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New Clinical Genetics: A Guide to Genomic Medicine(新臨床遺傳學:基因體醫學指南) cover

醫學

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New Clinical Genetics: A Guide to Genomic Medicine(新臨床遺傳學:基因體醫學指南)

Andrew Read; Dian Donnai

英文原名: New Clinical Genetics: A Guide to Genomic Medicine

一本以病例為基礎的醫學遺傳學入門書,每章都從真實的家庭與病人出發,在需要時逐步建立背後的科學知識。作者分別是分子遺傳學家與臨床遺傳科醫師,內容從遺傳模式與染色體談到基因體檢測、癌症遺傳學、藥物基因體學,以及基因體醫學的倫理議題。

需要的基礎: 具備基礎細胞生物學,並大致了解DNA結構與基因表現;不需要醫學遺傳學背景。

難度等級
入門
學術層次
大學部
medical geneticsgenomic medicineclinical geneticscase-based learninggenetic testing教科書

01 / 導讀

導讀

引用

Read, A., & Donnai, D. (2020). New Clinical Genetics: A Guide to Genomic Medicine (4th ed.). Scion Publishing.

章節概要

第4版共468頁,印刷版有14章,另有一個可在線上免費取得的第15章。每章都以學生可能提出的一個問題為題,除最後一章外,各章都依循書中「How to use this book」一節所說明的同一結構:學習重點;虛構家庭的病例(作者表示這些病例源自他們與真實家庭往來的長期經驗);彙整所需方法與概念的「Science toolkit」;推進病例的「Investigations of patients」;進一步延伸科學內容的「Going deeper」;疾病專欄;參考文獻與實用網站;以及自我評量題,書中只給提示而不給答案。26個家庭病例貫穿全書,每個病例的頁緣都標出其故事後續出現的頁碼:例如Ashton家族在第3、4、6和14章再次出現。

第1章:從家族史中能了解什麼?

全書以六個家庭開篇。科學部分說明如何詢問家族史與繪製家系圖,整理單基因性狀的遺傳模式,並解釋外顯率、表現度、較少見的遺傳模式以及鑲嵌現象。疾病專欄為第1型神經纖維瘤症。

第2章:如何研究病人的染色體?

討論染色體的研究方法、異常的命名法、數目異常症候群、反覆發生的微缺失以及細胞分裂中染色體的行為。「Going deeper」討論拷貝數變異,平衡與不平衡、先天與鑲嵌型異常;疾病專欄為Williams–Beuren症候群。

第3章:基因如何運作?

分子基礎:核酸、外顯子與內含子、剪接、轉譯與遺傳密碼,並以膠原蛋白生合成為實例。深入部分討論轉錄調控、人類基因體、非編碼DNA以及Ensembl基因體瀏覽器的用法;疾病專欄為RAS路徑疾病(RASopathies)。

第4章:如何研究病人的DNA?

以雜合為基礎的檢測(南方墨點法、限制酶、凝膠電泳)與聚合酶連鎖反應,並分別應用於病例。接著是定量PCR、染色體彩繪以及RNA與蛋白質檢測,疾病專欄討論核苷酸重複擴增所造成的疾病。

第5章:如何檢查病人DNA中的基因突變?

偵測特定變化與掃描整個基因的方法、Sanger定序與次世代定序,以及變異的命名法。學習重點包括判讀簡單的Sanger定序圖,以及判斷何時應檢測單一變化、一個基因、基因套組、外顯子體或全基因體。疾病專欄為心律不整猝死症候群。

第6章:突變會造成什麼?

變異的類型,從整個基因的缺失到剪接與轉譯錯誤,接著是功能喪失與功能獲得、顯性與隱性、基因型–表現型相關性(以FGFR基因為例)以及突變如何產生。疾病專欄為鑲嵌現象。

第7章:癌症會遺傳嗎?

前言說明,本版將這一章提前,使其緊接在引入功能喪失與功能獲得概念的第6章之後。本章討論作為體細胞演化的癌症、致癌基因與抑癌基因、錯配修復以及癌症的多階段發生,再談到BRCA1/2風險評估、液態切片、多體學以及以基因體為基礎的腫瘤分類。疾病專欄為慢性骨髓性白血病。

第8章:研究人員如何找出孟德爾疾病的基因?

找出致病基因的各種途徑,從基因產物和染色體異常到定位選殖、同合子定位以及外顯子體或基因體定序,並說明如何證明某一變異導致某種表現型。疾病專欄介紹Deciphering Developmental Disorders研究。

第9章:為什麼有些疾病常見、有些罕見?

為臨床而寫的族群遺傳學:Hardy–Weinberg定律與帶因者風險、異合子優勢與創始者效應、近親婚姻,以及遺傳疾病能否被消除。

第10章:基因如何影響我們的代謝、藥物反應與免疫系統?

並列討論先天性代謝異常、藥物基因體學和免疫遺傳學;疾病專欄介紹剪接體疾病。

第11章:基因如何受到調控?

表觀遺傳學:X染色體去活化、基因銘印、DNA甲基化、組蛋白修飾與染色質構形,最後討論表觀遺傳效應在多大程度上解釋個體差異,疾病專欄為染色質疾病。

第12章:篩檢在什麼情況下有用?

篩檢與診斷性檢測的區別,何時、對誰以及如何篩檢,三染色體症的產前篩檢,英國國家篩檢委員會的標準,意外發現,「生活型態」基因檢測,以及非侵入性產前檢測。

第13章:我們應該檢測常見疾病的遺傳易感性嗎?

