台大公衛學院流行病學與預防醫學研究所郭柏秀副所長發表人類基因和行為資料與心理失調之研究

台大公衛學院流行病學與預防醫學研究所郭柏秀副所長發表人類基因和行為資料與心理失調之研究

在步調快速的現代社會中,許多人飽受心理疾病之苦,嚴重者更需要仰賴藥物治療度日。如果能透過基因解碼,了解基因與心理疾病和人類行爲的關聯,便有機會更精準、及時的治療,幫助患者重返安寧。長期關注心理失調(mood disorder)的台大公衛學院流行病學與預防醫學研究所副所長郭柏秀教授,以基因分析的角度切入,利用高效能雲端運算,尋找遺傳基因影響心理疾病的風險,以及基因與用藥效果的差異。

不論是在全球還是台灣,「心理健康」(Mental Health)高居「全球疾病負擔」排行榜第六名。從5歲到80歲,每個年齡層都可能出現重鬱和躁鬱症,其主要症狀是情緒表達和適應問題。每一百人中就有二人會有躁鬱問題,重鬱症則隨不同人類文化表現而不同,有些國家高達20%,在台灣研究發現僅1.2%。郭柏秀教授的研究更發現心理疾病和許多慢性共病關係密切。

心理失調的臨床表現異質性很高,遺傳機率從五到七成都有, 郭教授想尋找是否有宿主基因(host genetics)存在,影響生病的風險。然而,每個病人臨床表差異很大,躁鬱甚至分為兩型,第一型是重躁,而第二型很難診斷,因為其主要以憂鬱表現,只是病人仍會有輕躁症狀。郭教授的團隊花費8年時間收集病例,於2016年發表全球第一篇「第二型躁鬱症」論文,找到幾個基因和位點,雖然不能確切證明哪個位點出錯,但足以簡單地預測第二型躁鬱症病患基因和控制組的差異。

在與國際合作的東亞族群憂鬱研究中,團隊則找到過去在歐洲國家大型基因研究中未曾發現的五個位點。有趣的是,團隊也發現歐洲的人基因僅有11%與東亞有顯著的相關性,顯示跨族裔的基因差異性高。東亞人和歐洲人重鬱遺傳相關只有0.4,即只有16%可互相解釋。

另外從用藥來看,每個人對藥的吸收和代謝不同,會不會受特定基因位點影響?特定用藥只有九分之一有效,不但浪費,使病人和家屬難以接受,甚至會有些病人轉為「難治型憂鬱」。在不同文化中,難治型憂鬱患者從6%到50%都有。郭教授的團隊建立評分量表以了解病人的難治程度和用藥效果,從22國二千多個樣本中,發現若病人帶有一個治療反應較好的位點,十年後的再發率低,即使尚不知位點的功能,但這非常有潛力。在用鋰鹽治療憂鬱症和基因的研究中,團隊則發現若重鬱症遺傳負荷高的話,不管那個族群的治療效果都很差,因此醫師其實有機會先對躁鬱及憂鬱患者做次分類,先觀察患者的遺傳負荷,再精準用藥。

在觀察憂鬱症患者的腦內反應和睡眠活動時,腦部資料則涉及大量的數據和運算,過去研究時往往會面臨伺服器容量不足,CPU運算能力不夠等問題,以UK Biobank的龐大數據量估計跑完原始資料須耗費五年之久。郭教授的團隊借力微軟Azure 的雲端運算,加速了資料處理的進程,使心理健康研究進入一個新紀元。

想更了解郭柏秀教授團隊的研究,歡迎觀賞:https://youtu.be/vZ6-S-y7gxI

 

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