須避免DNA訊息落入壞人手中，而又不會變得太過多疑。※ 本文摘自《DNA國度：基因檢測和基因網際網路如何改變你的生活》。《DNA國度：基因檢測和基因網際網路如何改變你的生活》作者：塞爾吉奧．皮斯托伊譯者：曹順成出版社：商周出版 出版日期：2020/12/05

• 2021-01-12 該看哪科.巴金森氏病

  腦部健檢／基因檢測有必要嗎？其實多數人看不出明顯風險

  失控的市場儘管存在這些缺點，曾經有過一段時間，所有消費者基因體學網站滿滿都是促銷的影片，這些視頻內容都是透過DNA檢測而獲得「拯救」的人們所拍攝的：唾液受測者因為事先得知遺傳結果，警告他們注意即將出現的風險，因而免於受到癌症、糖尿病、中風、乳糜瀉（celiac disease）或其他使人身心衰弱疾病的折磨。2013年，當美國聯邦負責監督藥品和診斷的美國食品藥物管理局（Food and Drug Administration, FDA）下令查禁消費者基因體公司出售與健康相關的套件時，這些影片幾乎都從網路上消失了。FDA專家在科學團體和政府報告的支持下，同意這些檢測的主要問題不是DNA讀取的質量—以知名公司所使用的技術，DNA讀取的質量是可接受的，而是針對結果的詮釋。特別是大多數對多因子疾病風險的預測都過於模糊和不一致，以至於無法提供消費者或醫生參考。FDA在與23andMe之間持續長時間的沉默應對之後，做出了這一個決定，後者已經收到、並忽略FDA所發出的11封要求他們停止銷售一個套件的信，這個套件是用來評估大約200種疾病的風險，包括中風、糖尿病、癌症、阿茲海默氏症、巴金森氏症和十幾種罕見的遺傳性疾病。FDA擁有在美國批准診斷檢測的唯一權限，而且任何一家擁有正派經營想法的醫療保健公司都不會無視於監管機構的一封來信（更不用說是11封信了）。但是23andMe固執地聲稱自己是DNA自我開發公司，而不是診斷服務，因此自我認定並不在FDA管轄範圍之內。這場爭辯在2013年11月一個寒冷的日子裡突然結束了，FDA發出了一份禁止令，命令23andMe立即停止銷售這些檢測套組。23andMe別無選擇，只能照辦，但是他們很重視所學到的這個教訓。23andMe是一家典型的矽谷新創公司，具有「快速突破，除舊佈新」的思維方式，與谷歌關係密切，但是由於對醫療保健行業及其規則知之甚少，因此經歷了一次徹底的變革，這使他們成為具有活潑、娛樂界面的DNA社交網路與藥物開發企業的混合體，這家企業使用唾液受測者的資料進行研究、聘請了製藥行業的頂尖經理人，並且已將其許多檢測結果提交給FDA審查：某些檢測方法已經獲批准，並且重新添加到其消費者套件之中，尤其是對單基因疾病的檢測，這些檢測中對結果的解釋比較沒有爭議性。FDA藉由規範這些檢測，謹慎戒懼地區分了消費者保護與家長式保護的界限。畢竟每個人都有權利知道自己基因中的內容。但是FDA的決定有一個重點：過度診斷的危險在於提醒我們，知識對我們的健康並不一定絕對有影響力。整個DNA消費者業務都傳達了一個訊息：過度積極地進行預測性檢測會適得其反。但是這個禁令僅限於美國，除了落入當局監視之下的公司，許多其他公司繼續在將診斷與自我發現分開的灰色地帶經營。有些網站，例如：LiveWello.com或Promethease，甚至都沒有執行檢測，幾乎不可能監管：它們僅提供客戶上傳原始DNA檔案的服務，並收取一定費用，幫助他們解釋資料。法律總是在努力追趕上一項發展非常快速的技術，而完全禁止這項技術就好像在倒洗澡水時把嬰兒也一起倒掉般全盤否定。提高對這些工具的認知，是避免濫用和錯誤期待的最佳方法。平庸的冠軍當我看到列表中所有常見疾病的遺傳風險都接近平均水準時，有一陣子我感到很高興。說到這裡，我可以放鬆一下，甚至憧憬著擁有萬無一失DNA的想法，而這個DNA不帶有會明顯增加患上癌症、乳糜瀉、糖尿病和其他疾病可能性的變異。但是我知道現實是殘酷的。我的DNA不是無堅不摧的：從字面上的意思來看，它只是中等的 （mediocre），這個字來自拉丁文medius，意思是一般的。我幾乎可以將自己的個人資料和所有同齡男性的個人資料互相調換，對我的未來預測的結果還會是一樣的。部分原因是因為遺傳剖析仍然不完整。DNA技術就像一個嬰兒，在將每個單詞與其真實含義相關聯之前，他們過早學會了閱讀。我們可以在數分鐘內解碼整個基因體，但是仍然很難將這些字母與性狀、特徵和易感性聯繫起來。然而大多數人在他們的遺傳報告中不會看到任何明顯的危險信號，因為只有少數幾個變異的組合會明顯提高對多因子疾病的易感性。只有2%的人患有糖尿病的遺傳風險至少會高於一般人的兩倍，而罹患心臟病高風險的人數則較少。已知某些變異會讓罹患大腸癌、乳癌、巴金森氏症和阿茲海默氏症的機會增加多達70%，但這種情況在人群中很少見。用演化論術語來說，原因很容易理解：如果大多數人對嚴重的疾病有強烈易感性，那麼他們不是已經生病就是已經死亡。這種稀有性意味著絕大多數唾液受測者會發現其實他們的風險模式接近平均水準。只有少數人會看到明顯的危險跡象，在這種情況下，他們應該諮詢臨床遺傳學家。在預測性檢測時，我們還必須考慮非遺傳風險因子，如年齡、體重、血壓和膽固醇水準，它們的重要性通常都不會小於DNA。例如：我從DNA報告中得到的可行建議與我祖母給我的忠告非常相似，這一點也不奇怪：不要吸煙，不要喝太多酒，要運動，飲食要正常，注意膽固醇水準和體重。這些建議是有道理的：在這個世界上，大多數人的DNA裡都有類似的易感性，不同的生活方式可以讓易感性表現不同。問題在於，我們是否真的需要採用尖端的遺傳檢測來告知我們已經知道的知識。正如一位朋友告訴過我的：當我的妻子每天免費提醒我同樣的事情時，我是否還需要花錢去做檢測，然後它告訴我，我很胖，應該常常去鍛鍊身體？正確的檢測預測性檢測什麼時候才能真正發揮作用？根據專家的說法並且參考一般常識，有用的檢測必須滿足兩個簡單的條件：a）應該是一個對風險有明確、重要和可靠的預測以及b）應該要有預防這種疾病的措施。如果沒有涉及藥物，只是生活方式的改變、飲食、手術或任何其他有助於預防發病的介入措施，則對風險的評估與醫學無關。可惜的是，在預測性DNA檢測中很少符合這些條件。篩查易感人群可能有助於預防糖尿病、心血管疾病和前列腺腫瘤等疾病，但風險預測過於模糊而無法應用。另一方面，你可能會看到一種高風險疾病，無論用什麼方法都無法治癒、預防，最終你還是會生病，即使是最精確的預測在醫學上也毫無施展之處。阿茲海默氏症和巴金森氏症，即是屬於目前醫學無法預防的兩種疾病，它們的遺傳檢測便是屬於這個類群。知道得到這些疾病的風險，就像被困在監獄時，知道即將有地震會發生一樣無助：因此有些人寧願生活在不確定的環境中，而另一些人則認為這些訊息有用。2014年的電影《我想念我自己》（Still Alice）中，茱利安．摩爾（Julianne Moore）飾演一名被診斷患有早發性阿茲海默氏症的女性，細膩地傳達了這個棘手的難題：她的長女安娜（Anna）和兒子湯姆（Tom）接受了預測性遺傳檢測，而小女兒莉迪亞（Lydia）則決定不接受檢測。作為一個唾液受測者，我面臨著類似的決定。我的消費者套件包括針對阿茲海默氏症的預測檢測，這種檢測是根據幾個已知會明顯增加風險的變異為基礎，由於我們無法採取任何措施來預防這種可怕的疾病，因此想不想要知道結果，是客戶的個人選擇，必須由客戶確認點擊免責聲明，才能解鎖結果。我的選擇是不想知道，但是其他想知道的人會有各式各樣無數個理由做出其他決定：例如萬一證實結果是不好的，他們可能想與自己的子孫事先做好安排。當然，如果有預防藥物或治療方法，情況將會改變。如果有的話，我會是第一個解鎖結果的人，看看我是否有得病的風險。※ 本文摘自《DNA國度：基因檢測和基因網際網路如何改變你的生活》。《DNA國度：基因檢測和基因網際網路如何改變你的生活》作者：塞爾吉奧．皮斯托伊譯者：曹順成出版社：商周出版 出版日期：2020/12/05【加入臉書社團】幸福巴士[巴金森‧帕金森病園地]招募新成員！社團提供病友、照顧者及關心此疾病的成員一個互相交流、解決問題的平台，提供醫療知識及互相鼓勵，立刻加入：https://user137758.psee.io/3j74yy

