《工作細胞》是部難得的微科學漫畫，敘述帥氣的白血球先生，與呆萌紅血球小姐的冒險故事。儘管裡頭充滿了努力、友情、正義必勝的故事，白血球們總是能夠一次又一次殺爆入侵的微生物（其實我比較想看微生物贏 XD）。但，真實的世界又是如何呢？

紅血球其實像顆貝果麵包，至於白血球咩，比較像是顆煎壞的荷包蛋……

《工作細胞》裡的角色多是可愛的紅血球小姐、帥氣的白血球先生，和萌萌的血小板蘿莉。但在真實的世界裡，它們的長相可就不是如此了，紅血球通常直徑為6~8 μm，長的很像一顆扎實的貝果麵包；而白血球稍大，直徑為9~12 μm，長的很像……一顆沒煎好的荷包蛋（我實在想不到其他的形容詞啊啊啊！）。

對細菌、病毒和寄生蟲而言，人體是個溫暖又不乏食物的地方，所以倘若有機會，這些求生存的浪浪微生物就會進入我們溫暖的肉體裡，與免疫細胞們共同上演一場又一場的生存之戰。大型的入侵者，如阿米巴原蟲，會吞食紅血球作為食物；小的如瘧原蟲會鑽入紅血球體內，不但能直接吸取營養，更可躲避白血球的攻擊 [1]；而更高招的是那群反轉錄病毒（如：肝炎病毒Hepatitis Virus，和引起愛滋病的人體免疫缺陷病毒Human Immunodeficiency Virus/HIV），把自己的遺傳密碼直接寫入宿主細胞的DNA裡，不僅無需擔心白血球的攻擊，更潛藏於身體裡的細胞，幾乎無法根除，成了人體的一部份 [註1]！

對細菌來說，白血球才是可怕的惡魔！

在這裡我要先替細菌說說話，其實以一隻小細菌的觀點來說，白血球超可怕的啦！彷彿就是《進擊的巨人》裡的食人巨獸般 [註2]，利用靈敏的受器「聞」到發炎物質後，會成群結隊的奔襲而來（化學趨向性/Chemotaxis）。

更可怕的是，一旦發現無助的細菌們，白血球會伸出巨大的偽足（pseudopodia）加以捕捉、吞噬。可憐的細菌被巨大的白血球吞食之後，還會被白血球體內的過氧化物、酵素等分解成碎片，一命嗚呼～而且被撕成碎片的屍體還會被巨噬細胞剪成胜肽（peptide）片段，送給免疫系統的老大－T細胞（T-helping cell）進一步刺激免疫反應，以召喚更多的白血球來襲擊細菌村莊 [3]！想想，以細菌的角度來看，白血球完全不是帥氣的型男衛兵，根本就是《沉默的羔羊》裡的變態食人魔吧 [註3]！

漫畫太善良了！真實的世界充滿陰謀詭計！

在《工作細胞》的前幾話中，出現的敵人都是少量的細菌，白血球們經過一番苦戰之後，總是會獲得最後的勝利。就算是腫瘤細胞也是僅用兩話的時間就清除得乾乾淨淨！但免疫系統遠比科學家們想像的還要複雜、神奇許多，真實的細胞世界裡充滿了計謀、背叛和策反之計！

比方說在人類歷史上佔有一席之地的結核桿菌（就是那隻能讓人得到肺結核、咳到吐血的原兇），是少數能夠潛藏在巨噬細胞的細菌，最近更被發現會利用巨噬細胞的訊息傳遞來提高自己的致病力 [4]！而近年來科學家更發現，腫瘤組織會吸引巨噬細胞聚集，讓它們釋放生長因子，進一步地刺激腫瘤細胞生長、茁壯 [5]！如此神奇、工於心計的免疫世界，未來是否也會在《工作細胞》裡出現呢？這是多麼的令人期待啊！（台灣的教育部快把《工作細胞》列為必讀書刊吧！）

• 註1：有一種理論是，遠古的反轉錄病毒將它們的基因寫入人體細胞後，經過很久很久的時間後，兩方達成了和平共存的狀態，也就逐漸變成了我們基因的一部份。
• 註2：《進擊的巨人》是近期風靡日本、台灣的漫畫，設定是類似於中世紀文明的世界裡，出現了喜食人類的巨人，引起了人類社會中難以想像的恐慌。
• 註3：《沉默的羔羊》為1991年上映的驚悚電影，男主角為冷酷的食人魔罪犯－漢尼拔醫師，其冷靜、工於心計又殘忍血腥的形象讓人不寒而慄。儘管只有21分鐘的戲份，其精湛的演技讓演員安東尼·霍普金斯成為奧斯卡獎史上，演出時間最短的男主角的獲獎演員。

本文感謝衛生福利部台東醫院檢驗科張昱維（Yu-Wei Chang）協助。

參考文獻

1. 瘧疾（Malaria）。中華民國衛生福利部疾病管制署
2. Galani IE, Andreakos E. Neutrophils in viral infections: Current concepts and caveats. Journal of Leukocyte Biology, 2015, 98, 557-564
3. 林建中、陳光偉、陳證文、王世輝。免疫樹突狀細胞之簡介。中華民國醫師公會全國聯合會
4. 結核桿菌的一個新發現的致病機制。Nature期刊
5. Elaine Y. Lin, Jiu-Feng Li, Leoid Gnatovskiy, Yan Deng, Liyin Zhu, Dustin A. Grzesik, Hong Qian, Xiao-nan Xue, Jeffrey W. Pollard. Macrophages Regulate the Angiogenic Switch in a Mouse Model of Breast Cancer. Cancer Research. 2006. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-06-1278

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
你是國中生或家有國中生或正在教國中生？
科學生跟著課程進度每週更新科學文章並搭配測驗。來科學生陪你一起唸科學！

• 日常隨手的物品，看起來像是海底世界！？
• 德國紅點大獎 — 兩顆球對準，讓磁鐵相互吸引，觸發開關點亮燈！
• 帶你看見看不見的世界，科學實驗室EP.4 — 史上最小顯微鏡！
• 25 的 16%是多少？ 帶你一起更靈活思考！
• FinTech 持續發燒，玩出 Baas 金融生態圈！
• 夢想覺醒！探索自我潛能、打造夢想藍圖！

為什麼有些人吃不胖，有些人沒抽菸卻得肺癌，有些人只是吃個感冒藥就全身皮膚紅腫發癢？這一切都跟我們的基因有關！無論是想探究生命的起源、物種間的差異，乃至於罹患疾病、用藥的風險，都必須從了解基因密碼著手，而揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。

基因定序對人類生命健康的意義

在歷史上，DNA 解碼從 1953 年的華生（James Watson）與克里克（Francis Crick）兩位科學家確立 DNA 的雙螺旋結構，闡述 DNA 是以 4 個鹼基（A、T、C、G）的配對方式來傳遞遺傳訊息，並逐步發展出許多新的研究工具；1990 年，美國政府推動人類基因體計畫，接著英國、日本、法國、德國、中國、印度等陸續加入，到了 2003 年，人體基因體密碼全數解碼完成，不僅是人類探索生命的重大里程碑，也成為推動醫學、生命科學領域大躍進的關鍵。原本這項計畫預計在 2005 年才能完成，卻因為基因定序技術的突飛猛進，使得科學家得以提前完成這項壯舉。

提到基因定序技術的發展，早期科學家只能測量 DNA 跟 RNA 的結構單位，但無法排序；直到 1977 年，科學家桑格（Frederick Sanger）發明了第一代的基因定序技術，以生物化學的方式，讓 DNA 形成不同長度的片段，以判讀測量物的基因序列，成為日後定序技術的基礎。為了因應更快速、資料量更大的基因定序需求，出現了次世代定序技術（NGS），將 DNA 打成碎片，並擴增碎片到可偵測的濃度，再透過電腦大量讀取資料並拼裝序列。不僅更快速，且成本更低，讓科學家得以在短時間內讀取數百萬個鹼基對，解碼許多物種的基因序列、追蹤病毒的變化行蹤，也能用於疾病的檢測、預防及個人化醫療等等。

