微生物免疫學 - 免疫疾病與病理

微生物免疫學免疫疾病與病理更新於 2026/3/10

免疫系統核心細胞激素:干擾素-γ (IFN-γ)

一、功能與重要性

  • 細胞介導免疫 (cell-mediated immunity) 的核心細胞激素。
  • 抵抗細胞內病原體的關鍵,尤其對抗結核分枝桿菌 (Mycobacterium tuberculosis) 感染至關重要。

二、產生細胞與作用機制

  • 主要由 T 淋巴球 (T lymphocyte)自然殺手細胞 (natural killer cell, NK cell) 產生。
  • 活化巨噬細胞 (macrophage):使其能更有效地殺死吞噬的結核分枝桿菌
  • 促進肉芽腫 (granuloma) 形成:圍堵感染。

三、肉芽腫 (Granuloma) 的形成與組成

  • 定義:身體對抗難以清除的病原體(如結核分枝桿菌真菌)或異物慢性炎症反應
  • 核心組成:
    • 巨噬細胞轉化而來的類上皮細胞 (epithelioid cells) 聚集成團,形成主要結構。
    • 類上皮細胞特點:細胞質豐富,細胞核呈橢圓形或腎形,邊界模糊,常融合形成多核巨細胞 (multinucleated giant cells),共同將病原體圍堵。
  • 周圍細胞:主要被淋巴細胞(尤其是 T 細胞,特別是 TH1 細胞)和纖維母細胞 (fibroblasts) 包圍。
    • TH1 細胞作用:分泌干擾素-γ (IFN-γ)活化巨噬細胞,增強殺菌能力,是抵抗胞內菌(如結核菌)的關鍵免疫反應。
    • TH17 細胞:主要參與對抗細胞外細菌真菌,誘導中性球反應,在結核菌肉芽腫中非主要角色。

四、臨床意義

  • IFN-γ 受體缺陷
    • 導致 IFN-γ 信號傳導途徑受損。
    • 巨噬細胞無法被有效活化。
    • 嚴重削弱宿主對結核分枝桿菌的抵抗力。

五、細胞介導免疫與疾病表現:以痲瘋病為例

  • 痲瘋病 (Leprosy):由痲瘋桿菌 (Mycobacterium leprae) 引起的慢性感染,臨床表現強度取決於宿主的細胞介導免疫 (CMI) 反應。

痲瘋病類型比較

特徵類結核型痲瘋病 (Tuberculoid Leprosy, TT)腫瘤型痲瘋病 (Lepromatous Leprosy, LL)
CMI 反應強烈 Th1 型反應較弱 CMI (Th2 型反應為主)
細菌控制有效控制細菌增殖無法有效清除細菌
病灶數量廣泛
細菌量
傳染性
痲瘋菌素試驗陽性 (具遲發型超敏反應, DTH)陰性 (缺乏遲發型超敏反應, DTH)

免疫反應與病毒感染 (Immune Response to Viral Infections)

一、腸病毒與伊科病毒 (Enterovirus & Echovirus)

  • 伊科病毒 (Echovirus) 屬於 腸病毒 (Enterovirus) 家族。
  • 主要透過糞口途徑傳播。
  • 可引起呼吸道胃腸道感染

二、抗體在抗病毒感染中的角色

  • 抗體 (antibodies) 在身體對抗病毒感染中扮演關鍵角色。
  • 特別是清除細胞外病毒 (如在血液中傳播的腸病毒)。

三、低伽瑪球蛋白血症 (Hypogammaglobulinemia)

  • 伽瑪球蛋白 (gamma globulin) 主要由抗體組成。
  • 低伽瑪球蛋白血症 (hypogammaglobulinemia) 指體內抗體不足
  • 導致身體清除病毒的能力下降,使病毒更容易擴散並引起嚴重疾病

