📚 免疫學第 3 講 · 補體、MHC、疫苗與過敏 ABCT 5101 · 2026 年 11 月 11 日
把「防禦流水線」由頭到尾走一次：補體如何在體液放大訊號、MHC 如何把抗原抬上表面、B／T 細胞如何被活化、細胞因子如何調控，最後落到疫苗與四型過敏。
101 · IMM-L3 Lecture 10 · Complement, MHC, Vaccines & Hypersensitivity
Master Logic 主線邏輯
- 本講是一條「防禦流水線」：補體先在體液裡放大訊號 → MHC 把抗原抬到細胞表面 → B／T 細胞辨認並活化 → 細胞因子調控強度 → 疫苗就是人為重演這條流水線。
- 三個「為什麼」串起全講：為何補體要三條路徑（不同入侵模式、同一個結局）；為何 MHC 要分 I 與 II（內源性 vs 外源性抗原，對應 CD8 vs CD4）；為何疫苗要分這麼多類型（免疫原性 vs 安全性）。
- 考試重心：三條補體路徑的起點與匯合點、C3a／C5a／C3b 各做什麼、MHC I／II 的結構與肽長、兩條抗原處理路徑、T 依賴 vs 非依賴 B 細胞活化、疫苗七類的取捨、四型過敏。
1 · 補體系統：三條路徑，一個結局
| 路徑 | 怎麼開始 | 關鍵分子 | 常見考法 |
|---|---|---|---|
| Classical 經典 | 抗體（IgM／IgG）先綁抗原，C1q 再辨認 Fc | C1 → C4 → C2 → C3 convertase (C4b2b) | 「先有抗體才有補體」＝適應性免疫的放大器 |
| MBL 凝集素 | 甘露糖結合凝集素（MBL）直接綁病原體表面的甘露糖 | MBL–MASP → C4 → C2 | 先天免疫、不需抗體；與 classical 共用 C4／C2 |
| Alternative 替代 | C3 自發水解（tick-over），在病原體表面穩定下來 | C3b + Factor B + Factor D → C3 convertase (C3bBb)、Properdin 穩定 | 「沒有抗體也能啟動」；表面保護分子決定會不會被放大 |
一句話記法
三條路徑的起點不同、終點相同：全部製造 C3 convertase → 大量 C3b → C5 convertase → C5b 開始組 MAC。所以考題問「哪條路徑」，看的是最上游的觸發物，不是下游。
1.1 老師口述補充：C1 複合物、兩個 convertase、tick-over
這一節是課堂口述、但講義與筆記都沒有寫清楚的三件事。考試是選擇題，老師明講「不要背，要理解路徑」。
| 路徑 | 起點（口述原話的重點） | 逐步反應 |
|---|---|---|
| Classical | 唯一用到抗體的路徑：IgM／IgG 先綁病原體，C1q 只認 Fc，不認抗原 | C1 複合物（C1q + C1r + C1s，r／s 是絲氨酸蛋白酶）→ 切 C4 → C4a（小，釋放）+ C4b（大，留在膜上） → C4b 結合 C2 → C1s 切 C2 → C2a + C2b → C4b2b = C3 convertase |
| MBL | 不用抗體：MBL 直接綁病原體表面的甘露糖，並帶 MASP（MBL-associated serine protease） | MASP 的行為等同 C1 複合物 → 同樣切 C4 → C4b → 結合 C2 → 切 C2 → C4b2b（同一個 C3 convertase） |
| Alternative | 沒有抗體也能啟動：C3 在血漿中自發水解（tick-over）成 C3a + C3b | C3b + Factor B → C3bB → Factor D 切 B → C3bBb（+ Ba 釋放）→ C3bBb = 另一種 C3 convertase；Properdin 穩定它 |
兩個 C3 convertase：分子不同，功能等價
Classical／MBL → C4b2b；Alternative → C3bBb。兩者組成不同，但做的事一樣：把 C3 切成 C3a + C3b，放大補體。老師的原話是「molecular composition 不同，但 functionally basically equivalent」。
命名陷阱（錄音裡兩種都出現過）
C4b2a 與 C4b2b 指同一個複合物，只是不同教科書對 C2 兩個片段的命名相反。本課統一寫 C4b2b；考試若見到 C4b2a，不要當成另一條路徑。
tick-over 為什麼存在（口述有、筆記冇）
平時 C3 低水平自發水解，維持血液中隨時有 C3b 可用；一旦遇到病原體表面（缺乏 Factor H／I 等調控蛋白），這個過程被加速成放大迴路。所以 alternative pathway 不是「等感染才啟動」，而是一直在慢速運行、遇敵加速。
