【專題企劃8】空間資訊結合公衛-廖勇柏以癌症地圖觀察疾病趨勢

by Yang-Kuang Chao
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採訪 ‧ 撰稿 /  林品婕 (科學推展中心特約編輯)

慢性疾病的研究仰賴長期研究投入,台灣癌症地圖的繪製,從20年、30年、40年,一直到仍在籌備階段的50年台灣癌症地圖,皆有一位學者不曾缺席。藉由多元資料庫的結合、跨領域的合作及謙虛的研究態度,中山醫學大學公共衛生學系廖勇柏教授投入疾病研究,持續關注人類健康。

一本書的邂逅:與流病與癌症地圖結緣

走進臺中市南區樹義二街的小巷,很難不被轉角一座老宅庭院裡,三層樓高的印度橡膠樹所吸引。這間由自家老宅改造的「樹仔腳咖啡館」,平日供應各式飲品、偶爾辦理藝文展覽,令人意外的是,這裡其實也是廖教授的研究室,更是知識交流的場域。

訪談當日,教授身著白色襯衫搭配素色背心,好整以暇地迎接我們。談及他的研究之路,竟起源於一本書的邂逅。當年,剛服完兵役的他,偶然翻閱到陳建仁老師的書─《流行病學》,內心十分激動,「流行病學是門包含數學的學科,與我過去想念數學的想法不謀而合。」本著對該學科的好奇,教授主動寫信給作者,也就是時任台大流行病學研究所教授的陳建仁,如願擔任其研究助理就此踏入流行病學領域。

當時,陳建仁教授與團隊正著手繪製台灣20年癌症地圖,身為研究助理的廖教授,便接下這項任務,與癌症地圖結下良緣。就讀台大流病所博士班時,拜師陳建仁教授及李文宗教授,鑽研癌症地圖的改良與應用,對於後續繪製癌症地圖及應用影響甚大。爾後,廖教授在中山醫學大學公衛系任職期間,陸續完成台灣30年及40年癌症地圖,目前團隊正在籌劃台灣50年癌症地圖的建置,想不到這一畫就是半世紀,台灣癌症地圖幾乎成為廖教授研究生涯的指標。

癌症地圖:結合空間資訊,掌握疾病變化

台灣癌症地圖是將各癌症的發生率及死亡率,對應到台灣鄉鎮市區地圖,依據時間流動,以不同顏色標記癌症在不同地區的變化程度。看似簡單的資訊合併,背後需要投入的研究精力,卻相當不容易。

在建置完成40年台灣癌症地圖時,廖教授將公共衛生相關資料,結合GIS(地理資訊系統)繪製地圖,並加上時間元素,讓耗時數十年才會發生的疾病變化,透過時空地圖縮時呈現,瞬間就能觀察其變化趨勢。

例如,從40年癌症地圖裡,可以發現全台子宮頸癌死亡率逐年下降,說明衛福部推行子宮頸癌防治政策,補助30歲以上婦女每年一次子宮頸抹片檢查服務,確實有達到早期發現、早期治療,降低死亡風險之效益。因此,癌症地圖不僅能印證國家公共衛生政策的執行成效,更是政策擬定的重要依據。

另一例子為,早期西南沿海地區的地下水常見砷污染,容易引發皮膚癌等疾病發生,該現象隨著自來水普及、民眾減少砷的暴露後逐漸減緩,從地圖便能觀察該地區的癌症發生率下降。「找到疾病的原因對流行病學來說非常重要」,癌症地圖提供研究人員很好的疾病假說,只要能找出疾病可能發生的原因,儘早將暴露移除,便能降低癌症發生率,達到預防醫學之目的。

「一般來說,公共衛生學與空間資訊學兩者領域幾乎搭不上關係。」然而,當時擔任科技部空間資訊學門召集人的交通大學史天元教授卻認為,公衛與空間應能結合應用,鼓勵廖教授將其整合進行深化探索。因此,廖教授利用台灣癌症地圖結合不同資料,還產生多元的參考價值。像是搭配空氣污染地圖、台灣人體生物資料庫,能進一步觀察環境與基因對疾病之間的關係;隨著科技日新月異,穿戴式與攜帶式感測器的普及,能精準量測個人化的暴露數據,有助於後續的資料分析,提升精準醫療整體效益。

李英雄教授的精準系列著作與教學,也影響了日後廖教授在精準公共衛生學領域的研究方向。「要整合這麼多資料,全因『人類是在空間活動的生物。』」教授補充,「人類的健康其實與整個生態系息息相關。」生態系分為外在巨觀的生態系統,以及生物體內微觀的生態系統。而生物體內生態系統包括器官位置、血管分佈、細胞型態與分化,甚至微觀至DNA經由轉錄、轉譯機制形成蛋白質,各種體學(Omics)間的網絡連動,其實也都屬於空間資訊的範疇。加上全球氣候變遷、新興傳染病威脅,當代健康議題早已進入世界衛生組織提出之「One Health」(健康一體)概念,強調人類、動物、生態之間存有「共榮共損」關係,彼此相互影響。

教授表示,「面對疾病的發生,不能只看疾病本身,而是要將資料整合在一起,才能完整反映身體的健康。」不同領域間應彼此合作、交流,以共同維護人類、動物及環境的健康。

跨領域人才培育,為團隊增能

將空間資訊納入公共衛生,跨領域研究對教授來說早已不陌生。除了跨領域、跨校合作之外,他也積極參與跨國合作研究,透過與國外學者交流,提升團隊的競爭力與技術能力。

廖教授團隊曾參與史上最大型的中風研究:由法國波爾多大學、德國慕尼黑大學、日本東京大學、美國哈佛醫學院等研究單位主導,涵蓋全球20多國成員的GIGASTROKE聯盟成員共同執行,收集全球超過250萬參與者的DNA資料,包含20萬中風患者,找到89個中風相關基因組,其中61個為新發現區域。廖教授團隊整合台灣人體生物資料庫及健保資料庫大數據,驗證團隊所找出與中風相關的基因位點,為東亞族群的中風研究做出重大貢獻。該研究也在去(2022)年獲登世界頂尖科學期刊《Nature》。

能有突破性的研究成就,廖教授謙虛認為,研究團隊成員功不可沒。堅信「人才是研究團隊最重要的資產」,教授鼓勵研究助理多學習,除了生物統計學、流行病學、資料分析等基礎專業,舉凡大數據分析、營養科學、空間資訊、基因資料、機器學習等教育訓練,只要與研究相關的重要知識,教授都不吝投入大量資源,為團隊增能。

廖教授對人才的重視,從將自家老宅轉型為「樹仔腳咖啡館」,讓研究團隊進駐便能看出。舒適寬敞的環境,提供輕食茶飲補充能量,即便是工作場域,也盡可能顧及研究人員的心靈狀態。長期投入癌症研究,廖教授感觸很深,竭盡心力蒐集從巨觀到微觀的資料,不為什麼,只為找出疾病發生的原因,提供政府有效的公衛方針,以降低國人癌症發生率。

從研究到教學,皆能看見教授對「人」的關懷,並以謙卑的研究態度,盡力研究而不自滿,將你我的健康視為己任,如同三月午後斜照於牆面的太陽,那般溫暖。

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