四、人類免疫缺陷病毒 (HIV) 感染與免疫逃脫

  • 初期免疫反應:感染後產生針對 HIV專一性抗體毒殺型 CD8 T 細胞 (cytotoxic CD8 T cells),嘗試控制病毒複製。
  • 慢性感染與 AIDS 病因
    • 高突變率:病毒快速變異,導致抗體T 細胞辨識能力下降,免疫系統難以有效清除病毒。
    • 破壞關鍵免疫細胞:主要感染並破壞 CD4 T 細胞,導致免疫功能逐漸喪失。
    • 多種免疫逃脫機制:使病毒能持續存在並複製。

自體免疫疾病與免疫耐受性 (Autoimmune Diseases and Immune Tolerance)

一、自體免疫疾病的發生

  • 定義:免疫系統無法區分自身非自身抗原,導致攻擊自身組織
  • 病因:免疫耐受性機制失效

二、維持免疫耐受性的關鍵機制與分子

  • CTLA-4 (Cytotoxic T-Lymphocyte Antigen 4)
    • 抑制性共刺激分子,與 B7 分子結合,競爭性抑制 CD28 與 B7 的結合,從而抑制 T 細胞活化
    • 維持 T 細胞耐受性的關鍵。
    • 功能受損:導致 T 細胞過度活化,引發自體免疫
  • FasL (Fas Ligand) 與 Fas 受體
    • 結合後誘導細胞凋亡 (apoptosis)
    • 清除活化 T 細胞B 細胞的重要機制,維持免疫平衡
    • 缺陷:導致淋巴細胞過度增殖自體免疫疾病
  • FoxP3 與調節性 T 細胞 (Treg)
    • FoxP3調節性 T 細胞 (Treg)標誌性轉錄因子關鍵調控因子
    • Treg 細胞:維持免疫耐受性、抑制自體免疫反應的核心角色。
    • FoxP3 基因突變:導致嚴重自體免疫疾病

三、特定自體免疫疾病範例

  • 重症肌無力 (Myasthenia Gravis)
    • 器官特異性自體免疫疾病
    • 病因:產生針對神經肌肉接合處乙醯膽鹼受體 (acetylcholine receptor)自體抗體
    • 機制:抗體阻斷破壞加速乙醯膽鹼受體的降解
    • 結果:導致神經衝動傳遞受損肌肉無法正常收縮,引起肌肉無力(尤其影響眼肌面部吞嚥肌)。
    • 免疫反應類型:典型的第二型過敏反應 (Type II hypersensitivity)

四、母體自體抗體對胎兒的影響

  • IgG 型自體抗體可透過胎盤傳給胎兒,可能導致新生兒出現暫時性的相關疾病。

母體自體免疫疾病對新生兒的影響

母體疾病相關自體抗體胎兒/新生兒影響備註
Graves' disease (格雷夫氏病)TSH receptor antibody刺激胎兒甲狀腺,導致新生兒甲狀腺功能亢進暫時性
Myasthenia gravis (重症肌無力)乙醯膽鹼受體抗體阻斷胎兒肌肉乙醯膽鹼受體,導致新生兒暫時性肌無力暫時性
Thrombocytopenic purpura (血小板減少性紫斑)抗血小板抗體破壞胎兒血小板,導致新生兒血小板減少暫時性
Type 1 DM (第一型糖尿病)GAD 抗體胰島素抗體通常不會對胎兒胰臟造成破壞,不導致新生兒罹患第一型糖尿病新生兒糖尿病多為基因突變引起,與母體抗體無關

五、HLA 與自體免疫疾病關聯性

  • 人類白血球抗原 (Human Leukocyte Antigens, HLA):編碼 MHC 蛋白質,負責將抗原呈現給 T 細胞,是啟動適應性免疫反應的關鍵。
  • 高度多型性HLA 基因序列在不同個體間差異大。
  • 疾病相關性:某些特定的 HLA 基因型與多種自體免疫疾病的發生有顯著相關性,其相對危險值較高
    • 例如:類風濕性關節炎第一型糖尿病僵直性脊椎炎
  • 致病機制:這些基因型變異可能導致免疫系統錯誤辨識自身抗原為外來物,進而引發自體免疫反應

