110 公務人員升官等薦任 衛生技術 血清免疫學 考古題詳解

核心觀念

急性排斥反應是受者免疫系統辨識移植物為「非己」後，攻擊移植物細胞、血管內皮或組織所造成的損傷。HLA 不相合會增加免疫辨識的機會，但排斥反應也受到受者既有抗體、免疫抑制強度及移植物狀態等因素影響。急性排斥常見於移植後數週至數月，也可能在較晚期發生。

答題時須分清兩種主要型態：

• 急性 T 細胞媒介排斥：以受者 T 細胞辨識供者抗原並攻擊移植物為主。
• 急性抗體媒介排斥：以受者針對供者抗原的抗體結合移植物，造成血管內皮損傷為主。

兩者可以同時發生。

解題方法：按「辨識—效應—防治」作答

一、免疫細胞與抗原辨識

移植物中的供者樹突細胞等抗原呈現細胞（APC），可進入受者的次級淋巴器官；受者 APC 也可攝取移植物抗原，將其處理後呈現給 T 細胞。這兩種辨識途徑為：

1. 直接辨識：受者 T 細胞辨識供者 APC 表面的完整供者 HLA。此途徑可活化大量異體反應性 T 細胞，常參與急性排斥。
2. 間接辨識：受者 APC 攝取供者 HLA 或其他抗原，處理成胜肽後以自身 HLA 呈現給受者 T 細胞。此途徑可協助 B 細胞產生供者特異性抗體，也可活化發炎反應。

二、急性排斥的效應機制

T 細胞媒介排斥：

• CD8⁺ 細胞毒性 T 細胞辨識移植物細胞上的供者抗原，透過穿孔素、顆粒酶或 Fas–FasL 等途徑殺傷細胞。
• CD4⁺ 輔助型 T 細胞分泌細胞激素，促進 T 細胞增殖、活化巨噬細胞及招募其他發炎細胞，造成組織浸潤與損傷。
• 巨噬細胞受細胞激素活化後，釋放發炎介質與細胞毒性物質，加劇移植物損傷。

抗體媒介排斥：

• 受者的 B 細胞在 T 細胞協助下分化為漿細胞，產生針對供者 HLA 或其他抗原的抗體，稱為供者特異性抗體（DSA）。
• DSA 與移植物血管內皮結合後，可活化補體、損傷或活化內皮細胞，並招募發炎細胞。
• **自然殺手細胞（NK 細胞）**可透過 Fc 受體辨識已結合抗體的細胞，進行抗體依賴性細胞毒殺；巨噬細胞也可參與抗體相關組織傷害。

三、預防與治療

預防重點：

核心觀念

SRID 是以免疫沉澱反應定量抗原的方法，又稱 Mancini 法。將已知濃度的特異性抗體均勻混入瓊脂膠中，於膠上打孔並加入待測抗原。抗原由孔洞向外放射狀擴散，與膠中的抗體相遇後形成抗原—抗體複合物；當兩者比例達到最適當量區時，會在孔洞周圍形成可見的沉澱環。

反應達平衡後，沉澱環直徑的平方與抗原濃度成正比：

$D^2 \propto C$

其中 $D$ 為沉澱環直徑，$C$ 為抗原濃度。實際定量時，應以已知濃度標準品建立 $D^2$ 對濃度的標準曲線，再據此換算檢體濃度。

解題方法與操作流程

1. 將特異性抗體均勻混入熔融瓊脂，製成含抗體的凝膠。
2. 在凝膠上打出大小一致的孔洞，分別加入待測檢體及不同濃度的抗原標準品。
3. 讓抗原在凝膠中向外擴散，並與抗體反應形成沉澱環。
4. 待反應達平衡後，測量各沉澱環直徑；將標準品的 $D^2$ 與其濃度繪製標準曲線。
5. 由待測檢體的 $D^2$ 查得濃度；若檢體事先稀釋，須乘回稀釋倍數。

應用

可定量血清中的免疫球蛋白，例如 IgG、IgA、IgM；也可用於補體成分等可溶性抗原的定量。

解題技巧與常見陷阱

• 記住「抗體固定在膠中、抗原由孔洞向外擴散」，這是「單向」的意義。
• 定量關係是 $D^2$ 與濃度成正比，不是單純以直徑 $D$ 與濃度作正比。
• 標準品與檢體須採相同反應條件，並等到反應達平衡再讀取沉澱環。
• SRID 是沉澱環的免疫定量法；其訊號不是酵素呈色，也不是放射性標記所產生的訊號。

（二）酵素連結免疫吸附分析（Enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA）

核心觀念

ELISA 利用抗原與抗體的專一性結合，並以酵素標記的抗體或抗原產生可測量的呈色反應，藉此檢測或定量目標物。反應通常在固相微量盤孔中進行；未結合的成分以洗滌去除，加入酵素受質後，酵素催化受質產生顏色，並以分光光度計測量吸光值。

吸光值與目標物濃度的關係依 ELISA 型式而異：直接法、間接法及夾心法通常在適當範圍內呈正相關；競爭法則通常呈負相關。

核心觀念

調節性 T 細胞（regulatory T cell, Treg）是抑制過度免疫反應、維持自體耐受與免疫恆定的重要 CD4⁺ T 細胞。典型 Treg 表現 CD4、CD25（IL-2 受體 α 鏈）及轉錄因子 FOXP3；常伴隨 CTLA-4、GITR 等分子表現。FOXP3 是維持 Treg 發育與抑制功能的關鍵轉錄因子。

依發育來源，Treg 可分為：

• 胸腺來源 Treg（tTreg，亦稱自然型 Treg）：在胸腺發育，辨識自體抗原後分化。
• 周邊誘導型 Treg（pTreg；體外誘導者常稱 iTreg）：周邊初始型 CD4⁺ T 細胞在特定抗原與細胞激素環境下，誘導表現 FOXP3。

本題核心在於說明「Treg 如何形成成熟且具抑制能力的細胞」，以及它如何透過細胞接觸、抑制性細胞激素與代謝調節來限制免疫反應。

解題方法

可依「來源與發育 → 成熟與維持 → 抑制功能及機制」三段作答。先交代胸腺與周邊兩條發育路徑，再說明 FOXP3、IL-2 與抑制機制，最後連結到免疫耐受與免疫恆定。此架構能完整回應題幹的「發育、成熟過程」和「功能、作用機制」。

發育與成熟過程

一、胸腺來源 Treg

胸腺內的 T 細胞前驅細胞經 T 細胞受體（TCR）基因重組後，先經陽性選擇成為 CD4⁺CD8⁺ 雙陽性細胞，再分化為 CD4 單陽性細胞。部分 CD4⁺ 胸腺細胞以適當強度辨識胸腺上皮細胞或抗原呈現細胞呈現的自體抗原，接受 TCR 訊號及 CD28 共刺激，進入 Treg 分化路徑。對自體抗原的辨識強度須足以促進 Treg 分化；若過強而達到負向選擇閾值，則會被刪除。

常用的概念模型將此過程概括為兩步：

1. TCR 與共刺激訊號建立 Treg 前驅細胞：CD4 單陽性胸腺細胞辨識自體抗原，接受 TCR、CD28 等訊號，形成 Treg 前驅狀態。
2. 細胞激素訊號促進 FOXP3 表現與存活：IL-2 與 IL-2 受體訊號促使前驅細胞表現 FOXP3，並支持其存活、增殖與功能成熟。

成熟的胸腺來源 Treg 通常為 CD4⁺CD25⁺FOXP3⁺，離開胸腺後進入周邊組織與淋巴器官，執行免疫抑制功能。IL-2 對 Treg 的發育及周邊維持尤其重要；成熟 Treg 高表現 CD25，能有效利用 IL-2，但本身通常不大量分泌 IL-2。

二、周邊誘導型 Treg

周邊的初始型 CD4⁺FOXP3⁻ T 細胞，在辨識抗原時若處於較低發炎、較耐受的環境，可在 TGF-β、IL-2 等訊號作用下誘導 FOXP3，成為 pTreg。腸道等黏膜環境中的樹突細胞、視黃酸及特定微生物訊號，可促進這類 Treg 生成，協助維持對食物抗原及共生菌的耐受。

TGF-β 促進 FOXP3 誘導；IL-2 提供存活及分化訊號。若周邊發炎環境中 IL-6 等促發炎訊號占優勢，則較不利於穩定形成 Treg，並可能使免疫反應轉向效應型 T 細胞分化。

三、成熟與穩定性

FOXP3 不只是 Treg 的表面辨識標記，而是維持其抑制性基因表現程式的關鍵轉錄因子。成熟 Treg 也表現高量 CD25，並常表現 CTLA-4、GITR 等功能相關分子。

核心觀念

本題考查免疫檢查點如何限制 T 細胞反應，以及阻斷檢查點的免疫治療原理。免疫檢查點是免疫系統的調節機制，可避免 T 細胞過度活化所造成的自體組織傷害；腫瘤則能利用這些抑制訊號，降低抗腫瘤免疫反應。

CTLA-4（cytotoxic T-lymphocyte–associated protein 4）與 PD-1（programmed cell death protein 1）都是抑制性免疫受體，但作用時機與位置不同：

• CTLA-4主要調節初始 T 細胞在淋巴結中的活化，抑制 T 細胞啟動。
• PD-1主要調節已活化 T 細胞在周邊組織及腫瘤微環境中的效應功能，抑制 T 細胞持續攻擊。

解題方法與作用機制

可依「受體與配體—抑制機制—生理效果—治療應用」逐一說明兩條路徑，並點出 CTLA-4 偏向 T 細胞初始活化階段，PD-1 偏向周邊效應階段，便能完整回答題目。

一、CTLA-4 的功能與作用機制

T 細胞活化需要抗原呈現細胞（APC）提供兩種訊號：第一訊號是 T 細胞受體（TCR）辨識 APC 上的抗原胜肽－MHC 複合體；第二訊號則主要由 T 細胞上的 CD28 與 APC 上的 B7 分子（CD80、CD86）結合而提供。

活化後的 T 細胞會表現 CTLA-4。CTLA-4 也能結合 CD80、CD86，且與 CD28 競爭配體，結合能力較強，因此減少 CD28 所獲得的共刺激訊號，降低 T 細胞增殖、細胞激素分泌及活化程度。調節性 T 細胞（Treg）也會利用 CTLA-4 抑制免疫反應。

因此，CTLA-4 是抑制 T 細胞初始活化的重要煞車，可維持周邊免疫耐受並降低自體免疫傷害。

二、PD-1 的功能與作用機制

PD-1 表現在活化 T 細胞等免疫細胞表面，其主要配體為 PD-L1 與 PD-L2。PD-L1 可表現在腫瘤細胞及腫瘤微環境中的其他細胞上；PD-L2 常見於部分 APC。

PD-1 與 PD-L1 或 PD-L2 結合後，會傳遞抑制訊號，降低 TCR 與 CD28 訊號，減少 T 細胞增殖、細胞激素產生及細胞毒殺作用。