免疫學夜話: 身體為什麼會自我攻擊? 從基因、環境和演化, 漫談人類免疫學與自體免疫疾病能教會我們的事 | 誠品線上

遺伝子が語る免疫学夜話: 自己を攻撃する体はなぜ生まれたか?

內容簡介

內容簡介 為什麼身體會自我攻擊？ 愈乾淨，愈容易發病， 自體免疫疾病是人類追求潔淨和舒適環境的「累世業果」？ 人類與病毒、細菌、寄生蟲數萬年來的戰鬥及共生歷史，讀了就停不下來！ 免疫系統是攸關人體生存的重要防衛機制，能防止我們再次感染已感染過的傳染病。然而，應該保護我們的免疫系統也有可能反過來攻擊人體自身的組織器官，導致全身性紅斑狼瘡、第一型糖尿病、異位性皮膚炎等各類自體免疫和過敏疾病。 免疫系統為何會失控，催生出自體免疫和過敏疾病？本書作者、大阪公立大學醫學部教授橋本求，長年專攻自體免疫疾病的研究和治療，他指出，這是人類追求潔淨與舒適環境而必然得付出的代價——當我們與病毒、細菌、寄生蟲抗爭，致力於消滅傳染病，自體免疫疾病便因而出現了…… 本書將結合最前沿的科學實證、以輕鬆漫談的形式，分別從基因、環境和演化三個方面，揭開人體為何會產生自體免疫和過敏等疾病的謎團。 ❏免疫與基因——抵抗傳染病與誘發自體免疫疾病的雙刃劍 在人類漫長的歷史中，我們與瘧疾、伊波拉病毒等危險的傳染病長期搏鬥，為了在天擇中存活下來，我們透過基因突變增強免疫系統對於這些病源體的抵抗力。然而，這些在古時讓我們得以在疫病中倖存的基因，來到現代卻反而成了自體免疫疾病發病的重要誘因。為何會出現這種矛盾的情況？ ❏免疫與環境——追求潔淨換來的「宿命疾病」 近代醫學急速發展，我們「戰勝」了困擾我們恆久的諸多傳染病，但是在公共衛生環境更良好、理應更健康的發達地方，人們卻更容易罹患自體免疫疾病。為何我們愈追求清潔，卻愈容易得到自體免疫疾病？ ❏免疫系統的演化——成為更複雜物種而必須付出的代價 隨著生物向更複雜的方向演化，也同樣發展出漸趨複雜的免疫系統，像是因應顎部的演化，我們發展出具「學習」能力的「後天免疫」系統。這些複雜機制讓我們能夠適應新處境的同時，也會有出錯失控的機率，導致自體免疫疾病。它們又是如何成為自體免疫疾病的成因？

作者介紹

作者介紹 姓名：橋本 求大阪公立大學醫學部膠原病內科學教授。畢業於京都大學醫學部。曾任京都大學大學院醫學研究科臨床免疫學研究員、大阪大學免疫學前沿研究中⼼研究員、京都大學風濕病中⼼講師等職。 姓名：莊雅琇現為專職譯者。譯有《價值，從視野開始》、《宅創業》、《那些死亡教我如何活》、《獻米給教宗的男人》、《這些事啊，沒什麼》、《小店不敗！》、《社區設計的時代》、《社區設計》、《從天而降的四十億債務》、《簡單思考》等多部書籍。

產品目錄

產品目錄 序章 從「免疫學」學到的事第Ⅰ部 免疫與基因——跨越時空的疾病第1章 沒有病原體的疾病第2章 加拉巴哥群島的啟示第3章 史上最毒的流行性感冒第4章 不祥的蝙蝠第5章 斑馬的隱身術第6章 演化醫學的概念第Ⅱ部 免疫與環境——命運迥異的雙胞胎姊妹第7章 「清潔」這種病第8章 昭和時代小孩流「綠鼻涕」的秘密第9章 「老朋友」寄生蟲第10章 腸道菌群的力量第Ⅲ部 免疫系統的演化——自體免疫與過敏疾病的起源第11章 隨人類演化出下顎所產生的疾病第12章 哺乳類獲勝的代價第13章 邂逅舊人類與新型冠狀病毒第14章 農耕革命的光與影終章後記