六、生物製劑治療 (Biologic Therapies)

  • 定義:利用生物技術生產的藥物,通常是單株抗體,能精準針對免疫系統中的特定分子或細胞,常用於治療自體免疫疾病
  • 注意事項:目前沒有已知的生物製劑是針對DNA helicase抗體來治療紅斑性狼瘡紅斑性狼瘡雖有針對核內成分的自體抗體(如抗dsDNA抗體),但治療藥物並非直接針對DNA helicase

常見生物製劑與其作用

生物製劑 (範例)靶點分子/細胞作用機制主要適應症
Rituximab (利妥昔單抗)CD20清除B細胞非霍奇金氏淋巴瘤類風濕性關節炎紅斑性狼瘡
Teplizumab (替普利珠單抗)CD3調節T細胞功能,延緩其破壞胰島β細胞第一型糖尿病
Adalimumab (阿達木單抗), Infliximab (英夫利昔單抗)TNF-α阻斷腫瘤壞死因子-α (TNF-α) 的促炎作用類風濕性關節炎乾癬發炎性腸道疾病

先天性免疫缺失疾病 (Primary Immunodeficiency Diseases, PIDs)

一、先天免疫系統基礎與吞噬作用

  • 吞噬細胞 (phagocytes):如嗜中性球 (neutrophils)巨噬細胞 (macrophages),是先天免疫系統的重要組成部分,透過吞噬作用清除病原體
  • 呼吸爆發 (respiratory burst):吞噬細胞殺死細菌的主要機制之一,透過 NADPH 氧化酶複合體 (NADPH oxidase complex) 催化產生活性氧自由基 (ROS)。

二、定義

  • 免疫系統發育或功能相關基因缺陷所導致的疾病。

三、常見類型與特徵

  • X-linked SCID (Severe Combined Immunodeficiency)

    • 最常見原因:IL-2 受體共同 γ 鏈 (IL-2 receptor common gamma chain, γc) 基因突變
    • 影響:導致 T 細胞NK 細胞發育嚴重受損。
  • Wiskott-Aldrich 症候群 (Wiskott-Aldrich syndrome, WAS)

    • 遺傳模式:X 染色體性聯遺傳疾病
    • 基因缺陷:WASP 基因 (Wiskott-Aldrich Syndrome Protein) 突變
    • 功能影響:WASP 蛋白參與肌動蛋白細胞骨架重組,對免疫細胞(特別是 T 細胞血小板)功能至關重要,導致 T 細胞B 細胞功能受損。
    • 臨床表現:血小板減少濕疹反覆感染
  • Bruton's X-linked agammaglobulinemia (XLA)

    • 基因缺陷:Bruton's 酪胺酸激酶 (BTK) 基因突變
    • 影響:導致 B 細胞發育受阻,無法產生抗體,進而引起低伽瑪球蛋白血症
  • 高免疫球蛋白 M 症候群 (Hyper-IgM syndrome)

    • 定義:原發性免疫缺陷病,特徵是血清 IgM 水平高,而 IgG、IgA 和 IgE 水平低
    • 病理:患者無法進行有效的抗體類型轉換 (class switching)體細胞超突變 (somatic hypermutation),導致對細菌病毒感染的抵抗力下降。
    • 抗體類型轉換 (Class Switching)
      • 定義:B 細胞從產生 IgM 轉變為產生其他類型的抗體(如 IgGIgAIgE)的過程。
      • 關鍵機制:
        • T 細胞輔助 (T cell help)T 輔助細胞 (T helper cell) 表面的 CD40 ligand (CD40L, 又稱 CD154)B 細胞表面的 CD40 分子結合,提供 B 細胞活化和類型轉換的關鍵信號。
        • 細胞激素 (Cytokines)T 輔助細胞分泌的細胞激素(如 IL-4IL-5IL-6IL-10IFN-γ 等)指導 B 細胞轉換到特定的抗體類型。
        • AID (activation-induced cytidine deaminase):在 B 細胞中表達的酵素,直接參與類型轉換體細胞超突變
        • NEMO (NF-κB essential modulator, 或稱 IKKγ)NF-κB 信號通路的重要組成部分,參與 B 細胞活化和類型轉換。
    • 常見基因缺陷:
      • CD40L 基因突變 (最常見,X 染色體性聯遺傳):導致 T 細胞無法提供 CD40L 訊號。
      • AID 基因突變:導致 B 細胞內源性缺陷。
      • NEMO 基因突變:影響 CD40 介導的 NF-κB 活化
  • 超高IgE症候群 (Hyper IgE syndrome, HIES),又稱 Job氏症候群

    • 定義:原發性免疫缺陷病。
    • 臨床特徵:血清 IgE 極高反覆性皮膚和肺部感染(尤其是金黃色葡萄球菌白色念珠菌)、特徵性面部外觀骨骼和牙齒異常
    • 最常見病因:STAT3 基因突變
    • 機制:STAT3IL-6IL-21 訊號傳導的關鍵轉錄因子,對 Th17 細胞分化至關重要。STAT3 功能缺陷導致 Th17 細胞數量和功能受損,進而影響對細胞外細菌真菌的清除能力。
  • DiGeorge 症候群 (DiGeorge syndrome)

    • 病因:染色體 22q11.2 區域缺失 (通常包含 TBX1 基因),影響胚胎時期第三和第四咽囊的正常發育。
    • 影響:導致胸腺發育不全副甲狀腺發育不全
    • 臨床表現:T 細胞免疫缺陷 (因胸腺發育不全導致 T 細胞數量減少,進而反覆感染)、低血鈣 (因副甲狀腺發育不全)、先天性心臟病特殊臉型
  • 慢性肉芽腫病 (Chronic Granulomatous Disease, CGD)

    • 病因:NADPH oxidase 基因突變,導致吞噬細胞無法產生活性氧自由基 (ROS)。
    • 影響:雖然吞噬細胞能正常吞噬細菌,但無法有效殺死它們,特別是產過氧化氫酶 (catalase-positive) 細菌(如金黃色葡萄球菌沙雷氏菌曲黴菌)。未被殺死的細菌在細胞內持續存在,導致肉芽腫形成和反覆感染
    • 與 MHC class I 或 CD8 T 細胞數量無直接關係
  • MHC 相關缺陷

    • MHC class I 缺陷 (MHC class I deficiency)
      • 機制:MHC class I 分子表現量極少,導致 CD8 T 細胞 (細胞毒性 T 細胞, CTL) 無法正常識別抗原並活化,造成CD8 T 細胞數量異常低
      • 臨床表現:細胞毒性 T 細胞功能受損,對病毒感染和某些細菌感染的清除能力下降,表現為反覆感染慢性炎症
    • MHC class II 缺陷 (MHC class II deficiency) / 裸淋巴球症候群第二型 (Bare Lymphocyte Syndrome Type II, BLS Type II)
      • 定義:BLS Type II 是最常見的MHC class II 缺陷類型,為罕見的遺傳性免疫缺失疾病
      • 機制:抗原呈現細胞 (APC) 表面MHC class II 分子無法正常表現 (而非 CD4 T 細胞表面)。
      • 影響:
        • MHC class II 分子CD4 T 細胞胸腺陽性選殖周邊活化至關重要。
        • 缺陷導致 CD4 T 細胞發育受損,體內 CD4 T 細胞數目顯著減少
        • 臨床表現:細胞介導免疫體液免疫功能嚴重缺陷。
  • 白血球黏附缺陷 (Leukocyte Adhesion Deficiency, LAD)

