解碼人類血型：紅血球抗原的遺傳與變異和台灣的研究

提到人類血型，大部分的人能想到的就是ABO血型和Rh血型。不過，人類的血型種類其實極為的多樣，複雜，ABO和Rh僅僅是目前已知的48種人類血型系統中的2種。

也很少人知道，人和人之間的不同血型究竟是如何產生的。

在網路上還常可看到，哪種血型的人該怎麼吃才不易胖的種種謬論。由此可見，恐怕也很少人知道，不同的血型，不論在臨床醫學的實務上，或是對人體的正常生理性狀，也包括和某些疾病的關聯，對我們可能帶來的影響。

本書是國立臺灣大學生化科學研究所教授，在歷經30多年的人類血型基因研究後所撰寫。作者是熱衷基礎科學領域的研究人員，跳入和臨床醫學息息相關的人類血型研究，如他所言，宛如跳入一個寶庫。作者以其生物化學和分子生物學的基礎科學角度，提供讀者對「血型」，這個在臨床醫學上最重要、最顯著的人和人之間的「多型性」，一個廣泛，又不失深度的敘述。

書中除了細數血型發現的歷史，作者還以幾個重要血型，以及和台灣關係密切的特定血型，分別在紅血球表面的抗原結構、在生化合成的路徑、在基因的變異上，是如何導致人和人之間的不同，以此說明「血型」是什麼。也著重這些血型，在輸血安全和其他臨床醫學上的重要性，以及特定血型對人體正常生理的影響，或者和特定疾病的關聯；其中更有由作者本身和其他研究人員在台灣所做的研究貢獻。除了提供一般大眾科普的趣味外，本書對於學習生物化學、分子生物學領域的人，以及血型和輸血醫學領域的人，也提供了豐富的歷史底蘊和知識內涵。

這本書更讓我們看到，台灣在血型的研究，以及輸血安全的實踐，和歐美各國相比實不遑多讓。

余榮熾

國立臺灣大學生化科學研究所博士，曾於馬偕紀念醫院輸血醫學研究室擔任研究人員，現為國立臺灣大學生化科學研究所教授。在台灣持續投入人類血型分子遺傳學研究，證明多種血型的分子遺傳機制，並於國際知名期刊《血液》（Blood）發表多篇研究論文。

推薦序　以赤子之心看上帝的創造

林媽利（馬偕紀念醫院名譽顧問醫師）

在古代，血液代表生命，是神聖，而且是神祕的。雖然對血液的探究早在西元前就有，但是直到1901年，奧地利醫師藍斯泰納（Karl Landsteiner）發現人有ABO血型的不同，自此才開創了一個嶄新的血型時代，延續到今天。

1980年代，當時台灣的捐血系統尚未健全，血型的研究也相當少，我開始參與協助及補正捐血中心的常規業務，並在不同媒體推動捐血運動，同時進行台灣的血型調查和研究。經過10多年與多人的合作和努力，根除了過往職業賣血人（血牛）的亂象，逐步將台灣的無償捐血制度建立完善。也基於對台灣人血型研究所得到的認識，進而鼓吹、倡議，台灣Rh陰性血型的人絕大多數都可安全地輸Rh陽性的血，才終結了過往醫療人員因找不到Rh陰性血，而眼睜睜看著Rh陰性病人因無血可輸而死亡的悲劇接連發生。

這些調查、研究、倡議和實踐，為的是台灣輸血的安全，病人的福祉。

這段期間也陸續在台灣發現許多特殊的血型，包括不正常的ABO亞血型、容易造成父母和子女間ABO血型遺傳不合誤會的亞孟買血型，還有會同時罹患先天性白內障的小i血型等。更發現，台灣各族群有相當特殊的血型分布。例如，原本認為是大洋洲玻里尼西亞人特徵的路易士血型（Le(a+b+)），在台灣各個族群都有相當高的比例；還有，阿美族人居然高達九成是米田堡血型（Miltenberger, Mi.III）。1993年，當時剛獲得博士學位的余榮熾加入我在馬偕紀念醫院的輸血醫學研究室。他以其生物化學和分子生物學的背景和知識，陸續對台灣的各種特殊血型進行基因的驗證和機制的研究，而有相當豐碩的成果，也成功破解數個存在國際血型研究領域多年的謎團。這些他在本書中都有精彩的敘述。