2 · MAC 與補體調控
MAC（membrane attack complex）＝C5b → C6 → C7 → C8 → 多個 C9 聚合成孔，插入病原體膜，造成滲透性溶解（lysis）。C9 聚合是關鍵步驟，所以擋住 C9 就等於擋住整個溶解作用。
| 調控蛋白 | 作用 | 臨床連結 |
|---|---|---|
| C1 inhibitor (C1-INH) | 阻斷 C1r／C1s | 遺傳性血管水腫（hereditary angioedema） |
| C4BP、Factor H、Factor I | 拆解 C3／C5 convertase、切斷 C3b | Factor H 異常 → 非典型溶血性尿毒症（aHUS） |
| DAF (CD55) | 加速 convertase 解體 | 陣發性夜間血紅素尿症（PNH）相關 |
| CD59 (protectin) | 阻止 C9 聚合，保護自身細胞 | PNH 紅血球缺 CD59 → 被 MAC 溶解 |
易錯
補體不是「只殺病原體」——它無法分辨自體與外來，全靠這些調控蛋白在自家細胞表面踩剎車。所以調控蛋白缺失＝自體細胞被補體攻擊。
3 · 補體的三個功能：三個碎片，三種工作
- C3b → 調理（opsonisation）：附著在病原體表面，被吞噬細胞的 CR1 辨認，吞噬效率大幅上升。C3b 之後被 Factor I 切成 iC3b、C3dg。
- C3a／C5a → 發炎與趨化（anaphylatoxins）：增加血管通透性、吸引嗜中性白血球與單核球到感染處。C5a 是最強的趨化因子之一。
- C5b–C9 → 溶解（lysis）：MAC 直接在膜上打孔。
考點
問「C3 缺乏」→ 調理作用與 MAC 都受損，反覆莢膜菌感染；問「C5–C9 缺乏」→ 只有 MAC 受損，反复 Neisseria 感染。這個對照幾乎必考。
4 · MHC：把抗原抬到細胞表面
MHC 的工作不是殺菌，而是展示。同一個抗原，究竟給 CD8 看還是給 CD4 看，不是由抗原決定，而是由分子的結構決定。
4.1 一眼看清：MHC I vs MHC II
| MHC class I | MHC class II | |
|---|---|---|
| 鏈組成 | α 鏈（α1–α3，跨膜）+ β2-microglobulin（不跨膜） | α 鏈 + β 鏈（兩條都跨膜，所以「兩條腿」） |
| 可變區（放肽的凹槽） | α1 + α2 | α1 + β1 |
| 恆定區（共受體握手位） | α3 → 綁 CD8；β2m 為穩定支架 | β2 → 綁 CD4；α2 為恆定結構域 |
| 表現於 | 所有有核細胞（紅血球例外） | 專業 APC：樹突細胞、巨噬細胞、B 細胞（IFN-γ 可上調） |
| 肽長 | 8–10（凹槽兩端封閉；講義寫 8–15，以封閉端為準） | 13–18（凹槽兩端開放；部分教材寫 13–25） |
| 抗原來源 | 內源性（胞質內，如病毒蛋白） | 外源性（胞外吞入） |
| 給誰看 | CD8 T 細胞（Tc） | CD4 T 細胞（TH） |
4.2 MHC I 的三個單元，三個工作
| 單元 | 可變 / 恆定 | 做什麼 | 比喻 |
|---|---|---|---|
| α1 + α2 | 高度可變（多型性集中在此） | 形成胜肽結合槽，決定「認什麼」 | 可換的菜單／碟 |
| α3 | 恆定（免疫球蛋白樣結構域，同類分子幾乎一樣） | 給 CD8 共受體握住，確認「這是 MHC I」 | 固定的插頭 |
| β2-microglobulin | 恆定 | 支撐 α 鏈、維持正確摺疊；不與 CD8 結合 | 底座／支架 |
一句記法
α1／α2 決定「給你看什麼」，α3 決定「給誰看」。變異放在凹槽（認得多種肽），不變放在握手位（任何 CD8 都認得）。
4.3 為何 α3 是「恆定單元」而且關鍵
- 它是非多型性的：MHC I 的多型性幾乎全部集中在 α1／α2 的凹槽；α3 在不同人之間差別極小，所以 CD8 可以「通用地」握住任何一個 MHC I。
- 它是 CD8 的握手位：CD8 結合 α3，等於做一次「MHC 檢查」——確認這個展示台確實是 MHC I，而不是別的分子。
- 它是第二個接觸點：TCR 單獨對「MHC–肽」的親和力很低，CD8–α3 這個接觸把兩個細胞拉近、把訊號穩定下來，T 細胞才容易達到活化門檻。
- 但它不是開關：CD8 綁上 α3 只代表「這是 MHC I」；T 細胞最後會不會活化，取決於 TCR 認到的肽。肽不對，CD8 照樣綁，T 細胞仍然不動。
