- 推薦序
推薦序一
莊明哲（美國國家科學院院士及中央研究院院士、美國加州大學聖地牙哥分校大學講座教授、行為基因體學講座教授暨精神科精神醫學特聘教授）
就如本書第一章的歷史發展中所寫的，「遺傳流行病學」作為一種研究領域的名稱，大約是在1980年代才有的事。但是，構成遺傳流行病學的一些重要研究策略，更早之前其實就已發展成形。本書挑選了一些先前就已發展成熟的遺傳學概念，不管是孟德爾遺傳、哈定–溫伯格平衡、基因隨機漂流、連鎖不平衡、遺傳機率與血緣係數、遺傳連鎖與遺傳地圖，或是量性遺傳模式，都是很好而且重要的切入點。若能掌握這些名詞背後的概念，將更能清楚理解現在的遺傳流行病學研究。
在這之後，本書開始針對不同的研究設計，依照它們在遺傳因素是否有所貢獻與位置何在的推論，依序加以介紹。因此，先從最基本的疑問談起：如何確認研究人員想要探討的疾病或性狀，真的有家族聚集性？若有，可運用雙胞胎研究來評估遺傳因素的貢獻有多大？若貢獻明確，它的遺傳模式能否藉由分離分析來推測？接下來，則是運用連鎖分析來尋找連鎖標誌。之後，為了更細部的定位，要改採病例對照的關聯分析。這個安排，讓我想起當年在哈佛公共衛生學院所開授的精神流行病學。我在課程內容設計上所要強調的，就是這個架構。看起來，當年的課程對於為堅撰寫這本書似乎有一些影響。
為堅到哈佛公共衛生學院進修的1986年，剛好是連鎖分析起步的階段。對於俱備孟德爾遺傳特色的疾病，一旦發現了連鎖標誌，隨後的精細定位就能找出真正的致病基因變異。不管是杭丁頓症或是囊狀纖維化，都是如此。但是像思覺失調症這類複雜疾病，它的遺傳模式並不符合單一基因的遺傳模式。因此，需要一些變通的辦法，比如無母數連鎖分析或是內表型的概念。等到全基因體關聯分析的技術成熟後，整個領域又發展出新的分析概念，比如多基因風險分數，以及合作模式，像精神基因體學研究聯盟（Psychiatric Genomics Consortium）。對於這些重要轉折，本書都有精要的描述。
在我閱讀本書的各個章節時，發現裡面常會穿插一些研究上的故事。除了讓人更能理解觀念的演變，同時也是分享研究的基本精神。這不禁讓我想起自己1972年受聘到愛荷華大學後所建立的研究。這個日後被稱為「愛荷華500研究」（Iowa 500 Study）的家族研究，發現思覺失調症指引個案之家屬，有較高的思覺失調症罹病率；但其他組的指引個案之家屬則不會。反之，情感性疾患指引個案（躁症或重鬱症）之家屬，有較高的情感性疾患罹病率；但其他組的指引個案之家屬則不會。可是思覺失調症與躁症的界限，無法清楚區分。放在遺傳流行病學的架構來看，這些結果一方面提供重大精神疾病有來自遺傳因素貢獻的實證基礎，同時也呈現這些診斷類別在生物學上的效度。另一方面，不同指引案之家屬所呈現的部分重疊，也預告了當今多基因風險研究的最新發現，即思覺失調症與躁症兩者有相當程度的共享遺傳基礎。
這個經驗讓我深刻瞭解，對於基礎概念與方法的掌握，是從事科學研究非常重要的一環。這也是本書最大的好處，提供初學者一個相當簡潔又足夠寬廣的架構，來理解遺傳流行病學的「來龍去脈」。因此，我很樂意向讀者推薦這本書，也希望讀者能跟我一樣，在閱讀本書時，時時感受遺傳流行病學研究的美妙。
推薦序二
梁賡義（中央研究院院士、國家衛生研究院院長、美國國家醫學院院士）
在過去二十多年來，隨著人類基因體計畫的完成，促成了各種體學研究（-omics）的蓬勃發展。遺傳學的研究，真可說是「日日更新，月月不同」。在這些多方創新的推波助瀾之下，使得所謂的「精準醫學」和「精準健康」，可行性逐步提高。
但是，快速發展的新領域，對於想要入門的初學者，或是想要跨域的研究人員而言，都是一件極大的挑戰。