數年後，余榮熾回到台大生化科學研究所任教，且持續投入血型基因的研究。而我投身台灣的輸血醫學倏忽已45年過去。

不過，當我讀了由余榮熾教授所著的《解碼人類血型》，才深深體會到，一個臨床醫療人員和一個基礎科學研究者，對血型的觀點與著重之處的差異如此地大。

在輸血實務上，醫療人員最重要的就是如何找到適當的血輸給病人；這包括如何正確地鑑別病人的血型，以及如何確認病人體內是否具有會和將輸入的血球產生免疫反應的抗體。病人輸血完成後又不放心，還常去病房確認病人是否安好、是否產生不良的輸血反應。而對於生成不同血型的構造是什麼，生成不同血型的遺傳基因差異是什麼，相對不是我們所關注的重點。

這本《解碼人類血型》有系統地從血型發現的歷史講起，也不忘血型在醫學臨床上的重要性，繼而依序帶入不同血型在紅血球表面抗原結構的不同，以及造成這些結構差異的生化、基因和分子遺傳機制；更特別指出某些血型和人類特定的生理性狀或疾病的關聯，以及生成這些關聯的原因。而且，演化、天擇作用於人類血型的觀點也不時出現於本書中，更顯現一位熱愛生物學之人的思路。即使對像我身處血型和輸血醫學領域40多年的人來說，整本書的內容讓我們對血型有更為廣闊、完整，同時也相當趣味的認識。書中最後一章針對血型檢測與其他應用的未來發展，更讓人非常地期待。

這是我所知道台灣第一次有人如此地介紹血型。其中著重台灣在這方面的研究與努力，讓大家看到台灣血液供應的進步，與血型研究所帶來的成果。也有賴這本基礎科學觀點的著述，擴展了生醫領域的人和一般大眾，也包括臨床輸血醫學工作者的眼界與思路。

前言　廣闊且趣味豐富的領域

提到人類血型，大家應該會立刻聯想到ABO血型，並且知道有人是A型，有人是B型，有人是O型，有人是AB型。

有些人或許還會再想到Rh血型，有人是Rh陽性血型，有人是Rh陰性血型。

不過，到底是什麼東西、什麼組成，形成你我之間可能有不同的ABO血型、Rh血型？

ABO血型和Rh血型又是哪裡不同？

實際上，人類血型不僅僅只有ABO血型和Rh血型。到目前（2026年），已經證實人類有48種不同的「血型系統」，ABO血型和Rh血型是其中的2種。這48個系統中，共包含了371種不同的血型抗原（紅血球抗原）。由此可見，人類血型是極為多樣、複雜的。

怎麼有這麼多種血型？

回到根本來問，「血型」到底是什麼？人和人之間為什麼會有不同的血型？有接近400種不同的血型抗原，那要輸血時不是應該很難找到「血型吻合」的血液？血型和人體健康或疾病有關嗎？為什麼有某些血型，在特定族群有遠高於其他族群的分布頻率？是什麼因素造成的？

回顧醫學史，直到19世紀前半葉，透過英國婦產科醫師詹姆斯•布倫岱爾（James Blundell）的努力，醫學界才意識到，人體輸血應使用人血而非動物血，也是從那時候起，失血病人（特別是產後大出血的產婦）才有了輸血救命的可能。而後，要再到20世紀的第1年（1901年），奧地利解剖病理醫師卡爾•藍斯泰納（Karl Landsteiner）發現了ABO血型，人們才首次知道血液分有不同的「型」────也就是說，自19世紀前半葉到20世紀初，幾乎四分之三個世紀，輸血救人是沒有執行ABO血型檢驗和配對的。接著又過了近40年（1939年），美國檢驗科醫師菲利普•李文（Philip Levine）發現了臨床重要性僅次於ABO血型的Rh血型，才讓醫學界認知到，懷孕婦女與腹中胎兒血型不吻合，可能造成胎兒溶血，甚至導致胎兒死亡。

