基因救命手冊

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。

摘自《基因救命手冊》導讀

醫學革命已經降臨

沒有人能置身事外

羅伯．詹姆斯正好具備醫師和遺傳學家這兩種身分，而自己的家族中就面臨了兩個牽涉到基因檢測及罹病風險的案例，這是值得驚訝的巧合嗎？其實不然。

在美國，罕見疾病（或稱孤兒疾病）的定義是，罹病人數少於20萬人的疾病，而根據美國「國家罕見疾病組織」估計，美國至少有6,000種罕見疾病，估計約有2千5百萬人罹患其中一種疾病。倘若將病患的親友也列入考慮，那麼很少人能完全不受這些疾病的波及。就如同詹姆斯博士的情況，許多人的生活受到影響，就是因為他們的家族基因中存在錯誤的序列。

這麼說來，所謂罕見疾病，其實根本並非如此罕見。

事實上，讓我來透露實情。「詹姆斯博士」就是我本人的化名，故事中的其他名字也都是杜撰的，但布萊德和凱薩琳代表的是我的姪子和姪女，佛列德是我的岳父，蘿拉是我的姨子，朵恩是我太太。多年前，我投身遺傳醫學的領域，滿心希望能盡一己之力，幫助探究他人的醫療問題，與其他家庭面臨的挑戰。而實際上，基因醫學竟將罕見遺傳疾病的問題，帶進了我自己的家門。

然而，基因學上的新發現，並不限於具高度遺傳特性的那6,000種疾病。我們正在經歷一場基因革命，所有的人都會在各個層面上受到影響。這場革命涉及了糖尿病、心臟病、癌症、氣喘、關節炎、阿茲海默症以及其他的常見疾病；也涉及了心理健康、個性、生育的決定、甚至個人的種族歷史。我們已經了解到，DNA所使用的語言，也就是生命的語言。如今我們解讀這個語言的方式，將會為我們的健康帶來深遠的影響。
過去我們僅能藉由一般的觀察，了解疾病在家族裡流傳的情況；但是經過這幾年來研究上的爆炸性突破，如今已經辨識出許多特定DNA的變異能在不同疾病中扮演預知的角色，於是我們可以藉此更精準的預測個人未來罹患某疾病的機率。

這項突破的應用，如今已不限於如夏柯．馬利．杜斯氏症這類罕見疾病，或因BRCA1突變所引起的特定乳癌上。近年來，科學家已逐漸找出引起許多普通疾病的DNA缺陷，這些新資訊可說是如同洪水般，從世上最頂尖的實驗室傾瀉而出，而且這股力道在不久的未來仍不會有絲毫消減。過去，基因檢測只能用在高危險的病例上，但我們已跨越了這個醫療模式的瓶頸，如今幾乎每個人都有機會受益於這些檢測。

這些醫療上的發展，已激起大眾強烈的興趣，在新聞媒體、甚至知名的歐普拉談話節目中，都經常見到這方面的報導。許多公司也開始直接向大眾推銷綜合DNA檢測，他們宣稱防範未然的時代已經來臨，人們可以藉由DNA檢測所提供的特定資訊，增加自己對生命的掌握。

其中一家公司「23與我」（23andMe，以人類23對染色體命名），便以「馬上解開您體內DNA蘊藏的祕密」為宣傳，向潛在顧客促銷。另一家競爭對手「基因搜尋」（Navigenics）宣稱，他們的檢測可以「讓您一步一步的掌握自己的健康」。第三家公司「基因解碼」（deCODE）說，這項檢測服務「讓您得以為自己的健康做出更明智的決定」。

目前這些檢測所用到的DNA取樣，還不到人體完整DNA的0.1%，但就足以提供數十種疾病和健康狀況的訊息。不久的未來，這些數字還會急速攀升。就在科學家繼續解開基因組的祕密時，幾乎每個星期都會有新發現問世。

至此，我已分享了許多自己家人遭遇到的特殊遺傳疾病的經驗。然而，這些知識都來自醫師安排的特別檢測；今日，每個人都可以直接從新的提供者那兒得到DNA的訊息，那又是一番什麼樣的光景？