回想我自己的學術研究，亦曾經中途踏入原本不熟悉的遺傳流行病學領域，因此我個人那時所面對的挑戰，可以為這個快速發展的過程，提供一些時代的註解。當年在約翰霍浦金斯公共衛生學院任職時，一開始是從事重覆測量的生物統計方法學的研發。後來，在1984年因緣際會加入同在公衛院流行病學系同事Dr. Terri Beaty的研究團隊，探討各種疾病的家族聚集性，開啟了我進入遺傳流行病學此一學門的先河。六年後在醫學院精神科同事Dr. Ann Pulver的邀請下，參與了她所主持的一項思覺失調症的家族研究計畫。當我試圖去理解她的團隊所面臨的議題時，對於她們所使用名詞背後的原理與思考，其實必須需要非常足夠的瞭解。還好，當時因為有Dr. Pulver的協助，讓我逐漸弄清楚她的研究設計。於是我把這些理解，結合流行病學研究設計的語言，跟她合寫了一篇論文，把她整套的家族研究方法重新取名為「病例對照／親屬取樣法」（case-control/family sampling），發表在1996年的Genetic Epidemiology。有了這個「起手式」，之後我就順利地接續探討遺傳連鎖分析與關聯分析等領域的研究。
從個人的這個經驗，我能充分體會初入門者面對遺傳學名詞時的疑惑，對於背後的概念，往往不是三言兩語的說明就能夠理解清楚。在這個情況下，利用專書的形式，比較可以從基本的原理說起，又能把後來的發展提供一個理解的架構，幫助初學者對於這門學問的掌握。
偏偏遺傳學及其相關的研究，可說是當代進展最快速的領域。研究人員往往得花許多心力運用最新的觀念與方法，然後把最新的結果用高度壓縮的期刊論文格式呈現出來。如此情況下，還能有力氣來把基本原理寫成專書的人，恐怕所剩不多。我自己曾經跟同事合寫過重覆測量的生物統計方法專書，深知往往必需利用下班時間趕寫，才能完稿。我也曾遇過合寫，結果同事一直無法如期交稿，導致出版不成的窘境。
因此，當陳為堅主任把他剛剛完成校正的書稿拿給我看，並希望我能幫忙寫一篇推薦序時，我第一時間就答應了。因為我非常佩服他的毅力，尤其居然能夠在行政及研究兩忙之下，竟然能夠獨力撰寫這樣一本將近四百多頁的專書。
其實早在為堅借調到國家衛生研究院擔任神經及精神醫學研究中心主任之前，我跟他已相識多年。最早是在1993年，我受邀到臺大公共衛生研究所擔任客座教授；同一年的2月為堅從哈佛公衛學院學成，回到臺大公共衛生研究所任教。他那時主要參與精神科胡海國教授主持的思覺失調症整合型研究計畫。此後，我們兩人在國家衛生研究院的院外計畫學術審查會上，也有多年的互動經驗。因此，我也瞭解他對精神遺傳學的研究成果非常傑出。由他來寫這本書，可說不做第二人選。
我翻閱了整本書，發現這本書對於想要進入遺傳流行病學領域的人而言，真是不可多得的幫手。它包含了遺傳流行病學的核心概念，像是孟德爾遺傳、哈定─溫伯格平衡、基因隨機漂流、連鎖不平衡、遺傳機率與血緣係數、遺傳連鎖與遺傳地圖、量性遺傳。另外，針對不同的研究類型及其分析方法，也逐一加以介紹，包括：家族研究、雙胞胎研究、遺傳連鎖分析、關聯分析與遺傳流行病學的新發展等。因此，這本書的最大好處，在於提供一個足夠廣的架構，涵蓋古典的遺傳研究與最新的遺傳流行病學趨勢，並將不同的研策略彼此之間的關係，做了循序漸進的說明。
本書的另一項特色，在於為堅的文筆，就如他平常的談話，短短數語即把背景交待清楚。加上他的博學多聞，在不同段落間，常常穿插一些生動的故事，閱讀起來不但津津有味，且畫龍點睛，令人印象深刻。比如書中第二章，在介紹完孟德爾的遺傳實驗結果與他提出的解釋之後，書中又提起兩件關於孟德爾實驗數據的質疑，以及不同學者的解讀方式，突顯研究工作者必須維持真實的重要性。
因此，不管是初學者想入門，或是已有經驗想更瞭解全貌者，我都極力推薦這本難得一見的《遺傳流行病學原理》！- 內容簡介