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試閱文字

內文 : 〈第2章 加拉巴哥群島的啟示〉

達爾文的「天擇」學說

查爾斯．達爾文（Charles Darwin）於一八五九年寫下了《物種起源》（On the Origin of Species）一書，探討地球為何存在如此多樣的生物，並且提出「天擇」（natural selection）學說，認為「適應環境的生物才能生存下來，並透過基因的傳遞改變原有的面貌」。

南美洲大陸以西一千公里外的太平洋上，十三座小島組成了加拉巴哥群島（Galápagos Islands）。群島裡的每座小島皆與世隔絕，各自保有獨特的生態系統。舉例來說，有些小島受到南極冰冷洋流的影響，即便位於赤道正下方，依然有企鵝棲息其上。一八三五年，達爾文搭乘小獵犬號環遊世界，途中造訪加拉巴哥群島上的各座小島，注意到每座小島上的雀鳥（後被統稱為達爾文雀，［Darwin’s Finch〕）各有不同形狀的鳥喙。他發現，這是雀鳥為了適應各座島嶼的環境，經過「天擇」生存下來的結果。

例如棲息在以乾燥堅硬的種子為主食的小島，雀鳥的鳥喙就相當巨大。因為在這個小島上，雀鳥擁有足以咬碎種子的巨大鳥喙，更有利於生存。另一方面，棲息在多雨且以柔軟蟲子為主食的小島，鳥喙較小的雀鳥具有生存優勢。因此，這座小島發生乾旱時，必須大量進食以維持體型的巨喙雀鳥便無法在此生存。

達爾文的主張並不是指「強大」或「優秀」的生物才會被選中。他發現「適應生存環境」的生物，才能經過天擇的考驗而留下後代。此外，生物也會為了適應生存環境，將自己的外形特徵改變得更有利於生存。換句話說，在某種情況下看似不如其他個體的外形特徵，在環境改變時反而可能是最佔優勢的。

瘧疾與鐮刀型紅血球疾病

從人類的疾病，也能看到環境對於基因的天擇。最典型的例子，便是瘧疾與鐮刀型紅血球疾病（sickle cell disease）的關係。

鐮刀型紅血球疾病是體染色體隱性遺傳疾病，父母會遺傳給子女。人類會繼承父親與母親的基因，但只有同時繼承了父親與母親雙方的鐮刀型紅血球疾病基因（同型結合［homozygous〕）才會發病，只繼承其中一方的基因（異型結合［heterozygous〕）並不會發病。

正常的紅血球是中間凹陷的圓餅狀，鐮刀型紅血球疾病的紅血球則是鐮刀狀。鐮刀狀紅血球容易遭到破壞，不僅會引發溶血導致貧血，也會阻塞血管造成器官梗塞。繼承這種基因的同型結合通常壽命不長，因此被視為對生物有害的基因。然而，非洲部分地區有將近一成的人擁有這種基因，原因是繼承這種基因的同型結合與異形結合不容易感染瘧疾。

瘧疾會在潛伏在紅血球裡繁殖。不過對繼承這種基因的人來說，瘧原蟲一旦進入人體就會破壞紅血球，使免疫系統得以發現瘧原蟲的蹤跡而展開攻擊，所以不容易引發瘧疾。因此，瘧疾流行的地區裡，繼承這種基因的個體由於擁有極高的存活率，而被選為應該優先傳承的基因。

在瘧疾流行的地區，還有其他許多紅血球病變被通報為遺傳性疾病。例如常見於地中海諸島的紅血球病變，稱為地中海型貧血（thalassemia）。除此之外，以熱帶地區居多的遺傳性球形紅血球增多症（Hereditary spherocytosis）、蠶豆症（G6PD deficiency）、Duffy抗原陰性血型等疾病，全是基於瘧疾的耐受性（不容易感染）所進行的天擇。

由此可知，瘧疾是毒性極強的傳染病，使得生物用盡方法積極篩選不易受到感染的基因。

由瘧疾的天擇所導致的SLE風險基因

如眾所周知，SLE這種疾病實際上與鐮刀型紅血球疾病一樣，來自非洲、南美或東南亞等瘧疾流行地區的人更容易罹患此病，也容易惡化成重症。其中以非裔美國人最容易演變成重症，SLE的發病機率大約是歐洲人的三倍，也很容易併發腎功能衰竭等症狀。

既然如此，與自體免疫疾病有關的基因，是否有可能是為了抵抗瘧疾等傳染病所進行的「天擇」？在此將探討其中的可能性。

目前已知Fcγ受體的基因變異，即是與SLE有關的重要基因。從世界地圖來看帶有Fcγ受體基因變異的比率，以非洲、南亞／東南亞、南美等瘧疾流行地區居多。由此可知，這種變異的基因「是否因為能夠抵抗瘧疾感染，所以經由天擇讓這些地區的人們傳承下來」？