• 2021-01-03 新聞.健康知識+

  基因檢測有用嗎？先弄懂何謂單基因疾病和多因子疾病

  神探夏洛克對決絕命毒師試想將疾病視為一個犯罪現場，這裡有一位受害者：一個有肌肉萎縮症（muscular dystrophy）的嬰兒、一個有腫瘤的男人、一個有阿茲海默氏症的女士、10億個糖尿病患者。一字排開的犯罪嫌疑陣容包括：罕見的DNA突變；數百種常見的基因變異；非遺傳因子，如飲食、吸煙、高血壓、膽固醇水平、生活方式、在嬰兒時期受到感染之後就被遺忘的病毒、免疫系統、日照、飲酒和藥物。哪一個才是問題的起因？我們應該尋找一個犯罪者還是一幫兇嫌？破案從來都不是一件容易的事，但是要歸咎於單一缺陷基因的單基因疾病比多因子疾病更容易找出原因，後者取決於遺傳因子和非遺傳因子的交互作用。單基因疾病就像老式驚悚片一樣，都是一個曲折離奇的故事，而罪魁禍首（有害的基因突變）總是在結局時才會揭曉。如果可以對單基因疾病做DNA檢測，遺傳學家便可以追蹤一個簡單的家譜圖，以判斷一個人是否染病或成為一個健康的帶因者 （carrier），並計算出將這種疾病遺傳給後代的確切風險。如果說單基因疾病是經典的恐怖片，那麼多因子疾病就是情節豐富而複雜的犯罪系列，其中遺傳和非遺傳因子的犯罪網路共同促進病理學的發展。想像一下《絕命毒師》（Breaking Bad）、《毒梟》（Marcos）和《火線重案組》（The Wire）的情節結合，只是情節更複雜。這些遺傳和環境因子像一群幫派份子，不會單打獨鬥：它們彼此串成一氣或相互鬥爭，一起產生累加或補償作用，而且其個別能力隨時間而變化。至於多因子疾病，它們是無法經由查看單個基因或一群基因來預測、甚至理解其過程：以現今的技術往好處想，是盡可能找出風險最高的因子，並確定各個風險所佔的百分比，就像每個陪審團判處較大犯罪份子中的從犯一樣。演算法可以嘗試透過累加所有已知的風險因子，並使用統計學上的方法來評估整體的風險。因此對多因子疾病進行DNA預測檢測的結果，永遠都不會有明確的答案，通常只是基於不完整的計算所得到風險的百分比。單基因疾病：罕見而簡單單基因疾病除了眾所周知的囊狀纖維化（cystic fibrosis）、杜興氏肌肉萎縮症（Duchenne Muscular Dystrophy）、紅綠色盲（daltonism）、血友病、鐮刀狀貧血症和地中海型貧血（thalassemia）之外，還包括其他6,000多種疾病，每種疾病均由獨特的基因突變引起。它們通常很少見（有些極少見，在全世界僅影響幾十個人），並且按照可預見的方式遺傳。在本章一開始的故事主人翁莫妮卡身上所發生的，就是一種單基因疾病：當醫生發現她的DNA發生一個突變時，他們知道她極有可能發生心源性纖顫，還有，可以藉著在胸腔中安裝一個設備來防止她死亡。在消費者套件中通常將一些單基因疾病的結果，歸納在稱為「帶因者身分」（carrier status）的部分。顧名思義，其目的不是診斷現有的遺傳疾病（這最好在專門中心進行），而是要判斷即將為人父母者，是否為隱性單基因疾病的健康帶因者：如果父母雙方都是帶因者，他們會有生育病童的風險。這些報告沒有什麼多餘的浮華虛飾：它們只是告訴你是否是隱性基因的帶因者。很重要的是，這些檢測很少涵蓋導致疾病的所有已知突變：如果你屬於危險群，或者有遺傳病的家族病史，那麼必須諮詢遺傳學家，請他們開具更具體的DNA分析處方。由於單基因疾病很少見，因此兩個帶因者通常不會碰在一起。但有某些突變在特定人群中很常見，增加了即將為人父母者的風險，例如鐮刀狀貧血症和地中海貧血是紅血球的兩種遺傳疾病，在某些地中海地區以及亞洲部分地區很常見。多年來，義大利醫療保健體系一直免費為來自地中海貧血發生頻率較高的兩個島—西西里島和薩丁尼亞島（Sardinia）—的夫婦提供帶因者的身分篩檢。阿什肯納茲猶太人族群極易發生其他罕見的單基因疾病，如戴薩克斯症（Tay-Sachs）、尼曼匹克氏症（Niemann-Pick）或高雪氏症。在這些社群中，鼓勵婚前先做帶因者檢測，並且有報導說，年輕情侶在得知他們倆都是陽性反應之後就分手了—這並不是最浪漫的解決方案，而是在有常見且致命疾病的族群裡，經常需要做出的決定（在阿什肯納茲猶太人口中，每25人中就有1人是戴薩克斯症的帶因者，這種病對於新生兒是目前無法治癒的毀滅性疾病）。如今一種稱為胚胎著床前植入基因診斷（Pre-implantation Genetic Diagnostic, PGD）的技術正在改變許多帶有遺傳病風險夫婦的生活，從而消除了不必要的分手或流產的可能性。在PGD中，胚胎是從夫妻的卵和精子經由體外受精產生的，並做了DNA檢測，以選擇沒有發生突變的胚胎。多因子疾病：常見且複雜包括癌症、糖尿病、心血管疾病和失智症，這些都是對我們健康具威脅性的常見多因子疾病，它們讓事情因此變得非常複雜，並且讓預測變得難以捉摸。以第二型糖尿病為例，這種疾病影響全球約十分之一的成年人。遺傳因子僅佔糖尿病風險的20%，包括數十種、也許數百種變異，每個變異的影響力都很小。另外80%的風險取決於非遺傳因子：食物、運動、壓力、吸煙、飲酒、藥物和許多其他我們想像不到的因子。當我焦慮不安地打開報告，其中看到我對十幾種常見和令人恐懼的疾病，包括糖尿病、中風、心臟病和幾種不同類型腫瘤的遺傳易感性時，這種心中五味雜陳的感受顯而易見。每個結果都以根據我的DNA計算所得的風險百分比顯示，與我這個年齡層和同種族的人的已知風險相比較。它們以簡單的報告形式呈現，但是在它們之下就像原子能發電廠的控制板一樣：數百個紅色和綠色的燈閃爍著幾乎無法解碼的圖案。每個百分比都是根據在不同時間和地點進行的數十項研究與不同變量相關的風險比較而得出的，這些研究通常會出現矛盾的結果。語言學家史蒂芬．平克（Steven Pinker）是最早對自己基因體進行定序的人之一。在看到報告之後，他對整個情況做了以下的生動描述：「評估基因體資料的風險並不像使用帶有亮藍線的驗孕檢測套組那樣明確。反而更像整理一篇有一大堆龐雜參考文獻的主題期末報告。不同樣本數、年齡、性別、種族、篩選標準和統計顯著水準之間的矛盾研究都會讓你不知所措。23andMe公司裡的遺傳學家會篩選這些期刊，並做出最佳判斷，以確定哪些關聯是嚴謹的。但是這些判斷必定是主觀的，很快就會過時。」平克在這裡所謂的過時，根據的是隨著新研究的發表和新變異的發現，風險預測會不斷更新的事實，從而影響到你的研究結果。例如，在我唾液檢測的初期，由於新的研究被納入估計之中，我罹患攝護腺癌的風險在一週之內從「略有增加」轉變為「低於平均水準」。 面對這些不確定的預測，大多數人都會覺得自己好像加利福尼亞州州長或日本知事，面對隨時可能發生的地震，但是無法判斷地震的時間、地點和強度。忽視真正危險的後果不堪設想，但是如果只要一有任何風吹草動就將城市淨空，那麼就會擾亂市民們的生活、經濟，最後甚至導致失業。從這個意義上來看，地震和疾病易感性的預測是相似的：你必須衡量可接受的風險，並確定採取行動的閾值，只是所有你可以用來下判斷的根據，卻是一堆令人困惑的報告與在不同地方、使用不同方法測得的風險機率。談到避免災難，無論它們來自地球殼深處還是我們的基因，都會讓我們難以下決定。※ 本文摘自《DNA國度：基因檢測和基因網際網路如何改變你的生活》。《DNA國度：基因檢測和基因網際網路如何改變你的生活》作者：塞爾吉奧．皮斯托伊譯者：曹順成出版社：商周出版 出版日期：2020/12/05