最易錯
把「CD8 綁 α3」講成「CD8 認得抗原」。認抗原的是 TCR，認 MHC 的是 CD8。CD8 只保證「這是對的展示台」，不保證「上面放的是對的肽」。
4.4 真正的開關是肽（peptide）
- 空載的 MHC I 不穩定：沒有肽佔住凹槽，分子容易降解、上不了表面。所以「表面有 MHC I」本身已經代表「上面有肽」。
- 特異性來自肽＋TCR：MHC 是所有同類細胞共用的「展示台」，不是特異性來源；真正獨特的是被展示的那段肽（病毒肽、腫瘤肽）。
- 肽長由凹槽形狀決定：MHC I 的凹槽兩端封閉，肽的兩頭被夾住 → 只能放 8–10 個胺基酸；MHC II 兩端開放，肽可以突出來 → 可放 13–18 個。
考點句式
「MHC 決定給誰看，肽決定看不看。」——MHC I + 病毒肽 → CD8 活化；同樣的 MHC I 放自體肽 → CD8 不動（耐受）。
4.5 MHC II：同一套路，鏡像設計
- α1 + β1 形成凹槽（兩端開放）→ 可容納較長的肽（13–18）。
- β2 是恆定區、CD4 的握手位；α2 為恆定結構域。邏輯與 MHC I 的 α3 完全相同：變異在凹槽，不變在握手位。
- 兩條鏈都跨膜（「兩條腿」），而 MHC I 只有 α 鏈跨膜、β2m 不跨膜（「一條腿」）。
- 表現受限：只有 APC 平常表現 MHC II，且 IFN-γ 會上調——這解釋了「為何只有 APC 能把外源性抗原給 CD4 看」。
- 組裝要守門：在 ER 先由 invariant chain（Ii） 佔住凹槽，防止過早接上自體肽；到內體被切成 CLIP，再由 HLA-DM 換成抗原肽。
4.6 結構如何決定機制（一張表看完）
| 面向 | MHC I | MHC II |
|---|---|---|
| 凹槽由誰形成 | α1 + α2（同一條鏈的兩個結構域） | α1 + β1（兩條不同鏈各出一個） |
| 凹槽兩端 | 封閉 | 開放 |
| 肽長 | 8–10 aa | 13–18 aa |
| 恆定握手位 / 共受體 | α3 / CD8 | β2 / CD4 |
| 跨膜鏈數 | 1（α 鏈；β2m 不跨膜） | 2（α 與 β 都跨膜） |
| 抗原來源 | 內源性（胞質） | 外源性（內體） |
| 肽從哪來 | 蛋白酶體 → TAP → ER | 內體／溶體蛋白酶 |
| 組裝守門員 | ERp57（防止過早接肽） | Ii chain → CLIP → HLA-DM |
| 結果 | 活化 CD8（殺） | 活化 CD4（幫） |
4.7 三個最常見的混淆
- α3 ≠ β2-microglobulin：兩者都是恆定，但 α3 是 α 鏈的一部分、負責綁 CD8；β2m 是另一條小鏈、只負責穩定，不綁 CD8。
- 「1 對 8、2 對 4」：Class I → CD8；Class II → CD4。不要靠「羅馬數字大小」猜。
- MHC 不是抗原特異性來源：MHC 分子本身對肽沒有絕對專一性（一個 MHC 能呈很多肽），特異性來自 TCR 對「MHC–肽」組合的辨識。
4.8 老師口述的「考試式」提醒（錄音有、筆記冇）
- C1q 只認 Fc，不認抗原——抗體的角色是「橋」，把補體拉近病原體；抗原辨識仍由 Fab 負責。
- 「一條腿 vs 兩條腿」：MHC I 只有 α 鏈跨膜（β2m 不跨膜）；MHC II 的 α 與 β 都跨膜。
- 「MHC check」不是確認肽對不對，而是確認「這個展示台是合法的 MHC 分子」。肽的專一性由 TCR 判斷。
- 紅血球沒有細胞核，所以是「所有有核細胞都有 MHC I」的唯一例外。
- β2m 是恆定區，功能是幫助 α 鏈正確摺疊，不與 CD8 結合（與 α3 分工不同）。
- 老師強調考試是選擇題：概念錯就沒有第二次機會，所以「理解路徑」比「背步驟」重要。
5 · 兩條抗原處理路徑
「處理」＝把蛋白切成肽；「呈遞」＝把肽放上 MHC 並送到表面。兩條路徑的分工，決定了同樣的抗原最後給 CD8 還是 CD4 看。
| 胞質路徑 → MHC I | 內體路徑 → MHC II | |
|---|---|---|
| 抗原來源 | 胞內（病毒、腫瘤蛋白） | 胞外（被吞噬的病原體） |
| 分解場所 | 蛋白酶體（proteasome） | 吞噬體＋溶體 → 吞噬溶酶體（酸性蛋白酶） |
| 運送 | TAP 把肽送進 ER | 不經 TAP；肽留在內體 |
| 組裝 | ER 內與 MHC I 結合 → Golgi → 表面 | MHC II 先被 Ii chain 佔住 → 切成 CLIP → HLA-DM 換上抗原肽 |
| 守門員 | ERp57（防過早接肽） | Ii chain（防過早接肽） |
