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科學人雜誌博學誌: 疾病新解

內容簡介

內容簡介 封面故事：疾病新解關於《疾病新解》：前一版《疾病解密》介紹癌症、疼痛、心血管疾病、腦神經疾病與治療方法，這本《疾病新解》除了收錄2014年以來的癌症新知與重要抗癌療法，新加入認識病菌、對抗感染、發炎與重整免疫力議題，更介紹最新基因醫學知識，希望為讀者剖析不同疾病的成因機制與治療觀點，培養理性面對疾病的科學視野。精采單元：對抗感染、癌症戰爭、基因醫學編者的話：導讀 －－伍焜玉（中央研究院院士）21世紀生物醫學新願景基礎生物醫學研究的革命性發現與生物工程技術的突飛猛進，帶來治療疾病的新希望。撰文／伍焜玉科學人》博學誌《疾病新解》以清楚易懂的方式介紹從2014年以來診斷及治療人類疾病的突破性新進展。這些新療法建立在基礎生物醫學研究的豐碩成果上，基礎生物醫學研究的創新發現與生物工程技術的突飛猛進，開闢了治療疾病的嶄新方法，使過去一些無法治療的疾病獲得痊癒的機會，為病人帶來福音、社會家庭帶來安寧。20世紀後期，生物醫學研究有不少革命性新發現，這些創新研究成果除了來自對基礎研究有遠見的長期投資，也要歸功於轉譯研究（translational research）的極力推動。20世紀後期因此成為基礎生物醫學研究的黃金時代，革命性創新發現不斷出現，而具有廣大應用價值的生物醫學工程技術也陸續開發，更迅速地應用於疾病診斷及臨床治療上。其中較為引人注目的新發現，包括基因組學、遺傳醫學、基因剪輯、免疫調控、疫苗及腸道微生物群系（俗稱益生菌）。這些重大發現及臨床應用在《疾病新解》都有詳細的介紹與解釋，其中值得強調的是收錄於第二單元「癌症戰爭」的癌症免疫療法文章與收錄於第三單元「基因醫學」的基因剪輯文章，接下來我重點式的介紹這兩項議題，有助於讀者掌握《疾病新解》的內容。100多年前，醫生便試著以加強免疫力的方法來對抗癌症，早先是利用細菌感染加強人體用來抗癌的免疫力，接著嘗試利用免疫細胞（淋巴球或樹突細胞）療法，但效果並不顯著。最近10年來，免疫療法終於有了新的突破。其中的關鍵發現，是找出癌細胞釋放用來躲避人體免疫細胞的偵察及攻擊的分子：CTLA-4及PD-1 PD-L1。癌細胞利用這二類分子困住T細胞，使T細胞無法消滅癌細胞。科學家並於轉譯實驗中發現了CTLA-4抗體、PD-1以及PD-L1抗體，可消除癌細胞對T細胞的干擾，恢復T細胞滅癌的活力。把這三類抗體輸入腫瘤動物模型時，發現動物身上的腫瘤變小而且轉移情況減少。這三類抗體在臨床試驗已成功顯示治癌效果，如今這些抗體藥物已應用於癌症治療，統稱為「免疫檢查哨抑制劑」（immune checkpoint inhibitors, ICI）。ICI藥物對多種癌症有效，而且效果是長期性的，令人興奮的是，一些已嘗試了多種抗癌藥物都沒有效果的癌症病人，已面臨無藥可醫的情況，嘗試以ICI治療後，腫瘤居然消失了，而且長期不再復發。ICI已經公認是癌症治療的新奇蹟！另一種令人興奮的癌症免疫療法是由病人血液取出T細胞，經由基因工程技術把原本細胞表面的T細胞受體改造成帶有癌細胞抗原，這種經基因工程改造的T細胞稱為「嵌合抗原受體T細胞」（CAR-T）。此處的CAR並不是車子，而是取嵌合抗原受體（chimeric antigen receptor）這三個字的第一個英文字母做為簡稱。CAR-T療法臨床試驗已經獲得成功，兩家藥廠開發的CAR-T藥物已獲准上市，目前應用於治療高度侵略性的急性淋巴白血病以及惡性淋巴瘤。治好了不少病人，CAR-T療法已進一步展開應用於治療其他癌症的臨床試驗。基因剪輯工具CRISPR是一項創世紀的新基因工程技術。由於技術簡易，而且可廣泛應用於剪輯細胞內的基因而引發全球科學界關注。因這項技術也可應用於剪輯胚胎細胞基因，引發倫理上的憂慮。基因剪輯技術起源於細菌學的基礎研究，細菌學家發現細菌使用CRISPR-Cas系統，黏住入侵病毒、將其去除。這些基礎研究結果起初並不受重視，但經由基因工程及轉譯生物醫學的進一步研發，才轟動全球。CRISPR可應用於剪除致病的基因突變，然後以正常基因取代。應用於成人的基因剪輯，可用於剪輯生殖細胞例如精子基因，甚至胚胎細胞基因。目前研究仍停留於動物實驗階段，但預計2018年年底將開始人體臨床試驗，測試CRISPR治療血液疾病的效果。有些科學家認為今年開始臨床試驗有點太快，因為可能發生的副作用仍不清楚。CRISPR引發倫理上的憂慮及爭論，關心的重點是它可用來改變胚胎，意味著可用以製造人。第三單元文章〈基因剪輯踩過紅線〉就是針對這個倫理問題所做的精闢討論。新的醫療技術經常帶來倫理問題，但從來沒有像基因剪輯所引發的倫理憂慮這麼嚴重，這篇文章值得深讀。生物醫學的另一項新發展，是應用物理原理及方法於治療疾病，其中一項是以電刺激做為治療方法。事實上電刺激療法已成功應用於治療嚴重失明及耳聾，電刺激療法對老人失智症在動物實驗上也有效果。第一單元文章〈電刺激重整免疫力〉，深入介紹電刺激療法的應用，經由神經活性增加免疫力。這是很有趣的基礎研究，也具有醫療上的價值。《疾病新解》每篇文章都有其獨特性，可以分開閱讀。很妙的是，讀完所有文章後，你會對21世紀的疾病診斷及治療新方向有了整體性的了解，而且對21世紀的生物醫學有新的盼望。這本書能讓年輕學子看到醫學輝煌的願景，渴望加入生物醫學研究的陣容，開發更新穎的療法治療目前困擾人類的各種疾病。