• 2020-12-13 新冠肺炎.專家觀點

  研究：5關鍵基因攸關染疫重症 有助尋治療藥物

  科學家今天表示，研究發現有5種關鍵基因與2019冠狀病毒疾病（COVID-19）最重症有關，且數款現有藥物有望改以治療可能發展成重病的染疫患者。路透社報導，科學家研究英國208間加護病房2700名染疫患者的去氧核醣核酸（DNA），發現與抗病毒免疫和肺部發炎有關的5種基因，對於許多嚴重病例至關重要。共同率領研究的英國愛丁堡大學遺傳學者白里（Kenneth Baillie）說：「我們的研究結果立即凸顯出哪些藥物應優先進行臨床試驗。」白里表示，名為IFNAR2、TYK2、OAS1、DPP9及CCR2的基因，可部分解釋為何有些人染疫後病情特別嚴重，有些人卻不受影響。這項刊登於「自然」（Nature）期刊的研究，應有助科學家透過針對特定抗病毒及抗炎途徑的藥物臨床試驗，加速尋找治療COVID-19的潛在藥物。白里表示，其中最具潛力的藥物應是叫做JAK抑制劑的抗發炎藥物。法新社提到，這種藥物常用於癌症和關節炎等慢性疾病。白里的團隊也發現，促進IFNAR2基因活性，可望產生抵抗COVID-19的保護力，因為這種基因很可能會模擬干擾素的治療效果。

• 2020-11-09 癌症.抗癌新知

  癌細胞數目不到3.5億個之前，影像學通常看不到！名醫揭「關鍵這項檢查」一定得做

  當癌症體積太小時，臨床醫師無從偵測、也無法取樣，當然就不會有病理診斷。在這種情況下，病人即便罹患癌症也無從知道，此即是亞臨床癌症（subclinical cancer）。但，如果一個人懷著鴕鳥心態，明知罹癌卻不去就醫，這種情況不是亞臨床癌症。亞臨床癌症的病人是不自覺有任何異常，或者是認真就醫，但無論如何就是找不到癌症。元鼎診所院長曾嶔元出版《精準醫學：早期預防癌症，破解基因迷思對症下藥》（時報出版）ㄧ書提到，一個常見的例子就是胃腸道的神經內分泌瘤，這種病人常常是出現症狀以及反覆就醫後，還要等上 7-9 年才能被確診。目前醫院的常規影像學檢查能夠偵測到的腫瘤，最小約到 0.7 公分直徑大小左右。這種大小的惡性腫瘤裡面大概有 3.5 億個癌細胞。因此，癌細胞的數目還不到 3.5 億個之前，影像學通常是看不到的，當然在這種情況下也就無法取樣作病理診斷了。換句話說，亞臨床癌症病人想要獲得確診，就無法依賴傳統的病理組織切片檢查。在這種情況下，或許可以用抽血的方法解決。目前在常規的健康檢查中所做的腫瘤指數，測的是細胞分泌的蛋白質。如果所有的癌細胞都會分泌這種蛋白質的話，那麼這種檢驗的偽陰性也就很低；如果所有的正常細胞都不會分泌這種蛋白質的話，那麼這種檢驗的偽陽性也就很低。偽陰性和偽陽性都低的方法就是臨床上有用的檢驗。可惜目前使用的腫瘤指數並不是理想的檢驗方法，害得體檢的人看到腫瘤指數出現紅字就極為緊張，到處找醫生幫他找癌症。當然也常常聽到體檢科的醫師安慰病人說：「別擔心這個紅字，我們繼續追蹤就好。」改善的方法就是增加評估的項目，以彌補既有方法的不足。RNA為基礎的檢驗缺點既然是特異性不足，那麼我們就從特異性強的指標著手。特異性最強的大概就是突變的基因了，因為正常的細胞不應該有突變的基因。反過來說，如果從抽血樣本中可以偵測到突變的基因的話，那麼就表示身體裡面有癌細胞，而且癌細胞竟然還破掉釋出突變的（癌症）基因了。以上所述從血液樣本中分析 RNA 和 DNA 來偵測癌症的方法稱為液態切片。為了說明這個新科技，在此分享一個實際案例讓大家了解液態切片的價值。曾嶔元醫師指出，2018 年歲末，有一位高階經理帶著一份體檢報告，上面記載著腫瘤指數 CA72.4 有紅字，檢驗值超過正常上限的兩倍。這位高階經理長年來應酬不斷，難免多喝點酒，偶有胃痛而且胃視鏡還曾經證實有潰瘍。雖然治療後胃潰瘍已痊癒，但是偶發的胃痛還是頗令人擔心，於是趁著健康檢查的時候特別做了腫瘤指數。體檢醫師在解說健檢報告時特別指出，CA72.4 就是胃癌的指標。這真是晴天霹靂的消息，擔心多年的胃癌終究躲不過，惡夢成真了。因此這位忐忑不安的高階經理人終於在老婆的陪同下，接受精準醫學檢查。正如同上述解釋的，醫師就開立了液態切片檢驗看看RNA 和DNA 是否異常。這位高階經理人抽完血後，就對太太說：「你也順便抽血檢查吧。」半個月後檢驗結果出來了，這位高階經理人血中沒有可偵測得到的突變基因，但是有異常的 RNA 指向曾經有過幽門桿菌的感染。多年的擔心，瞬間得到紓解。然而不幸的是，太太血中不只出現異常的RNA，連突變的致癌基因也能被偵測得到。說她不幸，還不如説她真幸運能在無意中極早偵測到癌細胞的存在。是如此的早發現，以至於在胃視鏡完全正常的情況下偵測到癌症；是如此的早發現，以至於在腫瘤指數稍高一點點的情況下偵測到癌症。所以，我們可以說這位太太：「她『現在』已有癌症了。」癌細胞在複製生長的過程中會同時出現死亡，癌細胞死亡的原因不一而足，可以是因為身體免疫力去攻擊癌細胞所導致的，也可以是單純的汰舊換新所造成的。不管什麼原因，這些死亡的癌細胞在崩解之後細胞核裡的DNA（包括突變的基因）就會流到血液中。因此我們抽取血液樣本後，測量突變 DNA 在血中的含量，就可以知道有多少癌細胞死亡及崩解。這就是液態切片的原理。在沒有醫療的干預下，我們可以假設癌細胞的死亡率是固定的。因此，液態切片測得到的突變基因越高，就表示體內的癌細胞總量越高。曾嶔元醫師說，這位太太後續採取了精準醫學的癌症預防方法後，定期測量血中突變 DNA 的含量以評估所採用的方法是否有效。經過一年的努力後，血中突變DNA 的含量終於清零測不到了。根據同樣的概念，當癌症病人打算接受某種治療方法時（不管是正規療法或者是祖傳偏方）都會急著想知道是否有效，因為沒有效的話就應該提早換其他的方法，不必浪費時間和金錢；而有效的話就不妨忍受副作用的痛苦。這時候液態切片就是一個非常合適的方法了。治療前抽一管血，治療後再抽一管血。前後比較看看血中突變 DNA 的含量是否減少，如果沒有明顯改變的話，那麼這個治療可能是無效的。每當精準醫學的檢驗結果為「測不到異常」的時候，就是一份喜悅。所以，這位太太可以說：「經過『過去』的處置後，癌症現在已經不見了。」(本文節錄自時報出版《精準醫學：早期預防癌症，破解基因迷思對症下藥》)