藍斯泰納和李文等人的發現，以及他們一系列的研究，不僅開啟了人類世界對「血型」與安全輸血的認識，更開啟了多個全新的領域，為人類社會提供了過去未曾有過的視界。例如，血型在法醫學中人別鑑識的應用，以及在人類遺傳學領域的研究。ABO血型正是第一個被確認的人類遺傳多型性。

血型是遺傳的，是父母傳遞給子女的基因組合決定的。多樣的人類血型，連結著不同的遺傳基因組成。而且，由於形成血型的抗原分子絕大部分不只表現在紅血球，也表現在人體許多器官、組織與細胞表面，甚至表現在體液和分泌液之中；也因此，幾個重要的血型，廣泛地影響了我們的生理，以及和疾病的關聯。

所以，多樣的血型就像是一扇窗；我們經由血型這扇窗，看到人類遺傳的多樣性，看到多型的基因變異，也看到對人體的影響。部分特殊血型的變異基因，在特定地區、特定族群呈現擴張的分布，明顯是演化的結果。

30多年前，當我還在國立臺灣大學生化科學研究所修讀博士學位時，有幸能夠認識有「台灣血液之母」之稱的林媽利醫師。1993年底，在完成博士學位口試後2週，我就加入林媽利醫師主持的馬偕紀念醫院「輸血醫學研究室」，自此展開了人類血型基因、紅血球抗原的分子遺傳學研究生涯。2002年，因為在此領域的研究有些許成績，我回到台大生化科學研究所任教，並持續相關研究。

相對其他醫學領域，血型是較冷門的。但身為一個持續學習並專注於基礎研究的工作者，加上個人對生物學、生物化學和分子生物學的基礎背景與喜好（我在大學時就讀動物學系，碩士和博士時就讀生化科學研究所，當時這兩個系所都隸屬於台大的理學院〔College of Science〕），跳入這個和臨床醫學密切相關的領域，浸淫此領域30年，讓我深刻感覺，這是一個豐富、多樣，有多種不同面向，多種不同連結，多種不同可能，而且，趣味橫生的領域。

用了快4年的時間才完成這本書。過去曾寫過許多專業的研究論文，但這是第一次嘗試撰寫較為「科普」性質的書。會提筆寫這本書，主要是發覺到，雖然很多人都約略知道血型，並且都捐過血、知道有捐血中心，不過，血型的豐富與多樣、血型和其他領域的關聯，以及這其中所產生的趣味，卻是鮮為人知的。因此，我才會想在臨退休前，將人類血型研究中的所見所聞與所思所想，用較為白話、科普性質的方式，介紹給大家。

當然，由於人類血型極為多樣、複雜，我不可能了解每種血型，也沒有必要一一介紹每種血型。在本書中，除了重要的ABO血型和Rh血型，我挑選了幾種比較有趣、想讓大家認識的，以及有台灣特色的血型作為主題。其中有部分，是我過去從事血型相關基因研究的歷程。希望藉由本書，可以讓大家體會到血型的多樣和有趣。

有趣的？

例如，不同的ABO血型，是什麼東西的差異造成的？而父母親遺傳給你的A、B或O基因，是以什麼機制造成這些東西的差異？（詳見第2章〈ABO血型和ABO基因〉）

多數人認為Rh陰性血型的人很麻煩，在台灣很難找到合適的血輸血。但是，馬偕醫院過去30年摒棄了輸血前病人的Rh血型檢測，也就是，不管病人是Rh陽性還是陰性，就輸血了。為什麼要這樣做？為什麼敢這樣做？（詳見第3章〈和Rh血型相關的故事〉）

在台灣，特殊「小i血型」的人，幾乎每一位出生時就罹患先天性白內障，幾近全盲！這是什麼樣的基因突變與機制造成的？（詳見第6章〈血型和先天性白內障何干？〉）

令人驕傲的，台灣是全球首個在血袋上標註「米田堡血型」（Mia抗原）的國家。台灣為什麼要這麼做？而歐美國家為何沒有這樣做？（詳見第5章〈台灣的米田堡血型〉）

你是否知道，血型竟然與諾羅病毒感染及瘧疾感染有關？（詳見第4章〈你口水裡的血型〉和第7章〈自抵抗瘧疾說起〉）

還有，「輸血」，能不能、需不需要「更精準」一點？（詳見第9章〈未來〉）

雖然我已盡力簡化內容，儘量科普化，但發現這需要高超的書寫技術和藝術，對我而言實在非常困難。另一方面，由於期望這本書能提供在此臨床醫學領域的年經學子，對血型有一個綜觀的認識和趣味；也希望分享給像我一樣在生物學、生物化學或分子生物學基礎領域的同行和學生，能夠領會人類血型在未來發展的多樣可能性；再加上，基於個人對科學歷史（當時是怎麼發現的？）和科學方法（研究是怎麼進行的？）的興趣和重視，因此內容保留許多血型的發現過程，以及古早和現代研究方法的敘述。這也讓這本書的部分內容沒有那麼地科普。