    • 機制:白血球黏附分子(如整合素)缺陷,導致白血球無法有效黏附於血管內皮並遷移到感染部位。吞噬細胞本身的殺菌能力正常。
    • 臨床表現:反覆細菌感染傷口癒合不良

過敏反應與相關理論 (Allergy and Related Theories)

一、第一型過敏反應 (Type I Hypersensitivity)

  • 定義與特徵
    • 過敏原 (allergen):引起過敏反應的抗原,通常是蛋白質糖蛋白,常為環境中無害物質
    • 又稱立即型過敏反應 (immediate hypersensitivity)
    • 常見疾病:氣喘 (asthma)異位性皮膚炎 (atopic dermatitis)過敏性鼻炎
    • IgE 介導,涉及肥大細胞 (mast cells)嗜鹼性球 (basophils) 釋放炎症介質
  • 免疫反應啟動機制
    • 無論是過敏原或一般抗原,啟動適應性免疫反應(特別是 T 細胞反應)都需要抗原呈現細胞 (APC) 內吞、處理抗原,並將其肽段呈遞在 MHC class II 分子上給輔助型 T 細胞 (T helper cells)
  • 主要介導細胞與分子
    • Th2 輔助性T細胞過度活化是核心病理機制。
    • IgE 抗體:由 B 細胞IL-4 誘導下產生。
    • 肥大細胞 (mast cell)嗜鹼性球 (basophil):其表面表達高親和力 IgE 受體 (FcεRI)
  • 作用機制
    • Th2 細胞分泌細胞激素
      • IL-4:誘導 B 細胞進行類別轉換,產生 IgE 抗體
      • IL-5:促進嗜酸性球 (eosinophils) 的生長、分化和活化,嗜酸性球在過敏反應中扮演重要角色。
      • IL-13:作用於黏膜細胞,導致黏液分泌增加氣道高反應性
    • 過敏原再次進入體內時,會與結合在肥大細胞嗜鹼性球表面 FcεRI 受體上的 IgE 交叉連結。
    • 此結合引發細胞脫顆粒 (degranulation),釋放組織胺 (histamine) 等發炎介質,導致過敏症狀。
    • 部分過敏原(如塵蟎過敏原 Der p 1)具有蛋白水解酶活性 (protease activity),有助於穿透黏膜屏障,但並非所有過敏原皆有此功能。
  • 臨床檢測與相關因素
    • 患者體內通常可檢測到 Th2 細胞分泌的 IL-5 增加,以及血清 IgE 抗體濃度升高
    • 診斷常依賴檢測血清中針對特定過敏原特異性 IgE 抗體,但並非所有過敏反應皆能檢測到高水平的特異性 IgE
    • CD23 (FcεRII)低親和力 IgE 受體,主要在 B 細胞巨噬細胞等細胞上表達,參與 IgE 的調節過敏反應
    • 遺傳傾向:過敏反應的發生具有遺傳傾向,但環境因素暴露程度表觀遺傳等差異可導致同卵雙胞胎對特定過敏原的反應不完全相同。

二、第二型過敏反應 (Type II Hypersensitivity)

  • 定義:由抗體(主要是 IgGIgM)直接攻擊細胞表面抗原受體,導致細胞損傷或功能障礙。
  • 機制
    • 補體活化:抗體結合細胞表面抗原後活化補體系統,導致細胞裂解。
    • 抗體依賴性細胞毒殺作用 (ADCC):抗體標記靶細胞,誘導 NK 細胞等免疫細胞殺傷。
    • 受體功能調節:抗體結合細胞受體,可阻斷其功能或刺激其功能。
  • 疾病範例
    • 重症肌無力 (Myasthenia Gravis)乙醯膽鹼受體抗體阻斷神經肌肉接合處乙醯膽鹼受體,導致肌肉無力
    • Graves' disease (格雷夫氏病)TSH receptor antibody 刺激甲狀腺,導致甲狀腺功能亢進
    • 溶血性貧血 (Hemolytic Anemia):抗體攻擊紅血球表面抗原,導致紅血球溶解
    • 新生兒溶血症 (Hemolytic Disease of the Newborn):母體抗體攻擊胎兒紅血球