• 2020-11-08 養生.聰明飲食

  能否喝咖啡其實不是你決定的 科學家解答是誰在操控你

  【文、圖／選自臉譜《我，為什麼會這樣？》，作者比爾．蘇利文】為什麼你沒有喝咖啡就無法展開一天的生活？在一九八二年的電影《瞞天過海飛飛飛》（Airplane II: The Sequel）中，空服員通知乘客他們所搭乘往月球的飛船偏離了軌道，小行星撞擊了飛船船艙，導航系統受到破壞，這些都沒有讓乘客嚇著，但空服員宣布了最後一個消息，乘客便陷入恐慌中：已經沒有咖啡了。世界各地許多繁忙的人士，手中往往端著一杯咖啡。對有些人來說，咖啡不只是一種飲料，它簡直就像是身體的一部分。所以說，基因也會影響我們對於咖啡的偏好，就像能夠影響身體的一部分那般。咖啡是無所不在的能量形式，不僅能夠輕易地把咖啡因這種藥物送到身體中，大部分的人也覺得咖啡美味。咖啡因的刺激效果來自於它的分子形狀類似腺苷（adenosine），腺苷會在身體中流動，是身體能量高低的指標。清醒的時候，腺苷在身體中逐漸累積，最後當腦中和腺苷結合的腺苷受體很多時，便會發出訊號：「差不多了，該睡覺了。」而咖啡因會取代腺苷，和腺苷受體結合，截斷了這個程序。如果結合得夠多，腦就不會收到需要睡覺的訊息。當有足夠的咖啡因欺瞞了我們的神經元，腦部就受到愚弄，誤以為有緊急狀況，進而刺激釋放腎上腺素或和「戰或逃」（fight-or-flight）反應有關的激素。這個時候注意力和記憶力會提高，心跳速率加快，先前所儲存的糖會被釋放出來，好增加可以使用的能量。有些人對於自己的咖啡癮引以為傲，有些人卻沒有辦法喝太多咖啡。這種喜好差異也可能不是由你決定，而是你的DNA發揮了影響力。科學家已經發現TAS2R38這種基因和你會喝下多少咖啡有關。超級味覺者難以接受苦味，所以可能就無法忍受比較濃的咖啡，或是需要許多糖和奶精中和苦味。但是除了TAS2R38上的突變之外，還有許多事情會讓有些人無法對咖啡因上癮。對於咖啡的偏好不只受到味蕾的影響，因為咖啡因對每個人的影響也不同。CYP1A2這個基因或許可說明為何有些人喝咖啡如飲水而不會有任何副作用，有些人只喝了一杯卻會心悸。CYP1A2基因所製造的蛋白質是一種位於肝臟的細胞色素（cytochrome），具有酵素的功能，能夠分解咖啡因和其他成分。CYP1A2細胞色素並非人人相同。絕大多數人在攝取到咖啡因後十五到三十分鐘內會感覺到效果，這種藥物的半衰期大約是六個小時（也就是要花六個小時，體內的咖啡因才會消除一半。所以你在六點鐘吃晚餐的時候不要喝太多咖啡，因為在午夜時分你想要去睡覺的時候，還有一半的咖啡因讓你的身體停不下來。）具有CYP1A2*1F這種細胞色素的人，代謝咖啡因的速度慢，他們的這種酵素像是懶鬼，不會快速地處理掉咖啡因。實際上的狀況就是咖啡因會因此在身體中留得比較久。這會使得咖啡因的刺激效果增強，也會讓血壓上升。有些研究甚至指出，代謝咖啡因比較慢的人如果食用咖啡因，高血壓和心臟病突發的風險會增加。你注意到絕大部分的抽菸者會喝很多咖啡嗎？這是因為菸中的尼古丁會活化CYP1A2基因，使得咖啡中的咖啡因代謝得比較快，因此從咖啡得到的提神效果比較短暫，癮君子們會比不抽菸者更快想要喝第二杯咖啡。由人們代謝咖啡因的速度不同來看，毫無疑問地，人們代謝其他藥物與食物的速度也有差異，這造就了不同人之間心智與體能表現上的不同。一項發表於二○一二年的研究指出，在固定式自行車比賽中，代謝咖啡因緩慢的人喝了咖啡以後一分鐘就出現效果，但是代謝咖啡因快速的人，在喝了咖啡後要四分鐘才有效果。所以現在奧林匹克運動會是不是需要禁止咖啡和其他含有咖啡因的飲料呢？有另一個原因或許能解釋個人對於咖啡因飲料的偏好差異：腸道中的細菌類型。腸道微生物能夠影響咖啡因代謝的證據來自於咖啡果小蠹（coffee berry borer）。這種惹人討厭的生物對於種植咖啡的人來說是天大的威脅，牠們會把咖啡豆當成早餐、午餐和晚餐。咖啡果小蠹是目前已知唯一只靠咖啡就能夠生存的動物，每天吃下的量如果換算成成年人類，相當於兩百三十杯小杯咖啡。牠們為什麼能夠忍受足以致死的咖啡因量，一直是個謎。二○一五年，勞倫斯柏克萊國家實驗室（Lawrence Berkeley National Laboratory）的微生物學家伊恩．布羅地（Eoin Brodie）所領導的研究團隊發現，咖啡果小蠹腸道中的幾種細菌中，包括精於分解咖啡因的黃褐假單胞菌（Pseudomonas fulva）。黃褐假單胞菌帶著能夠分解咖啡因毒性的基因，住進了咖啡果小蠹的身體裡面，讓咖啡果小蠹能夠以吃咖啡為生。雖然目前我們還沒有證據指出人類具備了這類能夠消滅咖啡因的細菌，但是在煮咖啡機上已經找到了那些細菌。如果這些細菌進入人體而且成為了微生物相的一部分，就能影響身體代謝咖啡因的速度。現在研究人員發現，有其他的基因會影響人類代謝咖啡因的過程，甚至細菌也可能來摻一腳，我們也還要去研究為什麼咖啡因對某些人的作用比較快或是比較強。咖啡因影響身體的方式，當然會影響我們對於咖啡因飲料的感覺。