最常見的混淆
「MHC II 一定要 HLA-DM」——是，HLA-DM 負責把 CLIP 換成抗原肽；MHC I 不需要 HLA-DM，因為它從不用 invariant chain。另外兩個守門員名字不同、功能相同：ERp57 守 I，Ii chain 守 II。
補一個常考的例外
交叉呈現（cross-presentation）：樹突細胞可以把外源性抗原放上 MHC I，交給 CD8。這是「外來抗原也能啟動殺手 T 細胞」的機制，也是 mRNA／病毒載體疫苗能誘導細胞免疫的基礎。
6 · B 細胞活化：T 依賴 vs T 非依賴
| T 非依賴（TI） | T 依賴（TD） | |
|---|---|---|
| 抗原 | 多糖、脂多醣等重複結構 | 蛋白質抗原 |
| 機制 | BCR 大量交聯（clustering）直接活化 | BCR 取抗原 → 呈現在 MHC II → Tfh 辨認 → CD40L–CD40 + 細胞因子 |
| 結果 | 只有 IgM、無記憶 | class switch（IgG／IgA／IgE）、affinity maturation、記憶 B 細胞 |
考點
「多糖疫苗為何在嬰兒效果差」→ 因為它是 TI 抗原，需要 B 細胞交聯，嬰兒的邊緣區 B 細胞未成熟。這正是多糖結合疫苗（conjugate vaccine）存在的原因：把多糖接到蛋白載體上，把它變成 TD 抗原。
6.1 TD 七步：B 細胞如何經 MHC II 拿到 T 細胞的授權
上面那個三行表只寫了「BCR 取抗原 → MHC II → Tfh → CD40L」，但真正考的是中間每一步用什麼分子、缺了會怎樣。
| 步 | 發生什麼 | 關鍵分子 |
|---|---|---|
| 1 | BCR（膜上 IgM／IgD）辨認抗原 | BCR + Igα／Igβ（CD79a/b） 負責傳訊 |
| 2 | 受體媒介內吞：抗原–BCR 複合物被拉進細胞 | clathrin |
| 3 | 內體／溶體把蛋白切成肽 | 酸性蛋白酶 |
| 4 | MHC II–肽出現在 B 細胞表面 | Ii → CLIP → HLA-DM 換肽；B 細胞是專業 APC，組成性表現 MHC II |
| 5 | Tfh 用 TCR 認 MHC II–肽（signal 1） | TCR–CD3；Tfh 先遷移到 T–B 交界（CXCR5–CXCL13） |
| 6 | 共刺激（signal 2）：T 細胞授權 B 細胞 | CD40L–CD40；輔助：B7–CD28、ICOSL–ICOS |
| 7 | 細胞因子（signal 3）決定方向 | IL-4／IL-21／IFN-γ／TGF-β → 增殖、類別轉換、漿細胞或記憶 |
6.2 三個訊號：缺任何一個會怎樣（筆記原本只寫了 CD40L）
| 訊號 | 分子 | 缺少時的後果 |
|---|---|---|
| Signal 1 | TCR ↔ MHC II–肽 | 根本認不到抗原，B 細胞得不到 T 幫助 |
| Signal 2 | CD40L（T）↔ CD40（B）；B7 ↔ CD28；ICOSL ↔ ICOS | 只有 signal 1 而沒有 signal 2 → 耐受（anergy）或刪除；這是自身耐受的機制，也是為何「純抗原」不會自動引發抗體 |
| Signal 3 | IL-4、IL-21、IFN-γ、TGF-β | B 細胞會增生，但不會做類別轉換、也不會分化成漿細胞 |
最易答漏
「T 細胞幫助 B 細胞」不是一句話，是兩個接觸 + 一組細胞因子：CD40L–CD40 給「授權」，細胞因子給「方向」。只寫 CD40L 會漏掉 signal 3。
6.3 細胞因子決定 isotype（筆記只寫「細胞因子」）
| 細胞因子 | 推動的類別 | 臨床連結 |
|---|---|---|
| IL-4 | IgE（及 IgG1） | 過敏、寄生蟲；與第 12 節 Type I 過敏直接相連 |
| IL-21 | 漿細胞分化 | Tfh 的主要輸出，決定「有沒有抗體工廠」 |
| IFN-γ | IgG | 胞內病原體、調理作用 |
| TGF-β | IgA | 黏膜免疫、口服疫苗 |
6.4 生發中心：class switch 與 affinity maturation 的真正機制
筆記只列出「class switch、affinity maturation」兩個名詞。實際上是生發中心（germinal centre）內三個動作的結果：
| 動作 | 在哪 | 做什麼 |
|---|---|---|
| 體細胞超突變（SHM） | dark zone | AID 酶在 V 區製造點突變 → 產生不同親和力的 BCR |
