今年可以被定義為台灣的食品安全元年，從DEHP到南投四人食物中毒、到後來的幾個事件，無不引起大家對食品安全的注意。

不過，最後發現除了DEHP以外，後來一連發生的幾件事都與食物中毒/食品安全無關，反而與藥物的相關性比較高。

最近才偵破的南投四死案，從原以為的肉毒桿菌中毒，到最後案情急轉直下，原來是氯乙醇中毒，而且是毒殺。兇嫌因為怨恨昔日女友另嫁他人，竟然將非法催芽劑氯乙醇加入米酒中餽贈昔日女友夫婦，導致四人死亡（新聞連結, 1）。

從當初死者的家屬就懷疑是催芽劑時（那時候是七月），筆者就做了一點搜尋。印象中可以促進植物長芽的東西都是植物賀爾蒙，不應該有劇毒。

從一篇新聞上知道這個催芽劑叫做「氯乙醇」，用中文名字去搜尋發現國內的資料其實很少，只有柳居豐醫師(2)的網站上提到他曾經治療過十幾位中毒病患，死亡率極高（超過40%）(3)。

不過也從重億興業的網站(4)上找到氯乙醇的全 名：Ethylene chlorohydrin，由chlorohydrin與ethylene混合於水形成，一般來說是作為有機溶劑使用。但是在農業上，由於氯乙醇可以強迫 葡萄同步發芽，甚至連冬季非萌芽期也可以強迫催芽，讓葡萄一年可以收穫兩次（這實在是令人非常心酸的一件事），所以廣受民眾歡迎。雖然也有替代的用品(5)如「氫胺」或「氫氨基化鈣」，但是因為價格略高且催芽效果不如氯乙醇好，所以農民仍然不顧危險繼續使用氯乙醇。

氯乙醇的毒性是怎麼來的呢？原來它的毒性是來自於代謝物chloracetaldehyde。Chloracetaldehyde抑制 succinate-cytochrome C oxidoreductase (6)，並干擾磷酸根的傳遞；由於succinate-cytochrome C oxidoreductase 為電子傳遞鏈(electron transport chain/oxidative phosphorylation)的第二個複合體(complex II)，也是檸檬酸循環(citric acid cycle, tricarboxylic acid cycle)的第六個酵素(7)，可想而知chloracetaldehyde的毒性有多強，也就難怪氯乙醇中毒死亡率如此高了。

對於不瞭解檸檬酸循環以及電子傳遞鏈對我們有多重要的讀者，可以簡單看一下下面這個代謝總圖：

中央下方的那個藍色的圈圈就是檸檬酸循環，左下角的紫色小結構，寫著 “Energy Metabolism”就是電子傳遞鏈。我們所有吃進去的食物，最後都會送到檸檬酸循環去進行氧化，而所有吃進去的食物氧化後，如果要放出能量，都要送到 電子傳遞鏈去，否則就不能變成能量（ATP，腺口票呤核苷三磷酸）。食物的能量，我們是不能直接使用的，要經過許多複雜的步驟進行氧化代謝（如上圖）轉化 為ATP後，才能使用；而檸檬酸循環跟電子傳遞鏈則是這整個氧化代謝的樞紐。

所以，一旦succinate-cytochrome C oxidoreductase被抑制，檸檬酸循環跟電子傳遞鏈都受到影響，病人就會出現全身性的症狀，包括噁心、嘔吐、心跳加快、血壓下降、抽筋、昏睡、呼吸衰竭等(3)，由於氯乙醇的代謝物不易驗出，造成這整個案件，光是要釐清中毒的毒物為何就已經相當困難。

目前據說沒有專用的解毒劑(3)，但筆者在國外網站(8)上查到可以用甲基藍(methylene blue)Evans Blue 或 Gentian Violet，或許可以參考一下。

參考資料：
1. 南投4死逆轉 轉向情殺下毒. 2011. 中央社. (http://news.chinatimes.com/society/130503/132011082200716.html)
2. 氯乙醇(Ethylene chlorohydrin)-葡萄催芽劑的急性中毒. 柳居豐醫師.(http://www.pcc.vghtpe.gov.tw/old/docms/50105.htm)
3. 葡萄催芽劑 無專用解毒劑. 2011/8/22. 中央社. (http://tw.news.yahoo.com/article/url/d/a/110822/5/2xbqd.html)
4. 氯乙醇(Ethylene chlorohydrin)-葡萄催芽劑的急性中毒.2008/2/28.重億興業股份有限公司網站(轉載柳居豐醫師資料http://cy-nec.idv.tw/zh-TW/node/204)
5. 農婦觸劇毒催芽劑枉死 農改場推動無毒藥劑. 2008/2/18. 環境資訊中心(http://e-info.org.tw/node/30496)
6. M Mohrmann, A Pauli, H Walkenhorst, B Schönfeld, M Brandis Effect of ifosfamide metabolites on sodium-dependent phosphate transport in a model of pro. Ren Physiol Biochem (0) 16: 285-98.( http://www.mitochondrial.net/showabstract.php?pmid=7506438)
7. Curehunter.com. 2011. Succinate-cytochrome C oxidoreductase (http://www.curehunter.com/public/keywordSummaryD013384-Succinate-Cytochrome-c-Oxidoreductase.do)
8. Chacha.com. 2011. What is an alternative treatment for chloracetaldehyde toxicity other than methylene blue?(http://www.chacha.com/question/what-is-an-alternative-treatment-for-chloracetaldehyde-toxicity-other-than-methylene-blue)

• 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！