• 2020-11-04 養生.聰明飲食

  覺得可怕？討厭吃綠花椰菜的你可能是「超級味覺者」

  【文、圖／選自臉譜《我，為什麼會這樣？》，作者比爾．蘇利文】你討厭綠花椰菜的理由人們對於綠花椰菜的喜好差異之大，在《歡樂單身派對》的〈烤雞〉那一集中特別演出來了。那一集中，克萊默（Kramer）討厭肯尼．羅傑斯烤雞店（Kenny Rogers Roasters），但是一嘗之下成主顧。後來他密謀讓好朋友紐曼（Newman）為他從餐廳買肉回來。在紐曼去買的時候剛好碰到傑瑞（Jerry），這使傑瑞起了疑心，因為紐曼「就算綠花椰菜是在巧克力醬裡煮熟的也不會吃。」紐曼為了打消傑瑞的疑心，就說自己喜歡吃綠花椰菜。傑瑞說他不敢，紐曼於是吃了一塊，然後馬上就吐出來了，說那是「骯髒的雜草」，接著吃了一口蜂蜜芥末好清除口中的苦味。紐曼顯然是個「超級味覺者」（supertaster），生理心理學家琳達．巴托夏克（LindaBartoshuk）發明了這個詞，用以描述像我這樣味覺特別敏感的人。成為超級味覺者聽起來好像很棒，其實不然。我衣服胸口上沒有大大的S字樣，反而像是因為犯罪而在額頭上被塗上紅字。你認為自己可能是超級味覺者嗎？自行檢測看看吧。找一些食用藍色色素抹在舌頭上，這些色素會覆蓋在舌頭表面，但是不會覆蓋在味蕾上，因此味蕾看起來像是粉紅色的坑洞。拿一個讓活頁紙洞不易扯破的環狀塑膠片，蓋在舌頭上，讓環中的味蕾凸出來，然後用放大鏡觀察，數一數圓形區域中味蕾的數量，如果超過三十個，就是超級味覺者。每個味蕾上約有五十到一百五十個味覺受器細胞（taste receptor cell），TAS2R（發音剛好如「味覺者」taster）這群基因會製造味覺受器。味覺受器細胞上的這類蛋白質能和飲料或食物中的分子結合。當這些分子進入口中並且連接到受器上，訊號便會傳遞到腦部，成為「喔喔喔喔喔是瑞氏花生醬巧克力」或「噁，是芥藍菜」。超級味覺者除了有比較多味蕾，TAS2R基因也具有遺傳變異，使得味覺受器對苦味更為敏感，其中有一個基因—TAS2R38 所製造出來的受器能夠偵測到許多蔬菜都含有的硫脲（thiourea）。在素食者飲食所含有的成分中，沒有比硫脲聽起來更為險惡的玩意兒了，但硫脲只是綠花椰菜所含有的眾多化合物中的一種。所以當自稱是「食物寶貝」（Food Babe）的瓦尼．德瓦．哈里（Vani Deva Hari）宣稱「食物中可接受的化合物成分標準是零」時，科學家都大為反彈。所有的食物，不論是否有機或是非基因改造，都是由化合物組成的。一九三○年代，杜邦公司的化學家亞瑟．福克斯（Arthur Fox）最先注意到人們對於硫脲的味道有不同的反應。福克斯有次意外把硫脲灑到了自己和一位實驗室伙伴身上，這種化合物並沒有讓福克斯困擾，但是他的化學家伙伴卻抱怨硫脲的味道非常苦。福克斯不是超級味覺者，但是他的實驗伙伴是。這是人們味覺並不一定相同的最早證據之一，某人嚐到的味道並不一定會和另一個人相同。TAS2R38受器的差異在於這個基因的DNA序列不同，也就是不同人的味蕾上這種蛋白質有所不同。超級味覺者的DNA讓他們的味覺受器覺得硫脲非常苦。因此當超級味覺者的嘴巴塞入綠色蔬菜時，腦會認為這種食物很可怕，不適合食用。綠花椰菜當然不會真的讓超級味覺者身體不舒服，但是由於感覺到的苦味很強，有的時候甚至足以引起嘔吐反應。換句話說，超級味覺者所具備的TAS2R38基因變異，是因為DNA為了安全起見的措施，好讓人不要吃到可能有毒的植物。在這裡我得要再次提醒，我們是DNA的產物，這種分子一心一意就只是要複製自己。DNA打造出像是人類這樣的生物，把我們當成生存用的機器，好讓自己傳遞到下一代的機會提升到極大值。（聽起來很冷酷，但是實情就是如此。）作為生存機器，人類具備了味蕾，用於區別哪些東西對身體有利，哪些東西可能致命。要進一步瞭解人類的味覺，我們得知道植物也是生存機器。由於植物無法移動躲避掠食者，它們的DNA便發展出了不同的保護策略，其中之一是讓自己的某些部位難以下嚥，或是乾脆具備毒性，好讓動物不會來吃。植物製造苦味的化合物，讓我這樣討厭綠色花椰菜的人不會有把植物當成午餐的念頭。植物的繁殖策略之一，是利用喜歡吃甜食的動物。植物用甜美的果肉包裹種子，這樣一來，動物就會吃果實，不知不覺為植物散播種子。如果你仔細思考，會發現植物非常擅於操弄動物。如果我吃沙拉，我會充滿怒氣地吃，狠狠用叉子插入那些萵苣的心臟。你為什麼喜歡吃綠花椰菜？如果TAS2R38的突變是為了保護我們不要吃到有毒的植物，那麼為什麼不是所有的人都厭惡綠花椰菜呢？可能是取決於我們祖先在當時的自然環境中所能吃的食物。如果祖先演化的地區長滿了有毒植物，具備超級味覺者基因則對生存大有裨益。另一方面，如果那些植物其實是可以吃的，那麼祝福就變成了詛咒，味蕾會造成誤導，使超級味覺者無法得到營養的食物。許多味蕾受器基因之外的基因，也會影響我們偏好的味道以及代謝（分解）某些食物的方式。找到這些基因並且確定這些基因的特性， 屬於新興學門「營養遺傳學」（nutrigenetics）。二○一六年，義大利港大學（University of Trieste）的遺傳學家帕羅．加斯帕里尼（Paolo Gasparini）發表一項研究成果：發現了十五個和人類對於各種食物偏好相關的基因。他比對了四千五百多人的基因體序列，找到與這些人喜好的二十種不同食物有關的基因。有意思的地方在於這些基因中，沒有一個和嗅覺受器或味覺受器有關，顯示人類厭惡某些食物的原因還有許多值得探究之處。