在疾病檢測方面，儘管目前 NGS 並不能找出全部遺傳性疾病的原因，但對於改善個體健康仍有積極的意義，例如：若透過基因檢測，得知將來罹患糖尿病機率比別人高，就可以透過健康諮詢，改變飲食習慣、生活型態等，降低發病機率。又如癌症基因檢測，可分為遺傳性的癌症檢測及癌症組織檢測：前者可偵測是否有單一基因的變異，導致罹癌風險增加；後者則針對是否有藥物易感性的基因變異，做為臨床用藥的參考，也是目前精準醫療的重要應用項目之一。再者，基因檢測後續的生物資訊分析，包含基因序列的註解、變異位點的篩選及人工智慧評估變異點與疾病之間的關聯性等，對臨床醫療工作都有極大的助益。

建立屬於臺灣華人的基因庫

每個人的基因背景都不同，而不同族群之間更存在著基因差異，使得歐美國家基因庫的資料，幾乎不能直接應用於亞洲人身上，這也是我國自 2012 年發起「臺灣人體生物資料庫」（Taiwan biobank），希望建立臺灣人乃至亞洲人的基因資料庫的主因。而 2018 年起，中央研究院與全臺各大醫院共同發起的「臺灣精準醫療計畫」（TPMI），希望建立臺灣華人專屬的基因數據庫，促進臺灣民眾常見疾病的研究，並開發專屬華人的基因型鑑定晶片，促進我國精準醫療及生醫產業的發展。

目前招募了 20 萬名臺灣人，這些民眾在入組時沒有被診斷為癌症患者，超過 99％ 是來自中國不同省分的漢族移民人口，其中少數是臺灣原住民。這是東亞血統個體最大且可公開獲得的遺傳數據庫，其中，漢族的全部遺傳變異中，有 21.2％ 的人攜帶遺傳疾病的隱性基因；3.1％ 的人有癌症易感基因，比一般人罹癌風險更高；87.3％ 的人有藥物過敏的基因標誌。這些訊息對臨床診斷與治療都相當具實用性，例如：若患者具有某些藥物不良反應的特殊基因型，醫生在開藥時就能使用替代藥物，避免病人服藥後產生嚴重的不良反應。

基因時代大挑戰：個資保護與遺傳諮詢

雖然高科技與大數據分析的應用在生醫領域相當熱門，但有醫師對於研究結果能否運用在臨床上，存在著道德倫理的考量，例如：研究用途的資料是否能放在病歷中？個人資料是否受到法規保護？而且技術上各醫院之間的資料如何串流？這些都需要資通訊科技（ICT）產業的協助，而醫師本身相關知識的訓練也需與時俱進。對醫院端而言，建議患者做基因檢測是因為出現症狀，希望找到原因，但是如何解釋以及病歷上如何註解，則是另一項重要議題。

從人性觀點來看，在技術更迭演進的同時，對於受測者及其家人的心理支持及社會資源是否相應產生？回到了解病因的初衷，在知道自己體內可能有遺傳疾病的基因變異時，家庭成員之間的情感衝擊如何解決、是否有對應的治療方式等，都是值得深思的議題，也是目前遺傳諮詢門診中會詳細解說的部分。科技的初衷是為了讓人類的生活變得更好，因此，基因檢測如何搭配專業的遺傳諮詢系統，以及法規如何在科學發展與個資保護之間取得平衡，將是下一個基因時代的挑戰。

更多內容，請見「科技魅癮」：https://charmingscitech.pse.is/3q66cw

• 日常隨手的物品，看起來像是海底世界！？
• 德國紅點大獎 — 兩顆球對準，讓磁鐵相互吸引，觸發開關點亮燈！
• 帶你看見看不見的世界，科學實驗室EP.4 — 史上最小顯微鏡！
• 25 的 16%是多少？ 帶你一起更靈活思考！
• FinTech 持續發燒，玩出 Baas 金融生態圈！
• 夢想覺醒！探索自我潛能、打造夢想藍圖！