- 遺傳流行病學發展至今已逾四十多年，相關教科書或參考書多為英文書籍，較少有中文教科書或參考書。本書各章節書寫清楚、流暢、對遺傳學及統計學已有基礎的同學，這是一本學習遺傳流行病學很好的教學與自學用書。
本書包括十四章，從遺傳流行病學的發展歷史談起，介紹各種常用之遺傳流行病學核心概念，解釋其涵義，從孟德爾遺傳定律開始，還有哈溫平衡、基因頻率的估計、基因隨機漂流、連鎖不平衡與半形頻率的估計、遺傳機率與血緣係數、遺傳連鎖與遺傳地圖等基礎概念。然後介紹幾種遺傳流行病學的研究類型與分析方法，包括量性遺傳、再現危險比與家族研究、雙胞胎研究與分離分析、連鎖分析、遺傳變異種類及其鑑定、關聯分析。另外，也加入新領域的介紹，包含多基因風險分數、孟德爾隨機分派、基因與環境的交互作用、藥物基因體學、及基因表現與基因調控表現量之分析等議題。
書籍內容循序漸進，解說類別與量化性狀遺傳分析的基本原理，讓學生瞭解如何透過遺傳分析蒐尋疾病的易感基因，以奠定進一步探討遺傳流病之研究的基礎；章節安排涵蓋遺傳流行病學重要基本原理及觀念，內文所描述的重要發現附有文獻出處。適合作為大學部或研究所入門之教科書或其他醫學相關專業之參考用書。 - 目錄
- 圖表目次
推薦序一莊明哲
推薦序二梁賡義
自序─遺傳流行病學是一段驚奇之旅
誌謝
第1章遺傳流行病學的發展歷史
第2章孟德爾遺傳及其擴充
第一節孟德爾「重現江湖」
第二節孟德爾遺傳的延伸
結語
第3章哈定─溫伯格平衡
第一節人口群中的基因頻率與基因型頻率
第二節基因頻率的估算及其變異數
第三節影響哈溫平衡的因素
結語
第4章基因隨機漂流
第一節有限人口群中的基因頻率
第二節帶有分群之人口群的基因漂流
第三節有效人口群大小
第四節歸宗法
結語
第5章連鎖不平衡
第一節連鎖不平衡的定義
第二節單套體頻率的估算
第三節連鎖不平衡係數的擴充與應用
第6章遺傳機率與血緣係數
第一節遺傳機率的計算
第二節不同遺傳模式之遺傳風險的估算
第三節親屬間的血緣係數
結語
第7章遺傳連鎖與遺傳地圖
第一節遺傳連鎖的發現
第二節遺傳地圖
第三節定位函數
第四節重組的分布
結語
第8章量性遺傳
第一節量性遺傳現象
第二節型值與效應
第三節外表型值的成分及其變異數
第四節類別性狀中的線性與非線性遺傳效應
結語
第9章再現危險比與家族研究
第一節家族研究與家族聚集性
第二節再現風險
第三節再現風險比
第四節基因型相對風險比
結語
第10章雙胞胎研究與分離分析
第一節雙胞胎研究的基本原理
第二節雙胞胎研究的應用
第三節分離分析
結語
第11章遺傳連鎖分析
第一節兩點連鎖分析
第二節多點連鎖分析
第三節無母數連鎖分析
第四節數量性狀基因座的連鎖分析
第五節全基因體掃描
結語
第12章遺傳變異與基因表現量的檢測與應用
第一節遺傳變異的種類及其鑑定
第二節基因表現量的測量
第三節次世代定序法
結語
第13章關聯分析
第一節單套型相對風險分析
第二節傳遞／不平衡檢定
第三節家族關聯檢定
第四節全基因體關聯研究
結語
第14章遺傳流行病學的新發展
第一節多基因風險分數
第二節孟德爾隨機分派
第三節基因與環境的交互作用
第四節藥物基因體學
第五節基因表現與基因調控
結語
索引 - 作者簡介
- 陳為堅
臺灣大學醫學士、美國哈佛大學公共衛生學院流行病學研究所理學博士，現任國立臺灣大學公共衛生學院流行病學與預防醫學研究所特聘教授、臺大醫院精神部兼任研究員；2020年起借調至國家衛生研究院，擔任神經及精神醫學研究中心特聘研究員兼主任。主要研究領域為遺傳學、流行病學和精神與行為疾患。曾獲得國內二次科技部（國科會）傑出研究奬、特約研究人員。參與多種國內外期刊之編輯或評審工作，著有《科學論文寫作入門》，《公共衛生教育與人力現況與展望》（合著），合編有《公共衛生學》，以及多篇期刊和專書論文。