• 2019-12-12 新聞.健康知識+

  令你生病甚至死亡 美國抗癌名醫指出損害健康的關鍵

  【文、圖／摘自采實文化《逆轉疾病的科學食療聖經》，作者李維麟】破壞DNA的威脅不幸的是，我們的世界對DNA來說充滿了危險。許多外在因素會造成威脅，因為它們會干擾和破壞我們的原始碼。雖然許多危險是工業所產生，但不是所有的威脅都是人為導致。對DNA最有害的因素之一，事實上就是紫外線輻射－陽光。當你外出時，你總是記得擦上防曬乳嗎？研究已經顯示來自太陽的有害紫外線輻射會穿透皮膚，如果沒有保護，每小時能夠造成我們的DNA產生十萬個病變。在沙灘上做完日光浴回到室內後，不代表對DNA進行的攻擊已經結束。耶魯大學（Yale University）的科學家已經證實即使在經過陽光曝曬後，損傷仍持續發生。皮膚中的黑色素（melanin）可以使你變黑和吸收輻射，它實際上會透過一種稱作化學激發作用（chemiexcitation）的過程去儲存能量。一旦你在室內，被抑制的能量就會釋放出來，然後繼續在皮膚細胞中引起DNA的突變損害長達三個小時以上，縱使你不再接受太陽照射而且室內涼爽。當然，在沙灘上曬黑可能對健康有害，但是還有其他陰險的方式可以讓你的DNA受到太陽的破壞。如果你曾經在早上通勤時，陽光穿透擋風玻璃照在你身上，紫外線輻射就在整趟車程中損害著你的DNA。甚至是更不會引人注意，當你搭飛機的時候。你每次搭飛機前會先擦防曬乳嗎？你應該這麼做。加州大學舊金山分校（University of California, San Francisco）的研究人員於二○一五年在《美國皮膚醫學》（JAMA Dermatology ） 期刊上發表了一篇文章，顯示在三萬英呎高空飛行一小時的飛行員，其透過駕駛艙窗口接受到的紫外線輻射量與在日光浴沙龍進行二十分鐘的時段相當。與我們預期相反的，陰天反而使情況更為糟糕。對於飛行員和乘客來說，雲層會從頂端反射輻射到飛機上，增加了DNA損傷和黑色素瘤（melanoma）的風險。太陽不僅是唯一的威脅。破壞性的輻射也會自地面散發出來。這是以氡（radon）的形式－一種無臭的氣體－經由地下室進到家中。不同的土地部分會產生不同濃度的氡，但是它是一個隱形且會破壞DNA的住家入侵者。事實上，氡是導致不吸菸者罹患肺癌的首要因素。如果你有吸菸（你不應該），你在家中所吸入的氡會增加因為香菸導致肺癌的風險。吸菸會毒害DNA。據估計，吸入的香菸煙霧中含有四千種化學物質，其中七十種已經被證實為致癌物，包括了苯（benzene）、砷（arsenic）和甲醛（formaldehyde） 。吸入這些化學物質並不是一種娛樂，也無法為你帶來平靜。它們會引起你全身的發炎反應。就算你不是個吸菸者，但是壞消息是二手菸對於無辜的朋友、家人、同事，甚至是寵物的DNA也具有相同的破壞作用。從地毯、新車到普通家用品，像是去光水、洗髮乳和顏料所排放出來的氣體也會傷害DNA。如果你開的是使用汽油的汽車，當你加油時，你就在吸入含有苯的煙，這也會破壞DNA 。當你在加油站時，站在煙霧的上風處是明智的作法。研究顯示暴露於這些毒物中會破壞DNA，甚至會影響未來子孫。例如：父親精子中的DNA會受到有毒化學物質，像是雙酚A（bisphenol A，用來製造塑膠）、鄰苯二甲酸二乙酯diethyl phthalate，用來製造螢光棒）和鎘（cadmium，可在陶瓷釉料和香菸煙霧中發現）的影響。這些接觸經由表觀遺傳機制改變了精子中的基因，而這種改變會傳給他的後代。同樣地，苯（存在於石油中）、四氯乙烯（perchloroethylene，用於衣物乾洗）以及吸菸等一位母親在懷孕期間可能會接觸到的有毒化學物質也可能會在胎兒的DNA上留下印記，且將會跟隨孩子一生。DNA的損害可以令你生病，甚至死亡。但是DNA有一個基本的方向：盡可能完整地從一代傳給下一代。為了實現這個命運，DNA擁有防護機制以對抗有害的接觸。

• 2019-11-05 新聞.科普好健康

  比閻王還厲害！日本科學家可推測你還能活多久

  日經中文網報導，日本研究人員透過調查約1千名癌症末期患者的數據，發現血液成分和心律等數據有一定規律，可以推測出1周至3個月後的病人的存活率。經反覆研究，研究人員總結出預測人生最後階段時間的方程式。只要把每天的檢查結果輸入電腦就能判定之後的存活率，例如現在預測一週後的病人狀況，準確率可達8成左右。日本仙台市東北大學的「東北醫學資料庫組織」（ToMMo）負責人山本雅之表示：「這裡保存了當地15萬人提供的DNA、血液和尿液樣本。」還有另一個房間正對8千名日本人的基因組合進行研究。該機構不僅要收集DNA、血液和尿液樣本，還要向提供者詢問日常飲食和作息，並追蹤生活習慣，及保存就醫記錄和健康數據資料。提供者中有定期提交全家三代身體健康數據的家庭，也有在母親腹中就開始接受調查的5歲兒童。在宮城縣的12萬參與者當中，會每年更新2萬多人的身體健康數據。研究人員會將數據彙整，研究這些人的遺傳資訊、生活方式、可能罹患的疾病種類、發生時間及症狀。日本東北大學教授田宮元指出，儘管在2000年代初完成了人類基因組測序，但「僅是特定基因異常還無法解釋病因。透過最頂尖技術修復特定基因也不一定能治癒疾病」。也就是説，生活習慣和環境也在不斷影響人體。人類基因組測序就是透過血液或唾液，分析並測定基因序列，預測罹患多種疾病的可能性。按照研究計劃，透過遺傳資訊和生活習慣與疾病的關係建立聯立方程式，可望找到讓人們健康度過一生的法則。即使無法達到這個目標，也不會坐等病魔上身，而是經改變生活習慣或提前治療，選擇不和疾病為伴的生活。