| 親和力篩選 | light zone | FDC 呈遞抗原，親和力高者存活、低者凋亡 → affinity maturation |
| 類別轉換（CSR） | light zone | AID 在 S 區重組，IgM → IgG／IgA／IgE（由 6.3 的細胞因子決定） |
出口有兩種：漿細胞（短壽命：生發中心外；長壽命：骨髓）與記憶 B 細胞。這解释了「抗體可以維持幾十年」與「二次反應更快更高親和力」。
6.5 TI 的兩個亞型（筆記只寫「多糖、脂多醣」）
| TI-1 | TI-2 | |
|---|---|---|
| 刺激物 | LPS 等，經 TLR 直接刺激 | 高度重複的多糖，大量交聯 BCR |
| 主要 B 細胞 | 常規 B 細胞 | 邊緣區 B 細胞（marginal zone） |
| 抗體 | 多為 IgM | 多為 IgM |
| 記憶 / 生發中心 | 幾乎沒有 | 幾乎沒有 |
連回多糖疫苗
多糖是 TI-2：只能交聯 BCR，不能放上 MHC II（不是蛋白，切不出肽）。嬰兒邊緣區 B 細胞未成熟 → 反應更差。把多糖接到蛋白載體（conjugate vaccine）就變成 TD 抗原，可以拿到 T 細胞幫助、產生記憶。
6.6 時間軸（筆記完全沒有）
| 反應 | 時間 | 特徵 |
|---|---|---|
| TI | 數天 | IgM 為主、無記憶、無親和力提升 |
| TD 初次 | 1–2 週 | 先 IgM，後 IgG；生發中心開始 |
| TD 二次 | 2–3 天 | 更快、更高濃度、更高親和力（記憶 B + 長壽命漿細胞） |
7 · T 細胞活化：三個訊號
- Signal 1：TCR 認出 MHC–肽（CD4 綁 MHC II、CD8 綁 MHC I）。
- Signal 2（共刺激）：CD28–B7。沒有這個訊號 → 無反應（anergy），這是周邊耐受的機制。
- Signal 3（細胞因子）：決定分化方向 → CD4 分成 TH1／TH2／TH17／Treg；CD8 在 IL-2 下增生為 CTL（穿孔素＋顆粒酶）。
8 · V(D)J 重組：整條多樣性生產線
講義的手寫頁把 V(D)J 拆成四條定義、三個基因座、兩種多樣性。之前只寫了一句「輕鏈 V–J、重鏈 V–D–J」，細節全部漏掉，這裡按投影片順序重建。
8.1 四條定義（p31）
- V = Variable、D = Diversity、J = Joining。重組對象是免疫球蛋白（Ig）、TCR、BCR 的基因。
- 每一個淋巴細胞只把 一個 V ＋ 一個 D（僅重鏈）＋ 一個 J 接在一起，不是全部。
- 接完之後形成單一 V(D)J exon，它編碼抗原受體蛋白的可變區。
- 有功能的抗原受體基因只在發育中的 B／T 細胞產生；隨機選中的片段要先被拉到相鄰位置（contiguity）才成立。
在哪裡發生
B 細胞：骨髓；T 細胞：胸腺。這兩個地方同時也是中樞耐受（刪除自體反應性細胞）的場所。
8.2 三個基因座：片段數目與染色體（p32–33）
| 鏈 | 染色體 | V 片段 | D 片段 | J 片段 | C 區 |
|---|---|---|---|---|---|
| κ 輕鏈 | 2 | Vκ 1–38 | — | Jκ 1–5 | Cκ |
| λ 輕鏈 | 22 | Vλ 1–33 | — | Jλ 1–4 | Cλ |
| 重鏈 H | 14 | VH 1–45 | DH 1–23 | JH 1–6 | CH 1–9 |
兩個關鍵事實
① D 片段只在重鏈出現，輕鏈完全沒有 D。② CH 1–9 對應 μ、δ、γ、α、ε 等 class／subclass，那是 class switching 的事，與 V(D)J 重組是兩個獨立事件。
8.3 輕鏈：一次重組（V–J）
V 與 J 之間隔著 intron；重組在 DNA 層面（somatic cell）把選中的 V 與 J 接起來 → 再把 J 與 C 之間的 intron 剪接掉 → 形成 mRNA → 轉譯成 VL ＋ CL。
8.4 重鏈：兩次重組（先 D–J，再 V–DJ）
重鏈要先做 D–J，再做 V–DJ，總共兩次 DNA 重組；輕鏈只有一次。這正是重鏈多樣性高於輕鏈的原因——多一次接合，就多一次「出錯」的機會。
8.5 看清一個常被講錯的地方：V(D)J–C 不是重組，是剪接
講義與口語的落差
講義把「VJ–C joining」也標成 recombination，但實際上 C 區與 J 區之間只是 intron 被 splice 掉，DNA 沒有再切一次。所以問「V(D)J 重組發生幾次」：重鏈 2 次、輕鏈 1 次，C 區連接不計。
