姓氏與基因

    當1985年美國斯坦福大學人類群體遺傳學專家卡瓦利斯福扎教授將他的“姓氏基因”理論帶到中國時，有著五千年姓氏記錄的中國人還未意識到姓氏會和基因有多大關係。那一年，斯福扎教授找到中國科學院遺傳研究所，這位國際著名的群體遺傳學權威提議與中國大陸科學家共同開展中國姓氏與遺傳資訊的研究。“洋學者”不遠萬里來到中國，主要是看中這裡的科研資源。因為，歐洲的姓氏記錄只有兩三百年，日本普及姓氏也才一百多年，中國姓氏有五千多年曆史，中國人幾千年來有關姓氏的記錄可以解開人類遺傳的奧秘。從那時起，我國從事人類群體遺傳學研究的科學家正式加入到這項研究中。

    中國人一般都習慣地繼承父親的姓，以父系方式把姓氏傳遞給下一代。女子在一生內僅僅保留其父親的姓氏，不傳給下一代。因此，絕大多數的姓屬於一種無性別之分、以父系方式傳繼的“基因”，相當於性染色體遺傳的特殊基因。可以這樣假設，不管是X染色體還是Y染色體，均攜有“姓氏基因”，均在每代顯示其姓氏的功能。惟有Y染色體具有連續傳遞姓氏特徵的性能，而X染色體僅僅在第一代顯示姓氏的性能。在多數的情況中，姓氏人口資料非常適合於大量數據統計性質的研究。可以通過各種姓氏在不同人群中分佈，來探討人群的遺傳結構、不同群體間的親緣關係、以及人群遷移等。中國人姓氏和同姓人群的分佈規律的研究，有可能成為探討中國人起源和父系遺傳物質進化的一條新的重要途徑和科學依據。研究者們收集了幾十年來上百萬份血型數據，經過電腦聚類統計分析後發現，不同人群的血樣中的血型、酶、蛋白質的區域分佈和人們姓氏的區域分佈高度一致。這證明了中國人的姓氏分佈是穩定的!這一發現，無疑説明瞭“姓氏基因”存在的可能，而且證明研究姓氏的遺傳規律將有助於找到特殊姓氏人群的特殊遺傳基因。

    探幽訪古

    知道了姓氏與基因的關係後，科學家馬上意識到它可以作為人類學研究的重要工具。“查基因可知你姓什麼”就是這項技術在人類學中的應用。

    中國人姓氏歷經數千年，很難説每家的姓氏都是千年一脈。而查基因則可以檢驗人群是否同宗。我國科學家在太原市郊區就作了這樣的研究，發現了很有意義的現象：某村的居民都姓張，附近一個廟裏還供奉著張氏宗族的牌位。村民自稱是幾千年前某個名門之後。但研究人員從史書記錄發現，正宗張姓應分佈在河北地區。為了驗證太原張姓的來源，研究人員從村民中抽取了30份血樣，對Y染色體上的某一基因位點——“姓氏基因位點”作了測試，結果發現，該位點上的基因密碼分佈不一致。按照“姓氏基因”理論可判定，這些同姓人群應該不是一個祖先的後代，有些人是歷史上中途改姓加入進來的。

    從理論上説，每個人都可從基因密碼上找到自己真正的祖先。如果考古學家找到古代男性遺體骨骼，從它的DNA上提取出Y染色體不同位點基因密碼，那麼只要找到同樣基因密碼的人就能認定是他的後人了。如果這位古人的墓誌銘可證明他的真實姓氏身份，後人還可知其祖上原姓。但“姓氏基因”只能驗證近幾千年的遺傳關係。由於人類早期是母系社會，要考查母系氏族時期的血緣關係，最可靠的方法還是測線粒體DNA的圖譜。

    對“姓”下藥

    “姓氏基因”的發現，為探索與疾病有關的高發易感人群的分佈提供了有價值的線索，為新藥特藥的研製提供了“鑰匙”。

    早在1999年，中科院生理所的科學家就提出研究開發不同姓氏人群服用的基因型藥品的設想。中科院生理所“神經和精神遺傳疾病基因研究組”成立之後，對封閉地區的典型個案進行取證分析，並取得初步成果。隨著研究的不斷深入，前沿的生物遺傳診療學甚至有“對姓下藥”的觀點。近年來，利用基因研究成果開發新藥成為國際制藥業的新熱點，得到各國政府的極大關注和各大制藥廠的慷慨投資。

    今年5月中旬，在上海召開的“環境基因組學和藥物遺傳學國際研討會”上對有關問題進行了研討。中科院副院長陳竺院士提出中科院將啟動藥物創新體系。據悉，這是一項利用基因對疾病進行診斷和治療的醫療革命，該體系將首先在上海市張江高科技園區進行試點。研究者指出，以往在新化學藥物的研究中，有90％以上的藥物因在臨床前的實驗中對大多數動物或部分人群效果不夠理想或有毒性而遭淘汰，最終未能進入臨床應用，而這些藥對另一些人群很可能非常有效但卻被忽略。在長期的醫療實踐中也發現，同樣的藥物只對部分病人有療效，對其他人不但不靈，還會産生不良的副作用。造成藥物療效差異的重要原因是藥物遺傳的多態性和隔離缺陷的存在。每個人遺傳背景的差異，使藥物進入人體後，代謝轉化作用不同。我國疾病基因組研究責任專家陳竺教授在會上説，在這個領域不但存在著個體差異，還存在種族差異，很多致病基因在不同人群中有不同的表達，表明種族間遺傳特點不完全一樣，因而一些洋藥不一定適合中國人。開發擁有獨立智慧財産權的新藥不但是進入WTO的需要，更是中國人遺傳多樣性的需要，這是我們科學家的責任。研究者認為，同樣的病在不同患者身上反映的症狀可能有極大差異，並且相同的藥物對他們所起的功效也不完全一致。患同樣疾病的人有不同的症狀和對相同藥物的反應不同，是因為各自遺傳特性不一樣。而作為一個相對封閉的遺傳體系，每個姓氏都有雷同的基因特性。如果研究他們獨特的姓氏基因，並“對姓下藥”，才可能藥到病除。正是從這個意義上，有研究者認為：將藥物貼上“百家姓”的標簽是科學的。如果在這一理論基礎上，再用“基因型”加以完善，每個人得到一份屬於自己的“基因型藥品”將變成現實。有關專家預測，將來什麼基因型的人可以用什麼藥，都將能夠反映在一張“個人醫療基因卡”上，卡上記錄有患者詳細的個人基因資訊，屆時醫生根據臨床表現結合“基因圖”可做出正確診斷，選用有效的藥物；還可以預知疾病的發生，提醒病人如何預防疾病。當然，通過姓氏基因研發特效新藥不可能一蹴而就，了解幾十萬種基因中每一個基因的功能，查明其與疾病的關聯，確立新的診斷以及治療方法，至少還需要一個相當長的過程。但以藥物遺傳學、藥物基因組學合作開發新藥的時代已經到來!

    《文匯報》 2001年9月18日