• 2019-09-02 名人.精華區

  周德陽／免疫細胞治療戰 病人怎麼選擇？

  萬物皆有自救能力，人體也是，但癌細胞會偽裝並建立基地擴展，使得免疫細胞忘了攻擊敵人，導致免疫功能失調。細胞治療是訓練自己的免疫細胞重新學會辨識癌細胞，以揭開偽裝、清除敵人，恢復人體免疫平衡、回復中庸之道。由於人體對自體細胞的接受度高，治療安定性也高，還能深刻記憶癌細胞長相，以發動防衛機制、預防復發，因此這項「自救」的免疫細胞治療發展受到關注。衛福部開放細胞療法後，我受邀相關議題的演講，遇到不少人問：「細胞治療這麼多種，該怎麼選？」也是，以免疫細胞治療為例，就有殺手細胞（CIK）、樹突細胞（DC）、嵌合式T細胞（CAR-T）等，若沒講清楚，民眾也會聽得糊塗。目前任何一種免疫細胞治療，直接和間接證據都已顯示有效，但病人要怎麼選擇？我的建議是，若將免疫細胞治療分為低階、中階及高階三戰術，病人應將製程最簡單且費用不高的低階戰術，作為第一選擇。殺手細胞治療 像人海戰術殺手細胞（CIK）治療就是低階戰術。它們是一群士兵，用「人海戰術」激活人體內已經變笨的自然殺傷細胞（NK），再去辨別癌細胞以進行攻擊。因殺手細胞（CIK）治療只要抽血就可做，製程容易且多種癌症適用，等同免疫細胞治療的入門款。樹突細胞治療 軍官領兵抗癌中階戰術則是樹突細胞（DC）治療，我稱它為軍官，因為它能夠教導一群士兵認識癌細胞敵人，再把癌細胞殺掉。由此可見，將帥不必多、夠用就好。只是，樹突細胞（DC）的製程相對困難，病人必須先接受切片或開刀，取出癌細胞進行培養，才能萃取抗原，讓這位軍官識別後再指揮士兵作戰。既然樹突細胞（DC）治療屬於中階戰術，雖然成本較高，但治療效果也比低階戰術好一些。嵌合式T細胞 改造超級戰士最高階的戰術則是嵌合式T細胞（CAR-T）治療，這項治療牽涉基因改造，等同改造作戰士兵的DNA成為「超級戰士」。因為它戰力相當強勁，能掃描出癌細胞位置並精準攻擊，我又稱它為「倚天屠龍劍」。但是，CAR-T屬於免疫細胞再製，製程相當困難，成本也很高，藥廠喊價到1400多萬元台幣。雖然美國臨床試驗的成功率超過80%，不過，考量副作用大，衛福部尚未開放這項治療，僅開放其他已實施超過30年且安定性較高的免疫細胞治療。細胞療法 不排斥原有治療說明到此，還是會有人徬徨：「其他治療我能不能繼續用？」當然，免疫細胞治療不排斥原有的化療、電療或標靶等癌症治療，錯開一周再用就好。要提醒的是，細胞治療不便宜且非絕對有效，建議第四期的癌症患者再來選擇；若經濟實在不好，中國附醫可根據患者經濟狀況提供補助辦法。至於一到三期的癌症患者，當第一線及第二線治療做了都沒效，才合乎細胞治療條件。許多人在意細胞治療價格高昂，我認為，新醫療科技的價格會隨市場擴展及技術成熟度而逐漸下降，如果證實對特定患者有效或政府開放異體免疫治療，說不定哪一天也可能像免疫節點療法一樣納入健保給付，讓更多病人受惠。

• 2019-02-19 新聞.健康知識+

  長期睡眠不足危害大！研究：恐對DNA造成不可逆傷害

  【健康傳媒 編譯組／外電報導】你每天的睡眠充足嗎？科學家認為，睡眠不足會永久性地傷害DNA，並增加罹癌風險。根據一項最新的研究結果顯示，睡眠不足會降低DNA的自我修復能力，可能導致遺傳性疾病的發生。這是首度針對睡眠不足使基因遭受影響的研究。刊登在《麻醉雜誌》（Anaesthesia）。帶領研究的是香港大學麻醉學系博士 Siu-Wai Choi與他的團隊，調查當地2家醫院共49名醫生並分成2組，其中1組24人平均每月有5到6次輪值夜班，工作時間從傍晚一直到隔天凌晨，另外1組25名醫師則不需要在夜間工作。為期4個月的研究間，在2組都有達到充足睡眠的情況下，採取他們的血液樣本；另外也在其中1組醫師值夜班後缺乏睡眠的早晨，採集了血液。研究結果發現，熬夜工作醫生的DNA分裂時間，比不值夜班的醫生多30%；且DNA受損增加了25%。DNA受損會使細胞生長和基因結構發生變化，且不會自行修復，也就容易對健康造成影響，可能會增加罹癌或基因突變等風險。據研究人員表示，目前睡眠不足導致DNA受損的關係雖尚不明朗，但他們希望藉由這項研究能夠讓人們了解睡眠充足的重要。★本文經《健康傳媒》授權刊登，原文刊載於此★關心健康生活大小事，點此進入【健康傳媒】

• 2018-10-11 科別.精神．身心

  憂鬱自毀生命？研究：自殺與DNA有關

  自殺，不能解決難題；求助，才是最好的路。求救請打1995 ( 要救救我 ) 為什麼人會選擇以自殺方式了結自己的生命？傳統認為，憂鬱症是導致自殺的主因，但心理學家最新研究發現，只有5%自殺受害者屬憂鬱症患者，反而約43%的自殺行為與DNA遺傳有關。據《科學人》報導，新西蘭奧塔哥大學著名心理學家貝林（Jesse Bering）在其新書中指出，在許多自殺案例中，憂鬱症常被認為是主因之一，但是大多數患有憂鬱症的人並不會自殺（大約只佔5%），而且並非所有自殺者都患有憂鬱症。貝林特別指出，43%自殺行為可透過遺傳學來解釋，剩下的57%則可歸因於環境因素。「自殺是具遺傳傾向的，再加上環境因素對這些人生存憧憬的沖擊，導致他們較容易試圖以自殺來停止痛苦持續下去。」貝林表示，在絕大多數情況下，自殺者是因爲其他人而選擇走上不歸路。DNA中具有「過度警覺」（hypervigilant）的序列者，特別在意別人的想法或別人對他的想法。如果他們只接收別人的負面想法，將容易出現自殺念頭。「我們無法察覺大腦的神經化學運作，因此只能透過外在因素來探討構成內部過程的原因。」貝林承認，自殺是一種多重且複雜的行為。就連當事人也很難預防這種突發性的內部認知變異狀態，將自殺意念轉化為行動往往是一瞬間的決定，且涉及充滿多樣性的事件鏈。多倫多大學精神病學家路易士（Ralph Lewis）亦認為，我們不應把自殺原因單向地歸咎於憂鬱症，「很多患有臨床憂鬱症的人都會認為，他們因為憂鬱症而對生命意義感到存在危機；但這是他們自己的主觀歸因，實際上他們感到沮喪可能是別的原因。」路易士認為，這是常見的歸因謬誤，我們常會誤解自己的心理狀態，如把煩躁歸因於某人的話所致，但實際上這是因為我們感到飢餓與疲憊。【更多精采內容，詳見】

