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科學人 博學誌:疾病新解

科學人 博學誌:疾病新解

  • 雜誌名稱:科學人
  • 刊別:特刊
  • 出版地區:台灣
  • 語言:繁體中文
  • 出版日期:2018/10/01
  • 定價:380
  • 優惠價:95361
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封面故事

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

導讀者︰伍焜玉(中央研究院院士)
 

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。
 

雜誌目錄

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)
 

內容簡介

《科學人》雜誌-全球科普雜誌第一品牌

自2002年創刊以來共11年榮獲出版界最高榮譽雜誌出版金鼎獎!身為全球科普雜誌的第一品牌,《科學人》一直領先報導全球最先進的科學脈動與產業趨勢,除生命演化及天文奧秘的探索外,也包括成就未來經濟創新的各種工具:「NBIC,Nano-Bio-Info-Cogno(奈米科技、生物科技、資訊科技與神經科技)」,及其聚合衍生的「長壽醫學」、「未來能源」、「淨化科技」、「即時通訊」、「人工智慧」及「前進太空」等產業趨勢內容。除了原Scientific American文章精確編譯外,台灣延伸企劃採訪篇章更佔40%以上,藉由淺顯易懂的編輯呈現方式,帶給產業精英、知識家庭、高中及大專院校師生最具未來性的知識力。

《科學人》雜誌即將於2017年2月滿15週年!15年來,在「廣」的方面,《科學人》月月帶給台灣讀者科學新知、科學新聞、重要科學研究;而在「精」的方面,《科學人》推出15週年特別獻禮:「博學誌」系列文集,滿足您在單一領域更深入、更全方位的知識渴望。

「博學誌」系列文集

問,時間為何物?(2016/9/20全新出版) 台灣大學物理系教授 高涌泉 專文導讀

窺探大腦(2016/10/20修訂版)  中央研究院院士 曾志朗 專文導讀

發現天文之美(2016/11/20修訂版) 國立自然科學博物館館長 孫維新 專文導讀

掌握數位生活(2016/12/20全新出版) 台灣大學資工系教授 林守德專文導讀 活靈活現動物行為(2017/1/20全新出版)金鼎獎科普作家 張東君 專文導讀

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