遺傳率、連鎖與關聯的區別、全基因體關聯研究、效應量與ROC曲線,接著討論為何GWAS幾乎沒有產生具臨床用途的資訊、「消失的遺傳率」以及多基因風險分數。疾病專欄為自閉症類群障礙。

第14章:遺傳疾病家庭可以獲得哪些臨床服務?

唯一沒有開篇病例的一章,並在本版大幅擴充。內容包括轉介原因、診斷與畸形學、預測性檢測與產前檢測、胚胎著床前診斷、遺傳諮詢與貝氏風險估算、處置與治療(基因治療、脊髓性肌肉萎縮症、癌症免疫治療)、全部26個病例的結果,以及遺傳醫療服務角色的演變。

第15章:如何利用連鎖分析定位致病基因

僅於線上提供的一章:前言解釋,連鎖分析如今已大致被定序取代,為了維持印刷版篇幅不變而移至線上。

核心概念

第1–3章:遺傳、染色體與基因

  • 外顯率與表現度:某一基因型是否表現出來以及表現的強弱,是判讀家系圖時的兩大陷阱。
  • 拷貝數變異:DNA片段的缺失與重複,是反覆發生的微缺失症候群的基礎。

第4–6章:DNA檢測與變異解讀

  • PCR與雜合:檢查病人DNA中選定片段的兩種基本方法。
  • 次世代定序:大規模平行定序,使基因套組、外顯子體與基因體檢測成為常規。
  • 功能喪失與功能獲得:用來解釋突變顯性與隱性效應的區分。

第7–11章:癌症、基因發現、族群、代謝與調控

  • 致癌基因與抑癌基因:其活化或喪失推動癌症多階段發生的基因。
  • Hardy–Weinberg分布:對偶基因頻率與帶因者風險之間的連結。
  • 藥物基因體學:藥物反應的遺傳差異。
  • 基因銘印:取決於親代來源的基因表現。

第12–15章:篩檢、常見疾病與服務

  • 篩檢與診斷:找出高風險者的檢測,與確立診斷的檢測有所區別。
  • 多基因風險分數:許多常見變異的綜合效應,正開始成為臨床工具。
  • 貝氏風險計算:根據額外資訊修正遺傳風險。

評析

優點

  • 貫穿全書的病例。 每當引入新方法,同樣的家庭便再次出現,學生因此能追蹤每個家庭的診斷,從家族史到染色體、DNA檢測,再到第14章的處置。
  • 每章兩種學習路徑。 作者建議一種以問題為導向的路徑(閱讀病例與檢查部分,把科學部分當作參考資料),或一種較偏講授式的路徑(閱讀Science toolkit與Going deeper)。
  • 學習重點與課程綱要連結。 學習重點的選擇涵蓋美國人類遺傳學會的課程綱要,以及英國NHS遺傳教育中心的能力要求。
  • 因應基因體醫學而更新。 第4版加入多基因風險分數、非侵入性產前檢測、伴隨診斷、液態切片、胚胎著床前診斷,以及次世代定序與外顯子體定序的常規應用,並大幅擴充遺傳醫療服務一章。
  • 促使思考的題目。 自我評量題刻意只給提示,不給答案。

局限

  • 並非疾病目錄。 作者聲明本書不是診斷手冊,也不打算描述所有主要的孟德爾疾病與染色體疾病;個別疾病請讀者查閱OMIM。
  • 只有提示,沒有答案。 自學的學生可能會因缺少詳細解答而感到困擾;出版社引用的一則讀者評論也指出這一點。
  • 連鎖分析移至線上。 課程中需要連鎖分析的讀者必須使用線上章節。
  • 部分內容採英國框架。 篩檢標準依照英國國家篩檢委員會,遺傳醫療服務也以英國的做法為基礎描述,其他地區的讀者應核對當地的安排。

在課程中的定位

本書是醫學遺傳學課程中兩本簡短入門書之一,是講授原理的那一本。另一本是 Clinical Genetics and Genomics at a Glance:依系統編排、逐一介紹疾病的簡短圖解章節參考書,附有遺傳、檢測與諮詢的簡要導論。Read與Donnai透過病例建立理解,較適合作為第一本書;At a Glance一書則適合查閱實習中遇到的疾病。

Emery's Elements of Medical Genetics and Genomics 和 Thompson & Thompson Genetics and Genomics in Medicine 是篇幅較長、講解類似原理的完整教科書。Harper's Practical Genetic Counselling 延伸第14章有關風險估算與遺傳諮詢的內容,Strachan與Read的 Human Molecular Genetics 則是第3–8章與第11章分子科學內容的進階讀物。

如何使用本書

Scion將本書介紹為醫學系學生的教科書,也是遺傳諮詢師、醫師助理、臨床遺傳學家、護理遺傳專家以及醫學相關科系學生的指南。具備基礎細胞生物學知識會有幫助,但第3章從頭說明基因如何運作。

實用的學習計畫:

  • 依序閱讀第1–6章。 這幾章建立其餘內容所依賴的工具:家系圖、染色體、基因結構、DNA檢測、定序以及突變的影響。
  • 選擇一條路徑。 採問題導向學習時,藉由頁緣的頁碼提示追蹤一個病例;在講授式課程中,閱讀Science toolkit與Going deeper部分,把病例當作例子。
  • 接著依主題選讀。 癌症遺傳學讀第7章,族群遺傳學與篩檢讀第9章和第12章,藥物基因體學讀第10章,表觀遺傳學與常見疾病讀第11章和第13章。第8章與線上的第15章適合對研究有興趣的學生。
  • 最後讀第14章, 這一章將全部26個病例匯整起來。
  • 善用題目與OMIM。 先嘗試自我評量題再看提示,並查閱書中為每種疾病列出的OMIM編號。