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產品目錄 博學誌疾病新解1目錄3版權頁4導 讀21世紀生物醫學新願景撰文／伍焜玉6第一單元 對抗感染8瓦解細菌堡壘撰文／齊默（Carl Zimmer）14夢幻流感疫苗撰文／麥肯納（Maryn McKenna）16愛滋免疫攻防戰:瞄準病毒弱點撰文╱桑德斯（Rogier W. Sanders）、威爾森（Ian A. Wilson）、摩爾（John P. Moore）22伊波拉病毒陰魂不散撰文╱亞斯明（Seema Yasmin）28真菌大軍來襲撰文╱佛雷塞（Jennifer Frazer）36電刺激重整免疫力撰文／崔西（Kevin J. Tracey）4調停免疫之亂撰文／瓦德霍茲（Michael Waldholz）50腸道微生物也能對抗疾病撰文╱柯瑞吉（Katherine Harmon Courage）52腸道菌大普查撰文／華立斯（Claudia Wallis）54第二單元 癌症戰爭 56召喚免疫軍團來抗癌！撰文╱沃夏克（Jedd D. Wolchok）62免疫療法抗癌鬥士撰文／溫特勞布（Karen Weintraub）72抗癌軍團裝備升級撰文╱波西（Avery D. Posey Jr.）、強恩（Carl H. June）、列文（Bruce L. Levine）78慢性發炎就像細胞著火！撰文／米哈爾（Wajahat Z. Mehal）84抗發炎的飲食策略撰文╱華立斯（Claudia Wallis）86TAG癌細胞撰文╱強生（George Johnson）90病毒爆破癌細胞撰文／馬洪尼（Douglas J. Mahoney）、史托德（David F. Stojdl）、賴德（Gordon Laird）96扭轉細胞命運撰文╱皮克洛（Stefano Piccolo）104阿斯匹靈治癌症撰文╱卡利爾（Viviane Callier）106基因檢驗也難解癌症！撰文／瓦普納（Jessica Wapner）108第三單元 基因醫學110基因治療第二戰撰文╱路易斯（Ricki Lewis）116基因剪輯踩過紅線撰文／霍爾（Stephen S. Hall）126幫基因裝上開關撰文／科朱貝克（Jim Kozubek）132外遺傳也會遺傳？撰文／史金納（Michael K. Skinner）140RNA未來醫療新勢力撰文╱高曼（Christine Gorman）、馬隆（Dina Fine Maron）148遺傳醫學照亮上帝之村撰文／史特勞斯（Kevin A. Strauss）156寶寶該做基因組定序嗎？撰文／羅克曼（Bonnie Rochman）

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