撰稿人：陳沛隆醫師
撰稿日期：2014-10-14
遺傳學不是應該拿來研究豌豆或是果蠅而已嗎？怎麼和人類的疾病扯上關係了？
將遺傳學的知識運用於醫學大約可以追朔回二十世紀初期於英國的蓋羅 (Sir Archibald Edward Garrod, 1857-1936)。蓋羅和當時一些其他有遠見的人發現說某些疾病在家族裡數個成員都發生的情形可以用孟德爾遺傳定律來解釋，這在現在或許大家覺得理所當然，連中學生都知道所謂的顯性遺傳，隱性遺傳等等，但是在當時是了不起的突破。他最有名的研究是關於黑尿症 (alkaptonuria)。以此為開端，後來開啟了整個新的醫學領域，稱之為先天性代謝異常 (inborn errors of metabolism)，含括了許多罕見但可能很嚴重的疾病，例如肝醣儲積症 (glycogen storage disease)，苯酮尿症 (phenylketouria)，過氧化物酶體 (peroxisome) 相關疾病，溶小體 (lysosome) 相關疾病等等。
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| 【圖一】：蓋羅。 | 【圖二】：現代一本非常好的先天性代謝疾病之教科書。 |
【版權聲明】圖一：版權屬於 Wellcome library, London，依據 Creative Commons by-nc 2.0 UK 授權引用。
除了以上所述的先天性代謝異常疾病，目前還有許許多多其他的單基因疾病已被了解。譬如說地中海型貧血 (thalassemia)，鐮刀型貧血 (sickle cell anemia)，血友病 (hemophilia)，侏儒症 (achondroplasia)，馬凡氏症 (Marfan syndrome)，視網膜母細胞瘤 (retinoblastoma)，多囊腫性腎臟病 (polycystic kidney disease) 等等，不勝枚舉。總括來說，迄今已有超過兩千個單基因疾病的基因被發現。
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| 【圖三】：鐮刀型貧血。 | 【圖四】：馬凡氏症。 | 【圖五】：多囊腫性腎臟病。 |
【版權聲明】圖三：版權屬於Maksim/public domain。圖四：版權屬於 Laoayllon/public domain。圖五：版權屬於 Sb2207，依據 Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic 授權引用 。
另一個重要和疾病相關的遺傳是染色體 (chromosome) 相關疾病。每個人有二十二對體染色體再加上兩條性染色體（女生的話是 XX，男生是 XY），如果說染色體數目有異常的話就會造成疾病，譬如說唐氏症 (Down syndrome) 就是一個廣為人知的例子。而涉及染色體的異常，不見得需要到數目有變化，其他異常也可能造成疾病，譬如說第九對染色體和第二十二對染色體的轉位 (translocation) 就可能造成慢性骨髓性白血病 (chronic myelocytic leukemia)。
講了那麼多，讓我們來看點實際的例子好了。以下是目前醫療院所目前就遺傳的角度上可能可以提供的貢獻：
- 一個 38 歲的女性懷孕了，想要知道這個胎兒會不會有唐氏症或是其他的染色體異常之疾病。
- 一對情侶準備結婚，但是他們倆人都有地中海型貧血，他們想要知道結婚之後可不可以生小孩。
- 一個 21 歲的女性，幾代之內的家族成員已經發現有好幾個年輕就發病的乳癌，她想要知道自己得乳癌的危險性多高。
- 一個腫瘤醫學科的醫師根據病人的基因檢測決定該使用某一特定化學治療 (chemotherapy) 藥物或是決定該化學治療藥物的最適當劑量。
- 爸爸帶著孩子來做親子鑑定。
- 一個本身有多重內分泌腫瘤疾病 (multiple endocrine neoplasia) 第二型的爸爸帶著兩個小朋友來醫院做基因檢測。一個小朋友發現也帶有相同基因突變，於是就安排了手術而防止了日後可能的腫瘤形成。另一個小朋友發現並不帶有此突變，於是他以後就可以快快樂樂而不用一輩子生活在擔心會不會發病的陰影當中。
- 一個身體本來有好幾個器官都有問題但卻不知道確實病因的小朋友，經過基因檢查之後，確定診斷為某一特定遺傳疾病。從此醫師以及小朋友的家長都對日後小朋友可能新發生的問題能夠提前準備。
如果要繼續舉例，大概可以再多好幾頁的例子。讓我們就此打住。
以上所談的，絕大多數都是單一遺傳變異就可以解釋整個（至少是絕大部份）的臨床表現。也就是說這些基因有主要基因的效果 (major gene effect)，單一基因有絕對的影響性，但是相對下這一類疾病在族群中並不常見（有些可以說是非常罕見）。
對於一些比較常見的情況（例如糖尿病，高血壓，高血脂，攝護腺癌，肥胖，老年失智症等等）又是什麼樣的情形呢？
對於這個問題，不同的疾病可能有其個別的特殊之處，不見得能有一個統一答案。如果硬要給個簡單而一般性的答案的話，或許可以歸納如下：
第一，許許多多的常見疾病都被發現與遺傳有關，而遺傳的比重輕重則視疾病而異。
第二，除了遺傳因子以外，環境因素也會相當程度地影響疾病的表現。也就是說【先天】（也就是遺傳成份）和【後天】（也就是環境成份）都有影響。
第三，就遺傳因子來說，大部分的常見疾病都是找到【許多】個相關基因（【許多】可以是【數個】，【十數個】或是【更多】）。
第四，利用遺傳資訊來針對常見疾病做風險估算或是治療指引在目前來說都還只是起步階段。但這個領域進展非常快速，可能幾個月或是一兩年的時間，就有更新的面貌。