随着基因体学突飞猛进，许多领域都有长足的进展。在医学方面，靠着基因体学的分析，如今已经有了“基因检测”之类的医疗应用。然而，基因检测仍有不少问题有待克服，例如遗传与疾病的关连并没有想像中直观，也存在各种导致误判的因素，该如何改善呢？有专家表示，深入认识非洲族群的遗传，有助于增进对全人类的了解，可望为基因检测的发展带来新契机。[1]
人类失落的遗传多样性
研究非洲人，能造福全人类？这要由人类演化的历史切入，现今非洲以外的人，不论位于世界何处，遗传上都可以追溯到数万年前离开非洲的一小群人。现代人的祖先是在非洲长期演化而成，所以离开非洲后的时间，相较于非洲时期要短得多。
人类代代相传的过程中会累积遗传差异，平均分配在每个人的基因组中。离开非洲的移民，相对于当时非洲总人口而言比例很低，因此人类在非洲几十万年来累积的遗传差异，只有很小一部份随着少少的移民离开非洲。
而离开非洲的这一小群移民，后来分化出世界各地千变万化的人们。然而无论是欧洲人，或是台湾的我们，都只继承到远祖众多变异中的一小部分；由遗传观点来看，尽管非洲以外的人口后来是非洲的好几倍，非洲人相较于其他地方的总和，遗传多样性其实却是更丰富的。
另一方面，人类与其他生物一样，也会受到演化力量的影响，天择（nature selection）与遗传漂变（genetic drift）都会影响基因传承的机率。漂变是随机的作用，也就是基因传递与否与它对个体的利害无关；天择则受利害影响，基因若对个体有利，则传递下去的机率会增加，反之，若是对个体有害，则被天择所剔除，无法继续传承。
在小族群中，随机漂变的影响力较大，天择比较不能消灭有害变异，特别是危害不大，负面效果微弱的有害变异；大族群刚好相反，天择在大族群中更能有效去除有害突变。套用在人类：非洲是大族群，非洲外是小族群；因此理论上，在较大的非洲族群中，天择比其他地方更能发挥扫除有害突变的威力；有害变异则更容易保存于非洲外，小族群人的基因组中，也就是你我。
而现今愈来愈流行的基因检测，正是希望从中找出那些可能造成危害的遗传变异。因此遗传上多样性较高，相对更“健康”的非洲族群，便可成为很有价值的对照。
寻找致病的遗传变异
每个人在遗传上皆大同小异，多数差异终其一生都不会造成危害，但只要存在那微小的、对人有害的差异，就有造成疾病的风险。然而，怎么知道哪些差异对人有害？标准作法是，比较罹病者与一般人之间的 DNA 差异，再靠着统计分析，推估哪些变异与此一疾病有关。
说来容易做来难。遗传因子与疾病的关联，往往不是那么直观，当中存在各种因素会导致误判。
被侦测到与疾病相关的遗传变异，有些本身就是致病原因，却不容易被证明；确切的致病机转，也往往需要许多实验才能厘清。不过一旦能建立某变异与某疾病之间的因果关系，那该变异就能作为侦测此疾病的遗传标记，在作基因检测时若看到一个人具有该变异，就意谓有罹病的风险。
误判的可能
侦测疾病时有用的遗传标记，本身却不必然需要与疾病有因果关系。假如真正造成疾病的基因突变，与该 DNA 变异于遗传上连锁在一块，如此一来，只要侦测到那个连锁的变异，就代表造成疾病的致病变异同时存在，有罹病的风险。
然而，不确定有因果关系，而是建立于关联性的基因检测，也有误判的危险。由于突变之故，每个人 DNA 序列上本来都会存在一些差异。某疾病本身若是由罕见变异 A 造成，可以想像机率上，此人一定也会同时携带其他的罕见变异 B，但是变异 B 却跟疾病一点关系都没有，A 与 B 一同出现，纯属巧合。
可是在取样有限时，假如误判两个罕见变异 A 与 B 之间有关联性，那么在此一认知下，只遗传到 B，而没有 A 的其他人，本来应该与疾病无关，却会由于之前错误的认知，而被误判为也有罹病的风险，造成无谓的恐慌，甚至是错误的治疗。
待开发的非洲基因宝库
要避免上述问题，必需掌握更加全面的资讯。取样不足下，误以为有关联性的机率较高，取样更多，将能降低误判的机率。以上述状况而言，若能取样到其他也携带 B，却没有疾病的人，那么统计上就能排除 B 与疾病的关联。而全人类各族群，哪边的遗传多样性最高，有望提供最多有用的线索呢？
答案无疑是非洲！去年发表的论文报告了一个实际案例 [2]。之前认为 5 个遗传变异与肥厚性心肌症（hypertrophic cardiomyopathy）有关，一些非洲人由于被侦测到携带这些变异，接受进一步医疗，才发现其实是误诊。此后大家就知道，这批变异事实上与肥厚性心肌症没有关系，非洲外的病人之所以同时遗传到这 5 个变异，纯属巧合。
此外，探讨非洲族群的遗传，除了医疗上的应用，也具有其他意义。首先，研究非洲人，当然有助于更认识非洲人，对欠缺学术资源的非洲而言意义重大。在人类演化方面，由于非洲是全人类的起源地，深入探索非洲也能增长考古方面的知识。若是非洲族群的基因资讯能应用得宜，除了有益于非洲人本身及学术价值之外，如上所述，也能促使基因检测更正确，进而造福全世界。
文 / 寒波
延伸阅读：鸡排的起源？从古 DNA 探索鸡的驯化与育种过程参考文献：
1. McClellan, J. M., Lehner, T., & King, M. C. (2017). Gene Discovery for Complex Traits: Lessons from Africa. Cell, 171(2), 261-264.
2. Manrai, A. K., Funke, B. H., Rehm, H. L., Olesen, M. S., Maron, B. A., Szolovits, P., … & Kohane, I. S. (2016). Genetic misdiagnoses and the potential for health disparities. New England Journal of Medicine, 375(7), 655-665.
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