希望這樣的選擇和嘗試可以達到我撰寫本書的初衷。

推薦序　以赤子之心看上帝的創造／林媽利
前言　廣闊且趣味豐富的領域

第1章　輸血發展與血型奠基者
第2章　ABO血型和ABO基因
第3章　與Rh血型相關的故事
第4章　你口水裡的血型
第5章　台灣的米田堡血型
第6章　血型和先天性白內障何干？
第7章　自抵抗瘧疾說起
第8章　另類／重要分子構成的新血型
第9章　未來

後記　未完結的過去
附表一　人類血型系統和系統抗原
附表二　血型集和系列
索引

第1章　輸血發展與血型奠基者（摘錄）

我們現在知道，人有不同的血型。輸血時，如果輸入血型不符（即「不相容」，incompatible）的血液，例如把A型人的血液輸給B型人，會造成嚴重、甚至致命的後果。這起因於不同血型的人，血球表面帶有不同「抗原」（antigen），血漿內也可能存在會與這些抗原結合的「抗體」（antibody）；將血型不符的血液輸入人體，受血者血漿中的抗體就會和輸入血球上的抗原接觸、結合，進而引起嚴重程度不等的免疫反應，不但無法達到救治病人的目的，反而還可能危及生命。

不過在醫學史上，發現到人有不同的血型，再進步到輸血前必須進行病人和捐贈者血型配對的程序，這些我們現在視為理所當然的常識，其實經歷了一段漫漫長路。事實上，就連輸血時應輸注人血而非其他動物血（甚至是其他各種奇怪液體）的觀念，在醫學史上都得來不易。

19世紀初──布倫岱爾：輸血要用人血，不是動物血

回顧人類醫學史，人類對於血液的認識有很長一段時間宛如相隔一片神祕的面紗。古希臘時代，被稱為醫學之父的希波克拉底（Hippocrates II）宣稱飲血可以改變病人的心智狀態。古羅馬時代，希臘裔的醫學家及哲學家蓋倫（Claudius Galenus，通稱Galen）鼓吹以放血來治療病人。這種「放血治療法」一直持續到了近代，直到18世紀末仍有醫師在使用。1799年，美國第1任總統華盛頓病危過世前，醫師就曾對他進行放血治療來嘗試救治。

至於輸血的歷史，則可追溯至17世紀中葉。在1665～1668年期間，英、法兩國的醫師突然開始熱切投入輸血試驗，兩國間陷入一場輸血競賽。當時所進行的試驗可說是千奇百怪，例如將各種不同液體（如紅酒、啤酒、鴉片、牛奶、糖水、水銀等）由靜脈輸入動物體內，以及進行同種動物間（如狗對狗）與異種動物間（如牛對狗、馬對羊等）的輸血試驗。1667年6月，一位年輕的法國醫師，讓-巴蒂斯特．德尼（Jean-Baptiste Denis），石破天驚地完成史上第一次動物對人的輸血試驗：他把羔羊血輸入到一位持續發燒的男孩體內（而且僅用很簡單的鐵管將男孩和羔羊的血管連接），結果這位男孩不但活了下來，病情也似乎大為改善。（太令人驚訝了！）受到鼓舞的德尼醫師很快再進行另一次羔羊對人的輸血，輸血的對象是一位健康的中年人，德尼醫師宣稱此次試驗的結果同樣十分成功。大受刺激的英國醫學界不甘示弱，在同年的11月和12月，2位英國醫師也完成羊對人的輸血試驗，而且是將羔羊血於3週內輸入同一人2次（連續輸血2次，充滿濃濃的較勁味；兩次分別輸入10～11盎司和14盎司的血液）。同年年底，法國方的德尼醫師馬上有所回應，他於3天內將小牛血輸入一位狂亂的精神病患體內2次（分別輸入5～6盎司和16盎司），期望以此來治療精神疾病（大概是受到希波克拉底宣稱飲血可改變病人心智的啟發）。據德尼所稱，病人於輸血後精神狀態明顯平穩許多，他因此自豪地宣布他的試驗再次成功，病人的精神疾病因輸血而痊癒了（而且是牛血喔！）。不過在2個月後，病人又再度陷入狂亂的不穩定狀態，因此德尼打算對病人進行第3次輸血。然而，德尼這回沒像先前那麼幸運了，由於病人的狀態極度不穩定，使他無法順利為病人進行靜脈放血（當時的醫師認為輸入新血前，需先將病人舊的血放掉一部分）以及小牛和病人的血管連接手術，只好放棄。更糟的是，病人於隔天突然死亡了。