事實上，據研究報告指出，同型結合若是帶有這類變異基因，SLE的發病風險會增加一．七倍，但是感染瘧疾重症的風險會下降○．五倍。換句話說，Fcγ受體的基因變異，是為了不容易感染瘧疾的天擇結果，代價則是須承擔SLE發病的風險。
Fcγ受體是一種能向辨識出抗體的細胞下達指令的分子，讓細胞激起發炎反應或處於靜止狀態。由於生物最重視抵抗外敵入侵，因此體內帶有多個能激起發炎反應的Fcγ受體。另一方面，能讓發炎症狀呈靜止狀態的受體只有一種（Fcγ受體IIB）。研究發現，若是將抗發炎的Fcγ受體基因從實驗動物身上剔除（去除特定的基因序列），實驗動物就會抑制不了體內的發炎症狀而引發SLE。不過，這些動物對於實驗性質的瘧疾感染均有抵抗力。

換句話說，與SLE有關的Fcγ受體基因變異容易引起發炎症狀，但是具有感染瘧疾時不易惡化成重症的優勢，因此，這種基因被非洲、東南亞、拉丁美洲等瘧疾流行地區的人們經由天擇傳承下來。然而，這種基因在現代卻成了他們SLE發病或惡化成重症的主要因素。

薩丁尼亞島的新發現

在歐洲也能發現與SLE有關的基因透過瘧疾天擇傳承下來的例子。

享譽盛名的地中海度假勝地、義大利的美麗島嶼薩丁尼亞（Sardegna），如今卻是以島上居民多數罹患SLE、第一型糖尿病、多發性硬化症等自體免疫疾病而聞名。為了調查其中原因，研究人員曾於二○一五年分析了當地人的基因。鑑定的結果發現一種薩丁尼亞居民特有的新型SLE基因變異，也就是與BAFF基因有關的變異。

耐人尋味的是，以BAFF蛋白為標靶的生物製劑目前已被研發用於治療SLE，可望成為最先進的治療藥物。

免疫系統的指揮中心T細胞會在人體遭到感染時，命令B細胞發射「抗體」飛彈。BAFF就是能活化B細胞使其更容易生產抗體的物質，這些抗體若是過多，除了產生能夠對抗感染性微生物的抗體之外，也會產生自體抗體，進而導致SLE發病。這座島上的SLE患者，便是因為基因變異產生過多BAFF，以至引發SLE。

此外，義大利及歐洲全境都找不到BAFF基因變異的案例，唯獨薩丁尼亞島才有這種新型變異。

由此可知，如果僅在某個特定地區發現一種新型基因變異，該地區的特殊情況會使帶有風險基因的人經由「天擇」而增加。

至於為何只在薩丁尼亞島發現這種基因變異？醫學期刊《新英格蘭醫學雜誌》（New England Journal of Medicine）指出，薩丁尼亞島直到一九五○年仍飽受瘧疾威脅。這座島在一九四六年才展開瘧疾消滅行動，在此之前一直都是瘧疾的流行地區。

既然如此，為何BAFF基因變異會對瘧疾產生抗性（不易感染，或者即使感染也不易惡化成重症）？原因是若體內含有大量BAFF物質，就能有效生產抗體。也就是說，一旦感染了瘧疾，身體就會產生大量抗體來消滅瘧疾，因此對瘧疾產生抗性。事實上，經研究發現，體內含有過多BAFF基因的實驗鼠會罹患自發性SLE，不過，就算讓實驗鼠感染瘧疾，牠也會對瘧疾產生抗性。

換句話說，含有過量BAFF基因會對瘧疾產生抗性，同時也具有SLE發病的風險。因此，曾飽受瘧疾威脅的薩丁尼亞島上，至今仍有許多人帶有這種基因變異，這也使得SLE發病的風險大為提高。

最佳賣點

最佳賣點 : 為什麼身體會自我攻擊？
愈乾淨，愈容易發病，
自體免疫疾病是人類追求潔淨和舒適環境的「累世業果」？
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　　免疫系統是攸關人體生存的重要防衛機制，能防止我們再次感染已感染過的傳染病。然而，應該保護我們的免疫系統也有可能反過來

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