摘自《基因救命手冊》序

從基因重新思考健康

黃達夫　和信治癌中心醫院院長

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。

摘自《基因救命手冊》推薦序

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）

柯林斯突破性的研究，使我們看待健康與診斷疾病的方式大為改觀。

——歐巴馬（Barack Obama），美國總統

用流暢的文字與令人信服的說理，柯林斯把現代醫學科學描述得栩栩如生，而且容易理解。這本書帶來了希望……

——古柏曼（Jerome Groopman），《醫生，你確定是這樣嗎？》作者

為個人量身訂做的醫學，前景就在你的DNA 裡；千萬不要等到你生病的時候才想了解箇中詳情。

——歐茲（Mehmet Oz），《YOU─你的身體導覽手冊》作者

柯林斯院長是分子遺傳學的大師。他早期以創新方法找出囊腫纖維症的突變基因，發現此症對於嚴重的遺傳疾病有著重大貢獻。後來帶領「人類基因組計畫」在2000年第一次解開人類染色體內所有DNA的定序，給生物醫學研究帶了新希望，也給醫療帶來具革命性的新機會。

他寫這本書，是以醫師科學家身分，並以基因分子生物學的角度，深入淺出的闡述人類基因組定序後，帶來的「個人化」醫療的目前情況及遠景。特別指出的例子，是有關遺傳疾病、癌症、糖尿病、腦疾病的基因檢查及個人化醫療前景。也對基因與人種的關係給了正確的信息。

每一章都有一個簡短的結論、及加入個人化醫療行列的建議。讀了這本書，除了增進對於人體基因的了解，也對近年來充滿革命性的基因組醫學的研發有明確的知識，並對其醫療上的實際應用價值有正確觀念。這是一本很值得推薦的好書。

──伍焜玉　國家衛生研究院院長

柯林斯博士是基因科學上的巨人，他首先定位出囊腫纖維症基因，主持人類基因組計畫，現在則帶領者全美的醫學研究。然而柯博士卻以赤子之心，親身接受商業化的基因檢測，體驗他的研究成果。

柯林斯博士以親身的體驗以及許多活生生的例子，向大眾解釋遺傳醫學及基因檢測。他所希望傳達的是真正的遺傳學知識，使用的卻是你我都可以了解的語言。我真誠的期望大家能放下對科學的恐懼，勇於學習新知，以迎接基因檢測的來臨。

──胡務亮　台大醫院基因醫學部主任

達文西把密碼藏匿於畫作中，而達文西跟你我一樣，身為人類的本身，就是個具大的謎！

本書由夙負盛名的美國國家衛生研究院院長柯林斯，由淺入深的解釋人類基因解序後，個人化醫療時代的來臨。內容搭配精準的科學論述，以及家族病史的動人故事，由兼具生命科學學養及翻譯長才的鄭方逸博士，咀嚼出精彩的文字。
於後基因時代，我們更期待藉由本書，吸引青年學子，對基因啟動及疾病蛋白質之研究，有另一個新時代的開創！

──陳韻如　中央研究院基因體研究中心助研究員

每個人都是獨一無二的個體，用基因序列寫著自己的罹病風險與保健方式。如果每個人的基因序列密碼可以解讀，將顛覆舊有「一視同仁」的醫療制度，取而代之的是「個人化醫學」，讓人們可以預知疾病（predictive），加以預防（preventive）並客製化醫療（personalized），且參與決策（participatory）。

我們正處於此時代的開端，此書作者兼具醫學與遺傳學博士，以臨床真實故事，淺顯易懂的文筆，為我們解說這即將來臨的劃時代的革命——量身訂做的個人化醫療。

──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

1979年生於台南市。台大農藝系畢業，美國北卡羅萊納州立大學植物生理學博士，主修植物病蟲害與生物化學。長期旅居美國，現為自由譯者。譯有《看漫畫，學DNA》、《潛意識正在控制你的行為》、《大腦騙局》等科普書籍。