這場試驗的失敗引起了軒然大波，德尼醫師也因此背負了謀殺罪的指控（不過法院後來撤銷了指控）。自此以後，法國、英國以及後續多個歐洲國家的議會正式禁止輸血試驗，以輸注動物血治療人體疾病的嘗試也就此停歇了下來。

輸血試驗因此停滯了150年之久。直到19世紀初期，由於英國婦產科醫師詹姆斯•布倫岱爾（James Blundell）鍥而不捨的努力，才讓輸血的發展有了革命性的突破。

在那個尚未建立輸血觀念的年代，可以想見經常發生病人（特別是產婦）因大量出血而死亡。此種情形引起布倫岱爾思考：是否可以透過輸血補充病人失去的血液來拯救病人的生命？他先以狗進行輸血試驗，結果發現狗對狗輸血可以救活失血的狗，但是人對狗輸血總是會導致狗的死亡（他不是貿然進行狗對人輸血，而是把人血輸入狗，這一點就比17世紀英、法兩國的醫師聰明多了）。因此，布倫岱爾判斷，異種動物間的輸血是會傷害受血動物的；所以，若要進行人體輸血，應以人對人輸血的方式來做嘗試。

1818年，他首次為一位已相當虛弱的末期胃癌男性病患輸注人血，嘗試救治病患的性命，不過這位病患仍於2天後過世。然而，布倫岱爾並沒有放棄，在接下來的11年期間（1818～1829），他陸續對7位失血的產婦（其中有2位實際上已死亡數分鐘）、1位產褥熱（產後感染而發燒）產婦及1位因截肢手術而失血瀕危的男孩進行輸血救治，輸注的血液來自產婦的丈夫或醫院的男性員工，結果共有5位存活了下來（7位失血產婦中的4位和截肢失血的男孩）。8位失血瀕危病患中有5位因輸人血而存活，這在當時是驚人的一大成功。

布倫岱爾的成功為醫學界建立了第1個重要的輸血觀念：輸血可以挽救失血過多的人；並且應以人血對人輸血，不應使用動物的血。

事實上，在布倫岱爾之前，已有美國及英國的其他醫師嘗試過人對人輸血，但布倫岱爾是首位有系統地，且持續不懈進行輸血試驗的人。他還自行設計了多種用於抽血或輸血的工具及裝置。縱然以現在的觀點，這些工具相當粗糙，完全不符合現代的標準，但是在當時已是開創性的設計。除此之外，他還透過論文的發表，將他的輸血試驗（不論成功與否）與他所設計的工具及裝置鉅細靡遺地分享至醫學界。1829年，知名的醫學期刊《刺胳針》（The Lancet）特別撰文宣揚布倫岱爾的貢獻。打開知名度之後，布倫岱爾更積極地鼓吹以人對人輸血拯救失血病患，也在19世紀中期引起許多醫師的效法。例如，一位英國醫師在1849年報告他為44位大量出血的病人（其中半數是因為生產）進行輸血；另外，還有一位醫師也報告他透過輸血成功救治了36位失血產婦中的29位。

布倫岱爾在人體輸血的開創與成果，引領醫學界向輸血領域邁出了革命性的第一步，也讓布倫岱爾被譽為「現代輸血之父」（Father of Modern Blood Transfusion）。