8.6 兩種多樣性：combinatorial vs junctional（p36）
| 類型 | 來源 | 貢獻 |
|---|---|---|
| Combinatorial | 片段隨機組合：V × D × J | 大 |
| Junctional | 接合處加入或刪除核苷酸（N／P 核苷酸），可造成移碼 | 最大（講義原話：the largest contribution） |
算給你看（補充算術）：κ 38×5 = 190；λ 33×4 = 132；重鏈 45×23×6 = 6,210。輕鏈與重鏈配對後已超過 10⁶ 種組合，還未計 junctional 的加減。
為何「出錯」是好事
整個過程被講義形容為 inherently error-prone——錯誤傾向正是多樣性來源。代價是約 三分之二 的重排會移碼、做不出有功能受體，所以必須靠 selection 淘汰。
8.7 代價與調控（補充，但考試常問）
- 無效重排 → 細胞凋亡，或啟動 receptor editing 再試一次。
- 等位基因排斥（allelic exclusion）：一個 B 細胞最終只表現一種 BCR，確保專一性。
- V(D)J 只改 V 區；class switch 只改 CH；兩者不會同時發生，也不會互相取代。
8.8 四個考試陷阱
| 陷阱 | 正確版 |
|---|---|
| 「輕鏈也有 D 片段」 | 輕鏈只有 V–J；D 只在重鏈 |
| 「V(D)J 發生在 RNA」 | 發生在 DNA（somatic rearrangement），之後才轉錄 |
| 「VJ–C 連接是重組」 | 是剪接（intron removal） |
| 「class switch 會改變 V 區」 | 只改 CH；V 區由 V(D)J 決定，之後不變 |
9 · 細胞因子：三種作用模式、六大類、七大功能
性質：小分子蛋白／糖蛋白；半衰期短；在極低濃度即有效（10⁻¹⁰–10⁻¹⁵ M）；需要高親和力受體。
9.1 三種作用模式
| 模式 | 對象 | 例子 |
|---|---|---|
| Autocrine 自分泌 | 自己分泌、自己接收 | T 細胞分泌 IL-2 又自己表現 IL-2R |
| Paracrine 旁分泌 | 鄰近細胞（經組織液擴散） | Th 細胞幫助 B 細胞 |
| Endocrine 內分泌 | 經血流作用到遠處 | 少見；發燒時的 IL-1／TNF-α |
9.2 六大類（講義 p42；之前漏了 TGF-β）
| 類別 | 代表 | 功能 |
|---|---|---|
| Interleukin（IL） | IL-1、IL-2、IL-4、IL-6、IL-12 | 白血球之間溝通；IL-2 促 T 細胞增生、IL-4 促 B 細胞／IgE |
| Colony-stimulating factor（CSF） | G-CSF、M-CSF、GM-CSF | 刺激造血：骨髓製造白血球 |
| Interferon（IFN） | IFN-α／β（先天）、IFN-γ（適應性） | 抗病毒、活化巨噬細胞、上調 MHC |
| Tumor necrosis factor（TNF） | TNF-α | 促發炎、活化內皮、吸引嗜中性白血球 |
| Transforming growth factor（TGF） | TGF-β | 抑制／調節：抗發炎、抑制 T 細胞增生、誘導 Treg、促進組織修復、推動 IgA class switch |
| Chemokine | IL-8（CXCL8）、CCL19／21 | 趨化：把細胞叫到發炎處或淋巴結 |
為何 TGF-β 重要
它是唯一以「抑制」為主要功能的類別：沒有 TGF-β 與 IL-10，發炎無法收尾，Treg 也無法維持耐受。所以「促發炎」與「抗發炎」要成對記。
9.3 七大功能（講義 p41，每項都配例子）
| 功能 | 例子 |
|---|---|
| ① 促進先天免疫 | IL-1、IL-6、TNF-α |
| ② 促進適應性免疫 | IL-2、IL-4 |
| ③ 誘導或抑制 T 細胞分化 | IL-12（促 Th1）、IL-10、TGF-β（促 Treg） |
| ④ 促進發炎 | IL-1β、IL-6 |
| ⑤ 刺激造血 | CSFs、M-CSF、GM-CSF |
| ⑥ 影響白血球移動 | chemokines、IL-8 |
| ⑦ 抗發炎 | IL-10、IL-4（部分場合 TGF-β） |
9.4 六大主要反應（講義 p42 下半）
急性發炎、促發炎、過敏、生長與分化、趨化、抗發炎／調節——把這六個詞記住，就能回答「這個細胞因子屬於哪一類作用」。
10 · 免疫原性：為何有些分子能引發免疫反應