• 2018-09-30 新聞.健康知識+

  科學家發現可修復DNA的物質 延長壽命不再是夢？

  【健康傳媒 陳如頤／綜合報導】近年來，抗衰老研究成為醫界顯學，許多科學家積極尋找可以逆天、修復DNA的神奇物質，來自澳洲、美國等頂尖科研團隊從水果和蔬菜中發現名叫「煙醯胺單核苷酸」（NMN）的物質，動物實驗發現，可以修復因衰老和輻射而受損的DNA 。國內抗衰老權威，榮新診所院長張茂松表示，這類研究相當多，但仍處於動物實驗，距離可以運用階段還有很長，也就是未來還有一段很漫長的路要走。此逆天神藥的主要研究團隊成員來自美國哈佛大學科學院以及澳洲新南威爾斯大學，從蔬果找到「煙醯胺單核苷酸」，而這種物質可以幫助修復因衰老和輻射而受損的 DNA，提高哺乳動物壽命。外電報導，這項研究去年年底進行小白鼠試驗，成功讓白鼠「衰老逆轉」，22個月大的老鼠（約人類60歲）注射「煙醯胺單核苷酸」，每天2次，持續1周，檢測發現，老鼠肌肉萎縮情況獲得改善，長出全新的肌肉組織，年齡評測顯示，實驗白鼠的年齡相當於人類的6個月大。除了延長壽命、提高勞動力之外，科學家表示，該項研究一旦可以運用在人體，且成效一樣好，未來太空計畫不再是夢想，在維持良好身體狀況之下，太空人可以順利達成任務。不過，張茂松院長指出，儘管人類平均年齡越來越長，但抗衰老研究仍屬緩慢，如何活得長壽、健康、不生病，這是每一個人的願望，但依照目前醫療及科技，仍是不可能的任務。張茂松院長認為，幹細胞研究應該會是抗衰老的主流，透過幹細胞移植，讓細胞不斷重生，產生活力，如果再加上疾病預防，以及找出致病基因，就可能達到健康長壽的目的，「但這還有一段很長的路要走」。★本文經《健康傳媒》授權刊登，原文刊載於此★關心健康生活大小事，點此進入【健康傳媒】

• 2018-02-23 養生.保健食品瘋

  李嘉誠投資7億的「長生不老藥」真能返老還童？

  有位讀者寄來一個電郵，周刊報導NAD+的研究，在研發產品出來前，請問我們有可能先在三餐飲食中，多吃NAD+嗎？要多吃那些營養和食物，可以吃到NAD+呢？周刊報導的標題是「89歲香港首富砸逾七億元研究，還親自試吃」、「長生不老藥大戰　李嘉誠、貝佐斯搶加入」這個標題的上面還有一個花絮。它是由十幾個看似細胞，腸子之類的小圖拼湊而成的圈圈，而它的正中間寫道：新一代抗老藥，讓60歲的身體擁有20歲的細胞。這篇報導的出刊日期是2017-9-28。但其實，相關的新聞在2017年的六月就已出現。在討論這篇報導之前，我需要先糾正這位讀者的錯誤認知：首先，「在研發產品出來前」是錯誤的，因為該產品早已上市。再來，「多吃NAD+」也是錯誤的，因為該產品並非NAD+，而是一個聲稱能增加NAD+的維他命。好，我們現在來討論李嘉誠的「長生不老藥」到底是啥東西。NAD的全名是Nicotinamide adenine dinucleotide（煙酰胺腺嘌呤二核苷酸）。它是存在於全身每一個細胞裡的一種輔酶，而由於它跟細胞的能量及DNA修復有關，所以才會被認為有返老還童的作用。NAD+的「+」，是代表著NAD是處於氧化的狀態。而當NAD是處於還原的狀態時，它就變成NADH。到底是NAD+，還是NADH，對普羅大眾並不重要。所以，在接下來的討論，我就只用NAD。由於，NAD被認為有返老還童的作用，所以，有一家叫做ChromaDex的美國公司就是在賣一個叫做NIAGEN的補充劑，說它可以提升身體裡NAD的濃度，從而達到返老還童的目的。李嘉誠旗下的維港投資就是在去年四月投了兩千五百萬美元到這家公司。那，NIAGEN真的有返老還童的作用嗎？NIAGEN裡面最主要的成分是Nicotinamide Riboside（煙酰胺核糖苷，NR），而NR是一種維他命B3。也就因為如此，有人說NIAGEN是很貴的維他命B3。目前已經發表的，規模非常小的臨床研究顯示，服用NIAGEN是安全的。但是，到現在，還沒有任何臨床研究顯示，服用NIAGEN對健康有任何好處。NR是可以從食物（如牛奶）中攝取，但是，每天所能攝取到的量，是遠遠不及補充劑，更不用說是會幫助您返老還童了。所以，您如果選擇相信周刊報導所說的「長生不老藥」，那就去吃NIAGEN吧。但是，不管有效沒效，請千萬別說是我推薦的。

• 2018-01-19 癌症.抗癌新知

  新血液檢測 有助提早發現這8種癌症

  研究人員今天表示，一種新的癌症血液檢測方法CancerSEEK，能在8種癌症腫瘤擴散到身體其他部位之前檢測出來，為早期發現癌症帶來希望。法新社報導，刊登在美國「科學」（Science）期刊的研究報告指出，CancerSEEK檢測費用約為500美元（新台幣1萬4801元）。不過在廣泛應用前，仍需要更進一步研究。1005名癌症患者參與由約翰霍普金斯大學（JohnsHopkins University）研究人員率領的研究，檢驗出這8種癌症的總體準確率約為70%。能被檢測出的癌症類型為卵巢癌、肝癌、胃癌、胰臟癌、食道癌、直腸癌、肺癌和乳癌。其中5種癌症包括卵巢癌、肝癌、胃癌、胰臟癌和食道癌，沒有針對一般風險族群進行的篩檢測驗。CancerSEEK能以69%至98%靈敏度檢測這5種癌症。在83%的案例中，甚至能縮小到檢測出癌症細胞的所在位置。CancerSEEK是非侵入性的檢測方法，根據16個癌症基因的DNA突變，還有10種循環蛋白質指標水平進行分析。研究報告表示：「CancerSEEK的最終目標是在出現癌症症狀前，及早發現。」但其他研究專家則表示，還需要更多研究去檢驗CancerSEEK的真實準確性，以及能否在出現症狀前提早發現癌症。

• 2018-01-05 新聞.科普好健康

  喝酒直接導致癌症！英研究：過量恐致幹細胞DNA受損

  喝酒傷身，眾所皆知，醫學研究也證明，喝酒會增加罹患乳癌、腸癌、口腔癌、喉癌、食道癌、肝癌和結腸癌等七種癌症的風險。世界癌症基金會明白表示，酒喝得愈多，罹患癌症風險越高，並堅信有證據表明，喝酒直接導致癌症。但酒精到底是如何導致癌症？英國劍橋研究人員3號在Nature學刊中發表的研究中給出了詳細解釋。這項由Cancer Research UK資助的研究發現，黃湯下肚後，人體會在消化酒精的時候產生乙醛，而這乙醛就是最終導致癌症的罪魁禍首。研究人員指出，乙醛在體內累積，就會攻擊最重要、負責製造我們體內所有細胞的幹細胞DNA，一旦幹細胞受損，它們就會製造出不正常，甚至是會誘發癌症的惡性細胞。但我們的人體是有內建防禦機制，來避免酒精造成傷害，其中一種是稱之為ALDH的酵素群，能夠將乙醛分解成醋酸鹽，這種能夠作為細胞能量的成分；研究中顯示，缺乏ALDH酵素群的老鼠，一但被餵喝酒精飲料，其DNA損傷比體內有ALDH酵素的老鼠高出了4倍。另一種則是一系列DNA本身的修復機制，但不幸的是，並非每個人的修復機制，都能隨時隨地正常運作，尤其是東南亞地區的人種的修復機制，就無法有效運行。研究人員指出，機器都會出錯，人體生物機制更不可能百分之百完美，一旦碰到像是突然大量飲酒的時候，就算你擁有防禦機制的基因，仍可能導致防禦機制反應不及而當機，進而大幅增加你罹患癌症的風險。 ※ 提醒您：禁止酒駕 飲酒過量有礙健康 編輯推薦 粉瘤和粉刺怎麼分辨 粉瘤為何會在同地方反覆長出來？ 別再「飯後」吃水果！中醫建議這2個時間吃最好