111 年 國立臺灣大學獸醫學系碩士班乙組《免疫學（B）》

本題為名詞解釋題，旨在測驗考生對免疫學基本名詞的理解與掌握程度。

(a) T cell receptor (TCR)：
TCR 是位於 T 淋巴球細胞膜上的蛋白質複合物，負責辨識由主要組織相容性複合體 (MHC) 分子呈遞的抗原胜肽。TCR 的結構包含一個 $\alpha$ 鏈和一個 $\beta$ 鏈（或 $\gamma$ 和 $\delta$ 鏈），透過可變區辨識特定抗原，恆定區與細胞膜結合。TCR 的辨識是細胞免疫反應啟動的關鍵步驟。
【答案】TCR 是 T 淋巴球表面的受體，能辨識 MHC 分子呈遞的抗原胜肽，啟動 T 細胞的活化。

(b) Somatic hypermutation (SHM)：
SHM 是一種特殊的基因突變機制，發生在 B 淋巴球的免疫球蛋白基因（特別是可變區）上，主要在生發中心 (germinal center) 進行。SHM 透過酵素誘導點突變，增加免疫球蛋白基因的多樣性，進而產生具有更高親和力抗體的 B 細胞，此過程是抗體親和力成熟 (affinity maturation) 的重要環節。
【答案】SHM 是 B 細胞免疫球蛋白基因的可變區發生的點突變，目的是提高抗體對抗原的親和力。

(c) Mucosa-associated lymphoid tissue (MALT)：
MALT 是免疫系統的組成部分，存在於黏膜表面（如呼吸道、腸道、泌尿生殖道黏膜）的淋巴組織。MALT 包括獨立的淋巴結（如派氏結 Peyer's patches）和瀰漫性淋巴組織。MALT 是抵抗病原體入侵的第一道防線，負責啟動黏膜免疫反應。
【答案】MALT 是位於黏膜表面的免疫組織，負責啟動黏膜免疫反應，保護機體免受病原體入侵。

本題考查對調節性 T 細胞 (regulatory T cells, Treg) 的定義及其在免疫系統中的功能。

Regulatory T cells (Treg) 是一類具有免疫抑制功能的 T 淋巴球亞群，其主要標誌物包括 CD4 陽性、CD25 陽性，以及轉錄因子 Foxp3 的表達。Treg 的主要角色是在免疫系統中維持免疫耐受 (immune tolerance) 和抑制過度的免疫反應，以防止自身免疫疾病的發生和維持組織的穩定。

Treg 在免疫系統中的角色包括：

1. 維持自身免疫耐受：Treg 能夠抑制對自身抗原產生反應的自反應性 T 細胞，防止自身免疫疾病的發生。

本題考查對細胞激素風暴 (Cytokine storm) 的發生機制與後果的理解。

細胞激素風暴 (Cytokine storm)，又稱為過度免疫反應 (hypercytokinemia)，是指免疫系統對感染或組織損傷過度活化，導致大量細胞因子（cytokines）異常釋放，形成一個惡性循環，進而引發全身性發炎反應和組織損傷。

發生機制：
細胞激素風暴的發生通常由強烈的免疫刺激觸發，例如：

1. 病原體感染：特別是某些病毒（如流感病毒、SARS-CoV、MERS-CoV、SARS-CoV-2）或細菌（如革蘭氏陰性菌的 LPS）。病原體及其產物（如病毒 RNA、細菌 LPS）會激活免疫細胞（如巨噬細胞、樹突狀細胞）和內皮細胞。
2. 免疫細胞的過度活化：被激活的免疫細胞會大量分泌促發炎細胞因子，如腫瘤壞死因子- $\alpha$ (TNF-$\alpha$)、介白素-1 (IL-1)、介白素-6 (IL-6)、介白素-12 (IL-12)、干擾素- $\gamma$ (IFN-$\gamma$) 等。

本題考查腫瘤免疫逃逸 (tumor immune evasion) 的機制。腫瘤細胞發展出多種策略來逃避宿主免疫系統的監控和攻擊。

腫瘤細胞逃脫免疫攻擊的主要機制包括：

1. 降低抗原性：

   • 減少 MHC class I 表達：許多腫瘤細胞會下調 MHC class I 分子的表達，這使得細胞毒殺型 T 細胞 (CTL) 難以識別和殺死腫瘤細胞，因為 CTL 識別抗原需要 MHC class I 分子的呈遞。
   • 缺乏共刺激分子：腫瘤細胞可能不表達或低表達與 T 細胞活化所需的共刺激分子 (co-stimulatory molecules)，如 CD80/86，導致 T 細胞即使辨識到抗原，也無法被有效活化。
   • 腫瘤抗原的免疫豁免：某些腫瘤抗原可能屬於免疫豁免性抗原，或者腫瘤細胞產生抗原的數量不足以引發強烈的免疫反應。

2. 產生免疫抑制因子：

   • 分泌免疫抑制細胞因子：腫瘤細胞或其微環境中的免疫細胞（如調節性 T 細胞 Treg、骨髓來源的抑制細胞 MDSC）可以分泌免疫抑制性細胞因子，如 TGF-$\beta$、IL-10，這些細胞因子會抑制 T 細胞、NK 細胞等免疫細胞的功能。

本題考查對 NETosis (Neutrophil Extracellular Traps formation) 的定義。

NETosis 是指中性粒細胞 (neutrophils) 在受到特定刺激後，釋放其細胞核內的 DNA 和顆粒蛋白（包括顆粒酶、蛋白酶、抗菌蛋白等）形成網狀結構，稱為中性粒細胞胞外陷阱 (Neutrophil Extracellular Traps, NETs)。