Antigen（抗原）＝能被辨認；immunogen（免疫原）＝能引發反應。所有免疫原都是抗原，但反之不然。
| 因素 | 規則 | 例子 |
|---|---|---|
| Foreignness 外來性 | 越不像自體越強；對自體通常無反應（tolerance） | BSA 對兔子是 foreign |
| Molecular size 大小 | 越大越強；<1 kDa 通常弱 | 蛋白（>100 kDa）強；胜肽弱 |
| Chemical composition 化學複雜度 | 蛋白最強 > 多糖 > 脂質／核酸 | 多糖需接蛋白才強（conjugate） |
| Degradability 可降解性 | 要被分解才能被呈現；不可降解的反而弱 | D-胺基酸聚合物幾乎無免疫原性 |
11 · 疫苗：把免疫反應預演一次
11.1 定義與歷史（投影片 Vaccination I–II）
| 名詞 | 定義 |
|---|---|
| Vaccination | 把抗原（immunogen）導入宿主（注射、滴劑）的過程 |
| Immunity | 接種後獲得保護、免於該病的狀態 |
| 目標 | 個人：預防疾病；群體：根除疾病 |
1796 Edward Jenner（1749–1823，英國醫師）：觀察到擠奶女工感染牛痘（cowpox）後不會得天花；把牛痘膿皰物質接種到 9 歲的 James Phipps，六週後再接種天花 → 不發病。疫苗（vaccine）一字即來自 vaccinia（牛痘病毒）。1980 年 WHO 宣布天花根除。
1879 Louis Pasteur（1822–1895）：用放置變質的雞霍亂菌液接種，雞沒有病死；再用新鮮菌液 → 死亡。結論：減弱（attenuated）的病原可提供免疫力——這是「減毒」原理的起點，比 Jenner 晚約 100 年，但首次說清機制。
11.2 疫苗如何作用（How vaccines work）
- 誘導主動免疫：產生與自然感染相似、但沒有疾病風險的免疫與記憶。
- 免疫記憶允許快速辨識與反應，預防或減輕疾病。
| 步驟 | 發生什麼 |
|---|---|
| 1 | 抗原被 APC（DC／巨噬細胞）攝取 |
| 2 | 同時活化 T 與 B 細胞 → 產生記憶細胞 |
| 3 | 產生針對抗原的 Th 與 Tc |
| 4 | 抗原持續招募 B 記憶細胞 → 高親和力抗體 |
11.3 理想疫苗的五個要素
| 要素 | 要求 |
|---|---|
| Efficacy | 誘導保護性適應性免疫、clonal expansion、產生記憶；再感染時二次反應更快更強 |
| Availability | 可大量培養／生產、來源容易 |
| Stability | 耐熱耐冷，最好不需要冷鏈 |
| Affordability | 價格可負擔（尤其發展中國家）；能達到群體免疫 |
| Safety | 安全、消除致病性 |
講義的通則
疫苗越接近「致病形態」的病原，免疫反應越好——但安全性越差。所有疫苗設計都是在這條線上取捨。
11.4 主動 vs 被動免疫
| 主動（Active） | 被動（Passive） | |
|---|---|---|
| 來源 | 接種抗原，讓身體自己產生抗體與記憶 | 直接給現成抗體（如母體 IgG、抗蛇毒血清） |
| 生效 | 需數週 | 立即 |
| 維持 | 數年至終身 | 短（數週至數月） |
| 記憶 | 有 | 無 |
主動免疫兩條路：自然（感染後獲得）與人工（接種疫苗）。
11.5 八類疫苗（講義的分類）
| # | 類型 | 做法 | 優點 | 缺點 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Naturally live | 天然存在、與病原同源但對人不致病的生物 | 免疫原性最高；單劑即可長期保護 | 安全顧慮；極少使用 |
| 2 | Live attenuated | 實驗室反覆繼代減弱毒力，仍可複製 | 低成本、快速、長效、免疫反應最接近自然感染 | 怕熱／光；可能回復毒力；免疫低下者禁忌 |
| 3 | Inactivated（killed） | 培養後以熱或化學滅活 | 不會複製、不會致病（免疫低下也可） | 需多劑＋追加；主要誘導體液免疫，細胞免疫弱 |
| 4 | Toxoid | 把外毒素滅活成類毒素 | 針對毒素而非細菌（破傷風、白喉） | 只對產毒素病原有效 |
| 5 | Subunit | 只用純化抗原（表面抗原、片段） | 安全，免疫抑制者也可用 | 免疫原性較弱；可能構象改變 → 抗體認不到原生抗原 |
