109 地方特考三等 衛生行政 醫用微生物及免疫學 考古題詳解
第 一 題30 分
A、B、C、D、E 和 G 型肝炎病毒感染引發肝炎症狀,但其結構、複製與傳播,以及致病機制大不相同。請回答下列問題:
(一) 請說明 A 型及 E 型肝炎病毒的基因與結構特徵,以及其流行病學。
(二) 請說明 C 型和 G 型肝炎病毒的基因與結構特徵,及其現行治療藥物之作用機制。
(三) 請說明 D 型肝炎病毒的基因組與結構特徵,及其致病機制。
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核心觀念
本題比較五種肝炎病毒的基因體與病毒顆粒結構、傳播方式,以及病毒如何造成疾病或被藥物抑制。作答時可先依基因體和外套膜分類,再分別補上傳播流行病學、治療標的與致病機制。
| 病毒 | 基因體與結構重點 | 主要傳播/臨床特徵 |
|---|---|---|
| HAV | 無外套膜、正股單股 RNA | 糞口傳播;急性感染,不形成慢性帶原 |
| HEV | 正股單股 RNA;排出糞便時通常無外套膜,血中可呈準外套膜型態 | 水媒糞口傳播及人畜共通傳播;孕婦重症風險較高 |
| HCV | 有外套膜、正股單股 RNA;一條長開放閱讀框 | 血液傳播;常形成慢性肝炎 |
| HGV/GBV-C | 有外套膜、正股單股 RNA;屬 Pegivirus | 以血液傳播為主;目前未證實為典型致肝炎病毒,無核准特異治療 |
| HDV | 有外套膜、環狀負股單股 RNA;需 HBV 的 HBsAg | 須與 HBV 共感染或在 HBV 帶原者身上重疊感染 |
解題方法
依題目三小題分組作答:
- A 型與 E 型:說明基因體、衣殼與外套膜,再連結糞口傳播、水源污染、動物宿主及孕婦重症等流行病學。
- C 型與 G 型:先交代基因體與蛋白質組織,再說明 C 型肝炎直接抗病毒藥物(DAA)的病毒蛋白標的。G 型部分須指出其與 C 型的基因體相似處及臨床治療現況,避免將 C 型藥物錯套到 G 型。
- D 型:由「缺乏完整複製能力、依賴 HBV」切入,說明其 RNA 結構、病毒蛋白與共感染、重疊感染的差異。
(一)A 型及 E 型肝炎病毒的基因與結構特徵,以及流行病學
A 型肝炎病毒(HAV)
基因與結構
- HAV 屬於小 RNA 病毒,基因體為約 的正股單股 RNA,可直接作為 mRNA 翻譯。
- 基因體具有一個主要開放閱讀框,翻譯成多蛋白後再切割為結構蛋白與非結構蛋白。
- 病毒顆粒為小型、二十面體核衣殼,典型游離病毒顆粒沒有脂質外套膜,因此對酸、膽汁及環境中的部分不利條件較耐受。
- 感染者血液中也可見由宿主膜包覆的準外套膜型 HAV;但糞便排出的感染性病毒主要呈無外套膜型態。
流行病學
- 主要經由糞口途徑傳播,包括食用或飲用受污染的食物與水,以及密切接觸感染者。
- 衛生與供水條件較差地區較常見早年感染;衛生條件改善地區,易感者可能延至青少年或成人才感染,成人感染出現黃疸或症狀的比例較高。
- 潛伏期約數週。病毒常在症狀出現前由糞便排出,因此感染者在有症狀之前即能傳播病毒。
- HAV 通常造成急性、自限性感染,不形成慢性肝炎或慢性帶原;感染後可形成持久免疫。
E 型肝炎病毒(HEV)
基因與結構
- HEV 屬 Hepeviridae,基因體為約 的正股單股 RNA,具有 端帽狀結構及 端多聚腺苷尾。
- 基因體主要有三個開放閱讀框:
- ORF1:編碼複製所需的非結構蛋白。
- ORF2:編碼衣殼蛋白,是中和抗體的重要標的。
- ORF3:編碼與病毒釋放及感染相關的蛋白。
- HEV 在糞便排出時通常是無外套膜顆粒;在血液或培養液中,可呈現由宿主膜包覆的準外套膜型態。
流行病學
- HEV 可經糞口途徑傳播。基因型 1、2 多與受污染水源及人群間傳播相關,常在衛生設施不足地區造成水媒流行。
- 基因型 3、4 可感染豬等哺乳動物,常藉由食用未煮熟的肉類造成人畜共通感染;亦可造成散發病例。
- 多數急性感染為自限性,但孕婦感染,尤其妊娠後期感染,發生猛爆性肝炎及死亡的風險較高。
- 免疫功能低下者感染部分基因型後可形成慢性感染。
(二)C 型和 G 型肝炎病毒的基因與結構特徵,及其現行治療藥物之作用機制
C 型肝炎病毒(HCV)
基因與結構
- HCV 屬 Flaviviridae 科 Hepacivirus 屬,為有外套膜的病毒,基因體約 ,是正股單股 RNA。
- 基因體由單一長開放閱讀框編碼一條多蛋白,切割後形成:
- 結構蛋白:核心蛋白 Core、外套膜蛋白 E1、E2。
- 非結構蛋白:NS2、NS3、NS4A、NS4B、NS5A、NS5B 等。
- 基因體兩端有非轉譯區(UTR),參與翻譯與 RNA 複製。
- HCV 易產生突變及基因變異,且常形成慢性感染,是慢性肝炎、肝硬化與肝細胞癌的重要病因。
現行直接抗病毒藥物(DAA)的作用機制
HCV 治療以合併不同標的的 DAA 為主,藉由同時阻斷複製週期中的重要蛋白提高治療效果。
第 二 題30 分
細菌性腦膜炎比病毒性腦膜炎更為嚴重,但較不常見,可由多種細菌性病原引起。請回答下列問題:
(一) 請說明腦膜炎奈瑟氏菌(Neisseria meningitidis)的生理與結構特徵,以及其血清型之流行病學。
(二) 請說明乙型流感嗜血桿菌(Haemophilus influenzae)的生理特徵、血清型與基因型之分類,以及其主要致病因子。
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核心觀念
本題考兩種常造成化膿性腦膜炎的細菌:腦膜炎奈瑟氏菌(Neisseria meningitidis)與乙型流感嗜血桿菌(Haemophilus influenzae type b, Hib)。作答時要分清楚「血清群/血清型」是依表面抗原分類;另要掌握細菌的形態、生長需求,以及莢膜、內毒素等致病因子。
題目所稱「乙型流感嗜血桿菌」是指 H. influenzae 的 b 型莢膜株,不表示所有 H. influenzae 都是 b 型,也與流感病毒不同。
解題方法
先各自依「形態與生理特徵 → 分類方式 → 致病因子與流行病學」整理。腦膜炎奈瑟氏菌的流行病學重點在莢膜血清群的地理分布與疾病流行;H. influenzae 則須把莢膜血清型、無莢膜株,以及傳統生物型分清楚。
(一)腦膜炎奈瑟氏菌
生理與結構特徵
- 為革蘭氏陰性、腎形或咖啡豆形雙球菌,常見於嗜中性球內。
- 好氧,氧化酶陽性、觸酶陽性;可利用葡萄糖與麥芽糖產酸,常用此特徵與淋病奈瑟氏菌區別。
- 對乾燥、冷熱變化敏感,適合在含血液或巧克力培養基、增添二氧化碳的環境中培養。
- 外膜含脂寡醣(lipooligosaccharide, LOS),可引發發炎反應、內毒素血症及敗血性休克。
- 表面莢膜多醣可抗吞噬並協助抵抗補體;菌毛及外膜蛋白參與黏附、侵入與免疫逃脫,另可產生 IgA1 蛋白酶。
血清群與流行病學
腦膜炎奈瑟氏菌主要依莢膜多醣抗原分為不同血清群。常見血清群包括 A、B、C、W、X、Y;侵襲性疾病主要由這六群造成。考試作答可寫「已知有多個莢膜血清群,主要致病者為 A、B、C、W、X、Y」。
流行群別會隨地區、年齡及時間而變:
- A 群:曾是非洲「腦膜炎帶」大流行的重要病原。
- B、C 群:在歐洲及其他許多地區常造成散發病例或群聚。
- W、Y 群:不同地區皆可造成侵襲性疾病;Y 群亦與部分地區的病例增加相關。
- X 群:曾在非洲造成疫情。
- 無莢膜或無法分群菌株較常見於鼻咽帶菌,通常較少造成侵襲性疾病。
細菌由鼻咽部帶菌者或患者經飛沫、呼吸道分泌物傳播;密切接觸、群居環境及補體缺陷會增加感染風險。
(二)乙型流感嗜血桿菌
生理特徵
第 三 題30 分
抵抗再感染的保護性免疫是適應性免疫的最重要功能之一。請回答下列問題:
(一) 請說明區分初始、效應和記憶 T 細胞(naive, effector, and memory T cells)的標誌分子,以及其記憶 T 細胞亞群(subsets)之免疫功能。
(二) 請比較漿細胞(plasma cells)和記憶 B 細胞(memory B cells)之免疫功能,以及再感染的第二抗體反應與第一抗體反應的差異。
(三) 請說明有效疫苗之評估標準,以及減毒活病毒疫苗(live-attenuated viral vaccines)之製備方法?
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核心觀念
本題考查適應性免疫如何建立「再次遇到同一抗原時,反應更快、更強」的保護:T 細胞以記憶亞群的表面標誌與組織分布辨認功能;B 細胞則以長壽命漿細胞維持既有抗體,並由記憶 B 細胞在再感染時快速補充抗體。疫苗的評估須同時考量免疫反應、臨床保護效果與安全性;減毒活疫苗則須保留引發免疫的能力,同時降低致病性。
(一)初始、效應與記憶 T 細胞
1. 主要標誌分子與功能
下列標誌以人類 T 細胞常用表型為主。實際表型會因 CD4⁺ 或 CD8⁺、組織位置及活化狀態而有差異,判讀時宜使用一組標誌而非單一分子。
| 細胞類別 | 常用表面表型 | 主要特徵 |
|---|---|---|
| 初始 T 細胞(naive T cell) | CD45RA⁺、CD45RO⁻、CCR7⁺、CD62L⁺、CD127⁺;CD44 通常較低 | 尚未遇過其專一抗原;CCR7 與 CD62L 協助進入次級淋巴器官,等待抗原呈現細胞活化 |
| 效應 T 細胞(effector T cell) | 常見 CD45RO⁺、CCR7⁻、CD62L 低;活化時可表現 CD25、CD69;CD8⁺ 效應細胞可表現 perforin、granzyme | 已受抗原活化,可立即執行效應功能,如分泌細胞激素或殺傷受感染細胞 |
| 記憶 T 細胞(memory T cell) | 常見 CD45RO⁺、CD127⁺、CD44 高;依亞群表現 CCR7、CD62L 等 | 長期存活;再次遇到相同抗原時,能快速增殖並產生效應反應 |
CD45RA 與 CD45RO 是 CD45 的不同異構型,常用來區分初始與記憶表型;CCR7 和 CD62L 則反映細胞是否具有進入淋巴結等淋巴組織的趨向。初始 T 細胞和中央記憶 T 細胞都可表現 CCR7、CD62L,因此須搭配 CD45RA/CD45RO 或其他標誌判讀。
2. 記憶 T 細胞亞群及其功能
- 中央記憶 T 細胞(Tcm):CCR7⁺、CD62L⁺,多在血液與次級淋巴器官間循環。立即效應功能通常較弱,但增殖能力強;再遇抗原後可快速擴增,並分化為效應細胞。
- 效應記憶 T 細胞(Tem):CCR7⁻、CD62L 低,較易進入周邊組織。可較快產生細胞激素;CD8⁺ Tem 可具細胞毒殺傷能力,適合在感染部位迅速執行效應功能。
- 組織駐留記憶 T 細胞(Trm):長期留在皮膚、腸道、肺等組織,不以持續循環為主;常見 CD69⁺,部分組織的 Trm 亦表現 CD103⁺。能在局部再次遇到病原體時快速分泌細胞激素或殺傷感染細胞,形成第一線防禦。
- 幹細胞樣記憶 T 細胞(Tscm):具有類似初始 T 細胞的表型,例如 CCR7⁺、CD62L⁺、CD45RA⁺,但另表現 CD95 等記憶相關標誌。具有自我更新與長期維持能力,並可分化成其他記憶或效應 T 細胞。
- 再表現 CD45RA 的效應記憶 T 細胞(Temra):CCR7⁻,但重新表現 CD45RA;常見於部分 CD8⁺ T 細胞。屬較終末分化的效應記憶型細胞,可具較強的細胞毒功能,但增殖能力相對有限。
解題方法與技巧
先用 CD45RA/CD45RO 區分初始與記憶表型,再用 CCR7/CD62L 判斷細胞是否偏向淋巴器官循環,最後依組織駐留或立即效應能力補上 Trm、Tem 等亞群功能。可記為:Tcm 回淋巴、Tem 到周邊、Trm 留原地、Tscm 能長存。勿把「所有記憶 T 細胞都是 CD45RO⁺」當成絕對規則,Temra 與 Tscm 都可能保有或重新表現 CD45RA。
(二)漿細胞、記憶 B 細胞與第二抗體反應
1. 漿細胞與記憶 B 細胞的功能
| 細胞 | 主要功能 | 典型特徵 |
|---|---|---|
| 漿細胞(plasma cell) | 大量分泌抗體,提供即時體液免疫 | B 細胞分化後的抗體分泌細胞;長壽命漿細胞可在骨髓等處持續分泌抗體,通常不再以辨認抗原後增殖為主要功能 |
| 記憶 B 細胞(memory B cell) | 保存抗原專一性;再次遇到抗原時快速活化、增殖並分化為漿細胞 | 壽命較長,表面具有 B 細胞受體;常見類別轉換與親和力成熟的特徵,可快速啟動回憶反應 |
第 四 題10 分
請說明皮炎芽生菌(Blastomyces dermatitidis)之型態,以及其感染之臨床症狀。
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查皮炎芽生菌(Blastomyces dermatitidis)的雙相型真菌特徵,以及吸入感染後的肺部表現與血行性播散症狀。作答時要把「環境中的黴菌型」與「人體組織中的酵母型」分清楚,並指出其代表性出芽特徵:厚壁酵母細胞、單一寬基底出芽。
解題方法
依「形態 → 感染途徑 → 臨床表現」作答:
- 先說明此菌為雙相型真菌,分別描述環境溫度與人體體溫下的型態。
- 再交代吸入環境中的分生孢子後,真菌在肺部轉變為酵母型。
- 最後依疾病分布整理肺部感染,以及播散至皮膚、骨骼、泌尿生殖系統和中樞神經系統的症狀。
型態
皮炎芽生菌為雙相型真菌:
- 環境或約 25°C 培養時:黴菌型,可見有隔菌絲及分生孢子;典型描述為分生孢子由菌絲短梗端部形成,外觀如「棒棒糖」。
- 人體組織或約 37°C 時:酵母型,細胞呈圓形至卵圓形,約 8–15 μm,細胞壁厚;常見單一芽生,芽體以寬基底與母細胞相連。這種「厚壁、大型、寬基底出芽」是組織檢體辨認本菌的代表性特徵。
感染通常由吸入環境中的分生孢子開始;進入肺部後轉變成酵母型。
臨床症狀
肺部感染
肺是最常見的感染部位。感染可無症狀,也可呈急性或慢性肺炎,出現: