110 專利師高等考試 專利師(選試專業日文及生物技術) 生物技術 考古題詳解

核心觀念

CAST-PCR（Competitive allele-specific TaqMan PCR，競爭性等位基因特異性 TaqMan PCR）是用來在大量野生型 DNA 背景中，選擇性擴增並偵測低比例突變等位基因的即時定量 PCR 方法。它結合兩種選擇性設計：

1. 突變等位基因專一性引子（allele-specific primer, ASP）：引子的 3′ 端設計在突變位點上，與目標突變序列完全互補；若模板為野生型，3′ 端會形成錯配，延伸效率大幅降低。
2. 野生型等位基因阻斷寡核苷酸（allele-specific blocker, ASB）：與野生型序列互補，優先結合野生型模板，阻止突變專一性引子在野生型模板上結合或延伸。阻斷寡核苷酸通常帶有 MGB（minor groove binder）等修飾，且 3′ 端不可延伸。

因此，CAST-PCR 的「競爭」是指 ASP 與 ASB 針對不同等位基因模板競爭結合：突變模板由 ASP 引發擴增；野生型模板則由 ASB 占據並受到抑制。

解題方法

以 BRAF V600E 為例，該突變是 BRAF 基因第 600 位胺基酸由纈胺酸（Val）變成麩胺酸（Glu），其常見核苷酸變化為第 1799 位由 T 變成 A（c.1799T>A）。

反應中主要包含：

核心觀念

蛋白質截斷試驗（Protein truncation test, PTT）是以體外轉錄與轉譯產物的長度，篩檢會造成蛋白質提前終止的基因變異。若待測基因片段含有無義突變、移碼突變，或會改變轉譯讀框的剪接異常，轉譯可能在正常終止點之前停止，生成較短的多肽。將受試者與正常對照的轉譯產物分開分析，即可判斷是否出現截短蛋白。

本題的重點是說明 PTT 的檢測原理、實驗流程、可偵測的變異類型、應用及限制。它是功能性篩檢法，可提示變異造成的蛋白質長度改變，但通常不能單靠 PTT 確認變異的精確核苷酸位置。

解題方法：原理與實驗流程

可依「取得待測序列 → 體外表現 → 比較蛋白質大小 → 確認變異」說明：

1. 取得待測基因片段 從適當檢體取得 RNA，經反轉錄形成 cDNA，再以 PCR 擴增目標基因的編碼區；也可使用基因組 DNA 擴增適當片段。實驗常將啟動體外轉錄所需的啟動子序列設計在 PCR 引子中。若待測基因只在特定組織表現，檢體必須能提供足量且適當的轉錄本。

2. 體外轉錄與轉譯 將擴增產物送入無細胞的體外轉錄／轉譯系統，產生多肽。產物可用放射性標記胺基酸、帶標記的蛋白質或標籤抗體等方式偵測。

3. 分離並比較多肽長度 以 SDS-PAGE 等方法分離產物，與正常對照比較。正常型通常出現預期長度的全長蛋白；若待測片段產生提前終止，會出現分子量較小、電泳移動較快的截短多肽。異常條帶的位置可大致反映提前終止的位置。

4. 確認變異位置與性質 PTT 出現截短產物時，代表待測區域可能含有造成提前終止的變異；後續應以 DNA 定序等方法確認具體變異，並評估其生物學及臨床意義。

無義突變會把原本編碼胺基酸的密碼子轉成終止密碼子；移碼突變則常由非三的倍數核苷酸插入或缺失造成，使突變點之後的讀框改變，並可能形成提前終止密碼子。若剪接異常使轉錄本讀框改變，也可能產生類似的截短結果。

應用

核心觀念

本題要說明流感疫苗的種類、抗原組成、免疫保護特性、接種時機與限制。流感病毒主要包括 A 型與 B 型；表面抗原血球凝集素（HA）與神經胺酸酶（NA）會發生變異，使既有抗體對新流行株的辨識能力下降。疫苗因此須依流行病學監測結果定期更新，接種後也不能提供終身或對所有流感病毒株都相同的保護。

解題方法

依「疫苗如何製成 → 為何須更新 → 能提供何種保護 → 接種時應注意什麼」的順序作答，可完整交代疫苗特性，並說明其與流感病毒快速變異及季節性流行的關係。

流感疫苗的特性

一、疫苗種類與抗原組成

流感疫苗可按製備方式分為不活化疫苗與活性減毒疫苗；考試作答時也可補充重組疫苗等製備方式。不活化疫苗含已失去感染能力的病毒或病毒抗原，常見製品為肌肉注射劑型；活性減毒疫苗使用減毒病毒，常見為鼻噴劑型。不同疫苗的適用對象與禁忌依產品及接種指引而定。

季節性疫苗通常涵蓋預期流行的 A 型與 B 型病毒株。傳統三價疫苗包含兩種 A 型病毒株與一種 B 型病毒株；四價疫苗則另含一種 B 型病毒株。實際組成依當年推薦株及疫苗產品而定。

二、須定期更新，通常每年接種

流感病毒表面抗原會持續變化：

• 抗原漂移（antigenic drift）：病毒基因累積小幅變化，使 HA、NA 抗原逐漸改變，是季節性流行株變化的重要原因。
• 抗原轉換（antigenic shift）：主要發生於 A 型流感病毒，因基因片段重新組合而造成較大幅度的抗原改變，可能使人群普遍缺乏免疫力，並引發大流行。

核心觀念

本題在考 SARS-CoV-2 快速檢測中，病毒抗原檢測與人體抗體檢測的辨識對象及免疫分析原理。兩者多採用免疫層析法（lateral flow immunoassay）：檢體沿試紙毛細移動，與標記的抗體或抗原結合，再於測試線形成可見訊號。

• 抗原是病毒本身的特定成分，例如核殼蛋白（N protein）；抗原快篩是用抗體捕捉並辨認病毒抗原。
• 抗體是人體感染後產生、能專一性結合病毒抗原的免疫球蛋白；抗體快篩是用病毒抗原偵測檢體中的人體抗體。

解題方法

依序說明兩種快篩的「檢測標的、試紙上的辨識分子、訊號形成方式」，並指出測試線與控制線的功能，即可完整交代檢測原理。

一、病毒抗原快篩

1. 將鼻咽、鼻腔或其他指定部位的檢體加入試紙，檢體中的病毒抗原隨液體移動。
2. 抗原與結合有顏色微粒（如金奈米粒子、乳膠微粒）的標記抗體結合，形成抗原—標記抗體複合物。
3. 複合物移至測試線（T 線），被固定於線上的另一株、辨認不同表位的捕捉抗體結合，形成「捕捉抗體—抗原—標記抗體」夾心複合物。累積的標記微粒顯示可見色線。
4. 控制線（C 線）通常捕捉標記抗體，用來確認液體流動及試劑運作正常。

因此，T 線與 C 線皆出現表示檢測呈陽性；只有 C 線表示陰性；沒有 C 線則為無效，須依產品說明判讀。

二、人體抗體快篩

核心觀念

登革病毒（dengue virus, DENV）屬黃病毒科，是具套膜的單股正鏈 RNA 病毒，分為 DENV-1、DENV-2、DENV-3、DENV-4 四種血清型。題目考查的是兩個連續步驟：先讓臨床檢體中的病毒在易感細胞中增殖，以分離病毒；再用免疫學或分子生物學方法確認病毒身分及血清型，以鑑定病毒。

病毒分離需選擇仍有病毒血症的急性期檢體；檢體若延遲處理或保存不當，病毒活性會降低，分離成功率也會受影響。登革病毒鑑定除確認是否為 DENV 外，通常還須判定血清型。

解題方法

一、採集及處理檢體

採集病人發病初期的血清或血漿，必要時可使用組織檢體。登革病毒在急性期、病毒血症期間較容易從血液檢體分離；檢體應儘速送驗並依實驗室規範低溫保存，避免反覆凍融，以維持病毒感染力。

二、接種易感細胞進行病毒分離

將檢體接種於蚊媒細胞株，常用的是白線斑蚊來源的 C6/36 細胞。接種後在適當條件下培養，常見設定約為 $28^\circ\mathrm{C}$，培養數日後收集細胞或培養液，供後續檢測。若首次培養未檢出病毒，可依實驗室標準流程延長觀察或盲目繼代培養。

病毒培養期間可觀察細胞變化，但不能只憑細胞病變效應判定登革病毒；是否分離到 DENV，仍須進一步以特異性方法確認。

三、確認病毒並判定血清型