112 身心障礙特考四等 衛生技術 血清免疫學概要 考古題詳解
第 一 題25 分
人類抗體有五種類型,請就其各別具有之特性和功能予以說明。
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核心觀念
人類抗體(免疫球蛋白,immunoglobulin;Ig)依重鏈種類分為五型:IgG、IgA、IgM、IgE、IgD。重鏈分別為 γ、α、μ、ε、δ 鏈。抗體都能以可變區辨識抗原;各型的差異主要在分子結構、分布位置及效應功能。
解題方法
作答時依「結構與分布 → 主要功能」逐型整理,並特別掌握常考的辨識特徵:血清中含量最高、能通過胎盤的是 IgG;最早出現且常呈五聚體的是 IgM;黏膜分泌液中的主要抗體是 IgA;與過敏及寄生蟲防禦有關的是 IgE;常作為初始 B 細胞受體的是 IgD。
五種抗體的特性與功能
| 抗體 | 結構與主要分布 | 主要特性與功能 |
|---|---|---|
| IgG | 單體;血清與組織液中含量最高 | 在次級免疫反應中常為主要抗體;可中和毒素與病毒、促進調理作用及吞噬,也可活化補體並參與抗體依賴性細胞媒介細胞毒性(ADCC)。可通過胎盤,提供胎兒及新生兒被動免疫。 |
| IgA | 血清中多為單體;唾液、淚液、乳汁及呼吸道、腸胃道分泌液中常呈二聚體,含 J 鏈及分泌片段 | 是黏膜表面的重要防禦抗體,可中和病原體及毒素、阻止病原體附著或進入黏膜。母乳中的 IgA 可保護嬰兒黏膜。 |
| IgM | 初始 B 細胞表面以單體形式作為抗原受體;分泌型多為含 J 鏈的五聚體 | 初次免疫反應中最早出現的抗體;因具有多個抗原結合位點,凝集能力強,並能有效活化補體。 |
| IgE | 單體; |
第 二 題25 分
疫苗之發展乃為了保護人類不受病原體感染或減輕病症。
(一) 請說明施打疫苗後可引起之免疫反應。
(二) 請寫出臺灣施打之 COVID-19 疫苗的名稱,並分別註明其為 mRNA 疫苗、腺病毒疫苗或蛋白質疫苗。
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核心觀念
疫苗提供抗原或抗原的生成指令,使免疫系統在不必承受自然感染完整風險的情況下,建立對病原體的免疫反應。接種後主要形成:
- 體液性免疫:B 細胞受抗原刺激後增殖、分化為漿細胞,產生特異性抗體;抗體可中和病原體或毒素、阻止病原體附著細胞,並促進吞噬作用。
- 細胞性免疫:抗原呈現細胞將抗原呈現給 T 細胞;輔助型 T 細胞協助 B 細胞及其他免疫細胞,細胞毒殺型 T 細胞則可辨識並清除受感染細胞。
- 免疫記憶:部分活化的 B、T 細胞成為記憶細胞。再次遇到相同抗原時,免疫反應通常較快、較強,能降低感染後發病或重症的風險。
不同平台提供抗原的方式不同,但共同目標都是誘發具抗原專一性的免疫反應。疫苗提供的保護程度會受疫苗種類、接種劑次、個人免疫狀態及病原體變異等因素影響。
解題方法
第一小題依免疫反應的時間與功能作答:先寫接種後抗原引發先天免疫及抗原呈現,再說明 B 細胞、T 細胞等適應性免疫反應,最後補上記憶細胞及再次暴露時的快速反應。
第二小題則以疫苗製造抗原的方式分類,而非依廠牌或接種劑次分類:
- mRNA 疫苗:將編碼抗原的 mRNA 送入細胞,使細胞短暫製造抗原。
- 腺病毒載體疫苗:利用經改造的腺病毒載入抗原基因,使細胞表現抗原。
- 蛋白質疫苗:直接提供病原體的重組蛋白抗原,誘發免疫反應。
(一)施打疫苗後可引起之免疫反應
疫苗抗原進入體內後,可引起局部先天免疫反應,並由樹突細胞等抗原呈現細胞攝取、處理抗原,再將抗原呈現給 T 細胞,啟動後續的適應性免疫。
在體液性免疫方面,B 細胞辨識抗原並在輔助型 T 細胞協助下活化、增殖,分化為漿細胞,產生特異性抗體。抗體可中和病原體、阻止其進入宿主細胞,也可促進病原體被吞噬或清除。
第 三 題25 分
乳膠凝集試驗是檢測抗原或抗體的一種免疫分析法,以衛生福利部國民健康署大腸癌糞便潛血篩檢為例:
(一) 請說明其分析原理。
(二) 請解釋高劑量鉤狀效應(High-dose hook effect)及其對檢測結果的影響。
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核心觀念
本題考查乳膠凝集免疫分析的反應原理,以及抗原、抗體比例失衡時可能產生的高劑量鉤狀效應。大腸癌糞便潛血篩檢使用免疫法偵測糞便中的人類血紅素;血紅素具有抗原性,試劑中的抗人類血紅素抗體可與之專一性結合。
解題方法
(一) 乳膠凝集試驗的分析原理
試劑以乳膠微粒作為載體,將抗人類血紅素抗體固定在乳膠表面。糞便檢體中的人類血紅素與這些抗體結合後,若抗原與抗體的比例適當,血紅素可同時連結不同乳膠微粒上的抗體,使微粒彼此交聯,形成可測得的凝集或濁度變化。儀器據此判讀檢體中的血紅素量;訊號通常隨血紅素濃度增加而增強,並以校正曲線換算濃度。
因此,本試驗的偵測對象是糞便中的人類血紅素抗原,乳膠微粒表面固定的是抗體。此免疫分析具專一性,可用於糞便潛血篩檢。
(二) 高劑量鉤狀效應及其影響
第 四 題25 分
一對夫妻和 2 名子女為了進行骨髓移植配對而接受第一型人類白血球抗原(Human leukocyte antigen class I,HLA-I)分型檢驗,其 HLA-I 基因型的結果如下表:
| HLA-I 基因座 | A | B | C |
|---|---|---|---|
| 爸爸 | 02:06,11:02 | 13:01,35:01 | 03:03,03:04 |
| 媽媽 | 02:03,11:01 | 13:01,46:01 | 01:02,03:04 |
| 兒子 | 11:01,11:02 | 13:01,35:01 | 03:03,03:04 |
| 女兒 | 02:03,02:06 | 13:01,46:01 | 01:02,03:04 |
(一) 請推演出爸爸和女兒各自的 HLA-I 單倍型(Haplotypes)。
(二) 請判讀此 4 人的親子關係,並說明原因。
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核心觀念
HLA-I 基因座 A、B、C 位於同一條染色體上,考題以連鎖的「單倍型」判讀:子女各從父親與母親取得一條單倍型,兩條合併形成其基因型。此題依各座位的等位基因,找出子女分別承襲自哪一方,再將同一方傳下的 A、B、C 等位基因配成一組。
解題方法
先找出子女中可由母親提供的等位基因,再以剩下的等位基因推定父親傳下的單倍型。
兒子的 A11:01 只見於母親,B13:01 與 C*03:04 也都在母親的基因型中,因此兒子由母親承襲的單倍型為:
兒子另一組等位基因為 A11:02、B35:01、C*03:03,來自父親。故父親其中一條單倍型為:
父親的另一條單倍型由各座位未配入前一組的等位基因組成:
再看女兒:母親可提供 A02:03、B46:01、C*01:02,形成母源單倍型: