108 高普考高考三級 衛生行政 醫用微生物及免疫學 考古題詳解
第 一 題30 分
A 群化膿性鏈球菌(Streptococcus pyogenes)感染造成嚴重的細胞組織病變,請回答下列問題:
(一) 鑑別 A 群化膿性鏈球菌的生化及生理特性。(15 分)
(二) 請畫出 A 群化膿性鏈球菌的細菌結構並作簡要標示。(5 分)
(三) 請寫出 A 群化膿性鏈球菌分泌的致病性毒素及酶。(5 分)
(四) 請回答 A 群化膿性鏈球菌感染可能造成的疾病。(5 分)
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核心觀念
本題考查 A 群化膿性鏈球菌(Streptococcus pyogenes,GAS)的四個面向:實驗室鑑別、革蘭氏陽性菌構造、主要致病因子,以及感染後的臨床疾病。作答時可依「菌種特性 → 細胞構造 → 毒素與酵素 → 臨床表現」的順序整理。
(一)鑑別 A 群化膿性鏈球菌的生化及生理特性(15 分)
可由菌體形態、培養與溶血特性、基本生化反應及血清分群說明:
- 形態與染色:革蘭氏陽性球菌,常呈成對或長短不一的鏈狀排列;無芽孢、無鞭毛,通常不具運動性。
- 氧氣需求與生長:兼性厭氧菌,亦可稱耐氧厭氧菌;在含血培養基上生長良好。
- 血液瓊脂上的溶血:典型菌落周圍出現透明的完全溶血圈,屬 β 溶血。鏈球菌溶血與鏈球菌溶血素 S、O 有關。
- 觸酶反應:觸酶(catalase)陰性,可與觸酶陽性的葡萄球菌區別。
- 糖類代謝:以醣類發酵取得能量,主要產生乳酸,通常不產生氣體。
- PYR 反應:吡咯烷酮芳基醯胺酶(PYR)陽性,是實驗室鑑別的重要特性。
- 桿菌肽反應:傳統鑑別中,A 群鏈球菌通常對低濃度桿菌肽敏感;此結果僅供推定,不能單獨作為確診依據。
- Lancefield 分群:細胞壁具有 A 群特異性多醣抗原,可用血清學方法分群;此特性與「β 溶血」不同,兩者分別描述溶血表現與抗原分類。
- 抗原及分型:表面 M 蛋白為重要毒力因子與血清型依據,具有抗吞噬作用;透明質酸莢膜可模仿宿主結締組織成分,協助細菌逃避免疫清除。
實驗室鑑別整理:革蘭氏陽性鏈狀球菌、觸酶陰性、β 溶血、PYR 陽性,再以 A 群抗原確認。桿菌肽敏感性是傳統篩檢線索;現代診斷可採抗原檢測、核酸檢測或其他鑑定方法確認。
(二)細菌結構及簡要標示(5 分)
可用同心層次簡圖表示,並標出由外而內的主要構造:
透明質酸莢膜
┌────────────────┐
│ M 蛋白、黏附蛋白 │
│ ┌────────────┐ │
│ │ 細胞壁 │ │ ← 厚肽聚醣、A 群特異性多醣
│ │ ┌────────┐ │ │
│ │ │細胞膜 │ │ │
│ │ │細胞質 │ │ │
│ │ │核糖體 │ │ │
│ │ │擬核 DNA │ │ │
│ │ └────────┘ │ │
│ └────────────┘ │
└────────────────┘
標示說明:
- 莢膜:主要由透明質酸構成,有助抗吞噬。
- 表面蛋白:M 蛋白可抗吞噬;其他表面黏附蛋白可協助附著宿主細胞。
- 細胞壁:含厚層肽聚醣與 A 群特異性多醣抗原。
- 細胞膜、細胞質、核糖體與擬核 DNA:為細菌基本構造。
(三)分泌的致病性毒素及酶(5 分)
第 二 題30 分
黃病毒科(Flaviviridae)、黃病毒屬(Flavivirus)的病毒種類有哪些?致病機制為何?現今登革疫苗發展與臨床效能最大的潛在性問題為何?
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核心觀念
本題考查黃病毒屬的代表性病毒、登革病毒造成重症的免疫病理機制,以及登革疫苗難以取得安全且穩定臨床效能的原因。作答時要把兩件事連起來:登革病毒有四種血清型;感染或接種疫苗後產生的抗體,若不能有效中和後續感染的病毒,反而可能促進病毒進入細胞,增加重症風險。
解題方法
可依「病毒種類 → 登革致病機制 → 疫苗效能難題」三步作答:
- 先列舉黃病毒屬重要的人類病原,並說明登革病毒有四種血清型。
- 再說明典型重症機制:不同血清型的再次感染,可能因抗體依賴性增強而增加病毒感染量,並引發血管通透性上升、血漿滲漏等病變。
- 最後指出疫苗必須對四種血清型都提供足夠且持久的保護;若保護不平衡,尤其接種者原本沒有登革感染史,疫苗誘發的非中和或中和力不足抗體可能使後續自然感染更嚴重。
黃病毒屬的代表性病毒
黃病毒屬(傳統分類名 Flavivirus;新分類中常使用 Orthoflavivirus)包含多種重要的人類病原,代表性病毒如下:
- 登革病毒(dengue virus, DENV):有 DENV-1、DENV-2、DENV-3、DENV-4 四種血清型。
- 黃熱病毒(yellow fever virus):造成黃熱病。
- 日本腦炎病毒(Japanese encephalitis virus):造成日本腦炎。
- 西尼羅病毒(West Nile virus):可造成發燒、腦膜炎或腦炎。
- 茲卡病毒(Zika virus):可造成發燒、出疹等症狀,孕期感染可能影響胎兒。
- 其他例子包括聖路易腦炎病毒、蜱媒腦炎病毒、墨累谷腦炎病毒等。
上述病毒並非全都由同一種媒介傳播;登革、黃熱及茲卡病毒主要由蚊媒傳播,部分黃病毒則由蜱傳播。
登革病毒的致病機制
病毒感染與臨床病程
登革病毒主要經帶病毒的斑蚊叮咬進入人體,感染皮膚與單核球、巨噬細胞等免疫細胞並複製。感染可能沒有症狀,也可能造成典型登革熱;重症病例則可出現血漿滲漏、出血或休克。
登革病毒有四種血清型。感染某一血清型後,通常會對同一血清型形成較持久的型別特異性免疫;對其他血清型的交叉保護則較不完整,且會隨時間減弱。
抗體依賴性增強作用(ADE)
重症登革的重要免疫學解釋是抗體依賴性增強作用(antibody-dependent enhancement, ADE):
第 三 題10 分
請寫出真菌常見的有性孢子與無性孢子種類,並以圖解各種無性孢子。
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核心觀念
真菌孢子可依形成方式分為有性孢子與無性孢子。有性孢子由有性生殖形成,涉及細胞質融合、核融合及減數分裂;無性孢子則由菌絲或酵母細胞經有絲分裂形成,可作為繁殖與散播單位。
醫用真菌學常見的有性孢子有四類:
- 子囊孢子(ascospore):形成於子囊(ascus)內,常見於子囊菌。
- 擔孢子(basidiospore):形成於擔子(basidium)外表,常見於擔子菌。
- 接合孢子(zygospore):由兩個相容菌絲或配子囊融合形成,常見於毛黴目真菌。
- 卵孢子(oospore):由卵器與精器等構造進行有性生殖後形成;屬傳統真菌學分類所列的有性孢子。
無性孢子可先分成兩大類:孢囊孢子在孢囊內形成;分生孢子在孢囊外形成。醫用真菌常見的分生孢子類型包括節孢子、芽生孢子、厚膜孢子,以及小分生孢子與大分生孢子。
解題方法
作答時先列出有性孢子的四種名稱,再按孢子形成的位置與方式整理無性孢子:
- 在囊狀構造內形成:孢囊孢子。
- 在孢囊外形成:分生孢子,包括菌絲斷裂形成的節孢子、出芽形成的芽生孢子、菌絲細胞壁增厚形成的厚膜孢子,以及小分生孢子與大分生孢子。
圖解需呈現形成過程或孢子位置,並標出菌絲、孢囊或芽體等辨識構造。
無性孢子圖解
1. 孢囊孢子(sporangiospore)
孢子在孢囊內形成,成熟後由孢囊釋出;常見於毛黴目真菌。
孢囊孢子
• • • • •
┌─────────────┐
│ 孢囊 │
└──────┬──────┘
│ 孢囊梗
│
菌絲
2. 分生孢子(conidium)
分生孢子在孢囊外形成,常由分生孢子梗產生。依大小與形態,可分為小分生孢子與大分生孢子。
第 四 題30 分
近年免疫療法的突破性應用相當多元,請回答免疫檢查點(Immune Checkpoint)的免疫調節原理、種類及現有臨床級免疫檢查點抑制劑。
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核心觀念
免疫檢查點是免疫系統用來調節免疫反應強度與時間的分子機制,能避免免疫反應過強而傷害正常組織。腫瘤細胞則可能利用這些抑制訊號,降低 T 細胞的抗腫瘤活性。免疫檢查點抑制劑以單株抗體阻斷抑制訊號,解除 T 細胞受到的「煞車」,恢復其辨識與殺傷腫瘤細胞的能力。
此題的答題重點有三部分:說明免疫檢查點的調節原理、整理主要種類,並列出命題當年已進入臨床應用的檢查點抑制劑。
解題方法
依「調節原理 → 檢查點種類 → 對應抑制劑」作答。核心是分清楚 CTLA-4 主要調節 T 細胞活化的早期階段,而 PD-1/PD-L1 軸主要抑制周邊組織及腫瘤微環境中的 T 細胞作用;再將藥物依靶點歸類。
一、免疫調節原理
T 細胞活化需要抗原呈現細胞提供抗原訊號,並提供共同刺激訊號。以 CD28 與 B7(CD80/CD86)的結合為例,CD28 提供促進 T 細胞活化的訊號。
CTLA-4 會在 T 細胞活化後表現,並與 CD28 競爭結合 B7;CTLA-4 對 B7 的結合力較強,因此抑制 CD28 所提供的共同刺激訊號,降低 T 細胞活化。抗 CTLA-4 抗體阻斷這項抑制作用,使 T 細胞較能維持活化。
PD-1 是表現於活化 T 細胞等免疫細胞上的抑制性受體。當 PD-1 與 PD-L1 或 PD-L2 結合時,會抑制 T 細胞效應功能。腫瘤細胞或腫瘤微環境中的細胞可表現 PD-L1,藉此削弱 T 細胞的抗腫瘤反應。抗 PD-1 或抗 PD-L1 抗體可阻斷此路徑,恢復 T 細胞功能。