三、衛生假說 (Hygiene Hypothesis)

  • 核心概念:嬰幼兒時期若生活環境過於乾淨,缺乏微生物感染原的刺激,免疫系統無法充分發展。
  • 結果:導致免疫系統更容易對無害物質(如花粉塵蟎)產生過度反應,進而引發過敏疾病

癌症免疫治療 (Cancer Immunotherapy)

一、癌症免疫治療概述

  • 旨在利用患者自身的免疫系統來對抗癌症

二、免疫監控 (Immune Surveillance)

  • 定義:免疫系統能持續監控並清除體內新生成的癌細胞
  • 主要執行細胞:毒殺性 T 細胞 (cytotoxic T cells, CTLs)自然殺手細胞 (NK cells)

三、免疫檢查點抑制劑 (Immune Checkpoint Inhibitors, ICI)

  • 定義:一類重要的免疫療法,針對T 細胞上的抑制性受體(如 CTLA-4PD-1)或其配體(如 PD-L1)。
  • 作用機制
    • 腫瘤細胞為逃避免疫攻擊,常發展出多種免疫逃脫機制,例如下調 MHC class I 分子表達分泌免疫抑制因子、或上調 PD-L1 等。
    • PD-L1 (programmed death-ligand 1)PD-1 的配體,由腫瘤細胞腫瘤微環境中的巨噬細胞等細胞表達。
    • PD-1 (programmed death-1)T 細胞上的抑制性受體。當 PD-1腫瘤細胞APC 上的配體 PD-L1PD-L2 結合時,會發出抑制訊號,導致 T 細胞活化受阻、功能失調甚至凋亡,並抑制其細胞毒殺功能,使腫瘤細胞逃脫攻擊。
    • CTLA-4 (Cytotoxic T-Lymphocyte Antigen 4)T 細胞上的抑制性受體,與 APC 上的 B7 分子結合,競爭性抑制 CD28 與 B7 的結合,從而抑制 T 細胞活化。
    • 免疫檢查點抑制劑 (ICI),如 PD-1/PD-L1 單株抗體CTLA-4 抑制劑,透過阻斷這些分子間的相互作用,解除對 T 細胞的抑制,恢復其抗腫瘤活性。
  • 臨床應用與效果
    • 在多種實體腫瘤(如:黑色素瘤肺癌)和部分血液腫瘤(如:霍奇金氏淋巴瘤)中顯示顯著療效。
    • 反應率影響因素
      • 腫瘤突變負荷 (tumor mutational burden, TMB)
      • PD-L1 表現量
      • 腫瘤微環境中的 T 細胞浸潤程度

四、單株抗體治療

  • 作用機制:透過多種途徑直接攻擊癌細胞免疫細胞
    • 抗體依賴性細胞毒殺作用 (Antibody-Dependent Cell-mediated Cytotoxicity, ADCC):抗體的 Fc 段與自然殺手細胞 (NK cells)巨噬細胞等免疫細胞表面的 Fc 受體結合,誘導這些細胞毒殺被抗體標記的細胞。
    • 補體依賴性細胞毒殺作用 (Complement-Dependent Cell-mediated Cytotoxicity, CDC):抗體結合靶點後活化補體系統,導致細胞裂解。
    • 直接誘導凋亡 (Direct apoptosis induction):抗體結合靶點後直接觸發細胞的凋亡路徑。
  • 常見藥物範例
    • Trastuzumab:針對 HER2 蛋白,用於治療HER2 陽性乳癌

五、新型癌症免疫療法與疫苗

  • mRNA癌症疫苗 (mRNA cancer vaccines)

    • 個性化治療:分析患者腫瘤基因突變,預測新生抗原 (neoantigen) 胜肽序列。
    • 作用機制:合成編碼新生抗原mRNA,透過脂質奈米粒 (LNP) 遞送。
    • 目的:刺激患者產生針對腫瘤特異性 T 細胞免疫反應
  • 細胞激素激活殺手細胞 (Cytokine-induced killer, CIK)

    • 製備:將患者周邊血 T 細胞在體外用多種細胞激素(如 IL-2IFN-γ抗 CD3 抗體)刺激培養後回輸。
    • 細胞組成:異質性細胞群,包含T 細胞NK 細胞樣細胞
    • 殺傷特性:具有非 MHC 限制性廣譜細胞毒殺活性
    • 特異性不具有高度的腫瘤特異性,缺乏針對特定腫瘤抗原的精確辨識能力。
  • 單核球衍生樹突細胞 (Monocyte-derived dendritic cell, MoDC) 疫苗

    • 製備:將患者單核球在體外誘導分化為樹突細胞 (DC),用腫瘤抗原加載後回輸。
    • 作用機制DC 作為抗原呈現細胞 (APC),捕捉腫瘤抗原並呈獻給 T 細胞
    • 目的:活化腫瘤特異性 T 細胞,誘導抗腫瘤免疫反應
  • 嵌合抗原受體T細胞 (Chimeric antigen antigen receptor-T, CAR-T) 療法

    • 製備:透過基因工程,將編碼嵌合抗原受體 (CAR) 基因導入患者的 T 細胞
    • CAR 結構:由三部分組成:
      • 胞外抗原結合域:通常是單鏈可變片段 (scFv),源自針對特定腫瘤抗原的抗體(例如針對B 細胞白血病 (ALL)CD19 抗原)。
      • 跨膜域:連接胞外域與胞內域。
      • 胞內訊號域:包含 T 細胞活化所需的訊號分子。最基本為提供主要活化訊號的 CD3ζ 鏈;為增強 T 細胞增殖、存活和抗腫瘤能力,常加入一個或多個共刺激分子 (co-stimulatory domains),如 4-1BB (CD137)CD28
    • 殺傷機制CAR-T 細胞直接辨識並殺死表達該抗原的腫瘤細胞
    • MHC 依賴性不依賴 MHC 呈現
    • 與 CTLA-4 作用機制對比CTLA-4T 細胞上的抑制性受體,其作用是抑制 T 細胞活化,與 CAR-T 細胞旨在活化 T 細胞以攻擊腫瘤的目的相反。

新型癌症免疫療法比較

治療方法細胞來源/製備方式作用機制腫瘤特異性MHC 依賴性
mRNA癌症疫苗患者腫瘤基因突變分析,體外合成 mRNA刺激患者產生腫瘤特異性 T 細胞高度特異性 (針對新生抗原)MHC 依賴 (T細胞辨識抗原)
CIK患者周邊血 T 細胞體外細胞激素活化非 MHC 限制性廣譜細胞毒殺不具高度特異性非 MHC 限制
MoDC 疫苗患者單核球體外誘導為 DC,加載腫瘤抗原DC 作為 APC 活化腫瘤特異性 T 細胞高度特異性 (針對加載抗原)MHC 依賴
CAR-T 療法患者 T 細胞基因工程導入 CARCAR 直接辨識腫瘤表面抗原並殺傷高度特異性 (針對 CAR 靶點)不依賴 MHC

六、腫瘤微環境 (Tumor Microenvironment, TME)

  • 定義:一個複雜的生態系統,其中包含許多具有免疫抑制作用的細胞和分子,這些成分會幫助腫瘤逃避免疫監測和清除。
  • 免疫抑制性成分
    • 調節性 T 細胞 (regulatory T cell, Treg):維持免疫耐受,在腫瘤微環境中會抑制抗腫瘤免疫反應
    • 介白素-10 (interleukin 10, IL-10):一種強效的免疫抑制性細胞因子,能抑制 T 細胞巨噬細胞的活性。
    • M2 巨噬細胞 (M2 macrophage):免疫抑制性,促進腫瘤生長血管生成組織修復
  • 免疫活化性成分
    • M1 巨噬細胞 (M1 macrophage):具有促炎症和抗腫瘤功能,能吞噬病原體腫瘤細胞,並分泌促炎症細胞因子,活化免疫反應。

巨噬細胞類型比較

特徵M1 巨噬細胞 (M1 macrophage)M2 巨噬細胞 (M2 macrophage)
功能促炎症、抗腫瘤免疫抑制、促腫瘤生長、血管生成、組織修復
作用機制吞噬病原體腫瘤細胞;分泌促炎症細胞因子,活化免疫反應抑制抗腫瘤免疫反應
相關疾病抵抗感染、抗腫瘤腫瘤進展、慢性炎症、纖維化

移植免疫學

一、移植物對宿主疾病 (Graft-versus-Host Disease, GVHD)

  • 定義:造血幹細胞移植 (hematopoietic stem cell transplantation)骨髓移植後嚴重的併發症。
  • 機制:捐贈者 (donor)T 淋巴球 (T lymphocyte) 辨識受贈者 (recipient) 的組織為異物並發動攻擊。此反應尤其在受贈者捐贈者主要組織相容性複合體 (MHC) 不完全匹配時更易發生。
  • 發生條件:當含有大量免疫活性細胞移植物,被移植到免疫功能受損受贈者體內時。
  • 預防:臨床上會採取措施降低植體中 T 細胞的數量或活性,或抑制受贈者的免疫反應

二、移植物排斥反應 (Graft Rejection)

  • 定義:受贈者的免疫系統辨識並攻擊捐贈者的組織。
  • 主要組織相容性複合體 (MHC) 是引起排斥反應最主要抗原,具高度多型性 (polymorphism)
  • 次要組織吻合抗原 (minor histocompatibility antigens, mHAs):MHC 之外的其他基因編碼蛋白質,其多型性差異亦可引起排斥。

移植物排斥反應類型比較

類型發生時間主要介導機制/細胞分子特徵/結果
超急性排斥反應數分鐘至數小時 (最快速且嚴重)預先存在抗體 (針對ABO血型抗原MHC class I抗原血管內皮細胞);補體活化血管內皮損傷、血管栓塞移植物壞死
急性排斥反應數天至數週 (約 7-21 天)受者 T 細胞 攻擊 MHC 分子移植物功能受損
慢性排斥反應數月至數年T 細胞B 細胞非特異性免疫反應移植物功能逐漸喪失
  • 超急性排斥反應的預防:術前會進行交叉配對試驗 (cross-match test) 來檢測受贈者血清中是否有針對捐贈者淋巴球的抗體。

三、MHC 分子概述

  • 主要組織相容性複合體 (Major Histocompatibility Complex, MHC) 分子具有高度多型性 (polymorphism)
  • MHC class I 分子
    • 包含 HLA-AHLA-BHLA-C
    • 存在於所有有核細胞表面
    • 主要呈獻細胞內抗原CD8+ T 細胞
  • MHC class II 分子
    • 包含 HLA-DRHLA-DPHLA-DQ
    • 主要存在於抗原呈現細胞 (APCs) 表面。
    • 主要呈獻細胞外抗原CD4+ T 細胞
  • HLA-G
    • 非典型 MHC class I 分子多型性較少
    • 主要在胎盤細胞 (trophoblasts) 表面表達。
    • 免疫抑制功能,有助於胎兒在母體內存活,避免被母體免疫系統排斥。

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