NETosis 的過程與機制：

1. 識別刺激：中性粒細胞通過其表面的受體識別到病原體（如細菌、真菌、病毒）或發炎信號。
2. 活化與信號傳導：刺激信號通過細胞內信號通路傳導，激活特定的酶，如細胞核內的組蛋白去乙醯化酶 (HDAC) 和細胞質內的髓過氧化物酶 (MPO) 或組蛋白精氨酸去甲基化酶 2 (PAD2)。
3. 細胞核膨脹與核膜破裂：細胞核開始膨脹，核膜破裂。

本題考查對 IgY 的物種分佈、結構特徵及其免疫功能的理解。

IgY 主要存在的物種：
IgY (Immunoglobulin Y) 是鳥類、爬行類、兩棲類以及某些魚類（如軟骨魚類）的主要血清 IgG 同源物。在哺乳動物中，其功能主要由 IgG 承擔。

IgY 的特徵：

1. 結構：IgY 的結構與哺乳動物的 IgG 相似，由兩個相同的重鏈 (heavy chains) 和兩個相同的輕鏈 (light chains) 通過二硫鍵連接而成，形成一個 Y 形分子。其分子量與 IgG 相當。
2. 血清濃度：在某些物種中，IgY 的血清濃度可能高於 IgG。
3. 半衰期：IgY 在體內的半衰期相對較長。
4. 抗原性：IgY 與哺乳動物的 IgG 在結構上存在差異，因此在免疫學上具有不同的抗原性。

本題考查對現行 COVID-19 疫苗（莫德納、AZ、高端）的製作原理及其引發免疫反應的機制。這三種疫苗代表了不同的技術平台。

1. Moderna (莫德納) 疫苗：mRNA 疫苗

• 製作原理：

  • 莫德納疫苗屬於 mRNA 疫苗。其核心是利用一段信使 RNA (mRNA)，這段 mRNA 攜帶了 SARS-CoV-2 病毒刺突蛋白 (Spike protein, S protein) 的遺傳訊息。
  • mRNA 被包裹在一個由脂質組成的奈米顆粒 (lipid nanoparticle, LNP) 中。LNP 的作用是保護 mRNA 免受降解，並幫助 mRNA 進入人體細胞。
  • mRNA 本身是人造的，不含病毒的遺傳物質，也不會整合到人體基因組中。

• 引起免疫反應：

  • 疫苗接種後，LNP 將 mRNA 遞送到體內細胞（主要是肌肉細胞和一些免疫細胞）。
  • 細胞利用這段 mRNA 作為模板，自行合成 SARS-CoV-2 的刺突蛋白。
  • 細胞隨後將這些刺突蛋白呈遞到細胞表面，或釋放到細胞外。
  • 人體免疫系統（包括 B 細胞和 T 細胞）將這些外來的刺突蛋白識別為抗原。
  • B 細胞產生針對刺突蛋白的抗體（主要是中和抗體，可以阻止病毒進入細胞）。
  • T 細胞（包括輔助型 T 細胞和細胞毒殺型 T 細胞）也對刺突蛋白產生反應，輔助型 T 細胞協助 B 細胞產生抗體，細胞毒殺型 T 細胞則可以識別並殺死被病毒感染的細胞。
  • 最終，人體對刺突蛋白產生了免疫記憶，當真正接觸到 SARS-CoV-2 病毒時，就能快速有效地啟動免疫反應，阻止感染或減輕疾病嚴重程度。

2. AstraZeneca (AZ) 疫苗：腺病毒載體疫苗

• 製作原理：

  • AZ 疫苗屬於 腺病毒載體疫苗。它使用一種經過基因改造、無法在人體內複製的腺病毒（通常是黑猩猩腺病毒或人類腺病毒 26 型）作為載體。
  • 科學家將編碼 SARS-CoV-2 刺突蛋白的基因插入到這個腺病毒載體中。
  • 腺病毒載體的作用是將這個刺突蛋白基因遞送到人體細胞內。

• 引起免疫反應：

  • 疫苗接種後，腺病毒載體進入人體細胞，並將攜帶的刺突蛋白基因釋放到細胞核內。
  • 細胞利用這個基因作為藍圖，轉錄成 mRNA，然後 mRNA 被帶到細胞質中，指導細胞合成 SARS-CoV-2 的刺突蛋白。

本題考查對輸血反應中溶血的過敏反應類型及機制的理解。

輸錯血型造成血液溶解（溶血）主要誘發的過敏反應類型：
輸錯血型引起的急性溶血性輸血反應，屬於 第一型過敏反應 (Type I hypersensitivity)，也稱為立即型過敏反應。

發生溶血的機制：
此類溶血反應的機制，是基於 ABO 血型系統的不相容：

1. 抗原抗體反應：

   • 受血者體內存在針對輸入的紅血球表面特定抗原的抗體。例如，A 型血的人體內有抗 B 抗體，B 型血的人體內有抗 A 抗體，O 型血的人體內有抗 A 和抗 B 抗體，而 AB 型血的人則沒有抗 A 或抗 B 抗體。
   • 當輸錯血型時，例如將 B 型血輸給 A 型血的病人，A 型血病人的抗 B 抗體就會與輸入的 B 型紅血球上的 B 抗原結合。

2. 補體系統的活化：

   • 抗原（紅血球表面抗原）與抗體（如抗 B 抗體）的結合會迅速活化血漿中的補體系統，特別是經典途徑 (classical pathway)。