| 6 | Polysaccharide conjugate | 多醣接到載體蛋白 | 把 TI 抗原變成 TD → 嬰幼兒有效、有記憶 | 製程較複雜、成本較高 |
| 7 | Recombinant | 把基因克隆到酵母／細菌表現 | 安全、易生產、可移除毒素基因 | 需找到並高效表現抗原，成本可能高 |
| 8 | Nucleic acid（DNA／mRNA） | 把基因送入細胞，由細胞自己製造抗原 | 可同時誘導體液＋細胞免疫；開發快 | 仍在發展；遞送與穩定性是瓶頸 |
11.6 考試陷阱
| 陷阱 | 正確 |
|---|---|
| 「減毒疫苗最安全」 | 減毒疫苗免疫最強但安全風險最高（可回復毒力）；滅活／次單位較安全但免疫較弱 |
| 「多糖疫苗對嬰兒有效」 | 多醣是 TI 抗原，嬰兒反應差；要接上載體蛋白變成 TD 才有效 |
| 「被動免疫有記憶」 | 被動免疫沒有記憶，保護短暫 |
| 「疫苗一定要冷鏈」 | 理想是不需要冷藏（Stability 是五要素之一） |
12 · 過敏反應：四型（Gell–Coombs）
| 型 | 機制 | 速度 | 例子 |
|---|---|---|---|
| I | IgE 綁肥大細胞 → 再次接觸交聯 → 脫顆粒（histamine） | 數分鐘（<1 小時） | 花粉症、食物過敏、過敏性休克 |
| II | 抗體（IgG／IgM）攻擊細胞表面或基質抗原 → 補體／NK | 數小時 | 輸血反應、新生兒溶血、青黴素溶血性貧血 |
| III | 免疫複合物沉積在血管壁 → 補體 → 發炎 | 數小時至數天 | Arthus 反應、血清病、SLE |
| IV | T 細胞介導（delayed-type） | 48–72 小時 | 接觸性皮炎（毒藤）、結核菌素試驗 |
記法
I＝IgE、II＝抗體打細胞、III＝免疫複合物、IV＝T 細胞。只有 I 是幾分鐘內發生，其餘都要幾小時以上——時間就是最快的分辨線索。
11.7 DNA 與 mRNA 疫苗（p83–p84）
| DNA 疫苗 | mRNA 疫苗 | |
|---|---|---|
| 原理 | 質體 DNA 進入細胞 → 表現抗原 | RNA 進入細胞 → 轉譯抗原 → APC 呈現 |
| 優點 | DNA 非常穩定、克隆方法成熟、不複製、可誘導體液＋細胞免疫 | 改序列即可換抗原（開發快）、成本較低、可快速量產 |
| 缺點 | 質體帶抗生素抗性基因，可能轉移 | in vivo 不穩定（RNase 分解）、高溫不穩、需包裝與遞送 |
11.8 被動免疫的實際用途與風險（p85–p86）
- 自然：母體 IgG 經胎盤、IgA 經初乳；保護期數週至數月。
- 人工：注射血漿／免疫球蛋白；毒素已在循環中時可救命（破傷風、白喉、蛇咬）。
- 數字：正常混合血漿每劑含 100–400 mg IgG，可保護低丙種球蛋白血症患者約一個月。
- 風險：製作昂貴且困難；使用動物抗體可能引起血清病（serum sickness）與嚴重過敏。
12.1 過敏的定義與 ACID 分類（p87）
Hypersensitivity＝「超過正常的反應」：由正常免疫系統產生過度、不可耐受、造成傷害的反應，包括過敏與自體免疫。依機制與發作時間分四型，口訣 ACID：
| 型 | ACID | 機制 | 發作時間 | 典型例子 |
|---|---|---|---|---|
| I | Allergic | IgE 媒介（肥大細胞） | <1 小時 | 花粉症、食物過敏、過敏性休克 |
| II | Cytotoxic | 抗體－抗原（IgG／IgM）攻擊細胞表面 | 數小時至數天 | 青黴素溶血性貧血、輸血反應 |
| III | Immune complex | 免疫複合物沉積血管壁 | 1–3 週 | 血清病、SLE |
| IV | Delayed | T 細胞媒介 | 數天至數週 | 接觸性皮炎、結核菌素反應 |
12.2 Type I 的兩階段與 histamine 的四個作用（p88–p90）
| 階段 | 發生什麼 |
|---|---|
| 第一次接觸（Sensitization） | 過敏原被 APC 處理 → Th2 → B 細胞產生 IgE → IgE 綁在肥大細胞上（primed） |
| 第二次接觸（Effector） | 同一過敏原交聯（cross-linking）膜上 IgE → 去顆粒（degranulation） → 釋放 histamine 與細胞因子 → 過敏反應 |
| Histamine 作用 | 結果 |
|---|---|
| ① 血管擴張 | 發紅、發熱 |
| ② 血管通透性上升 | 腫脹（edema） |
| ③ 作用於平滑肌 | 支氣管收縮（哮喘） |
| ④ 吸引免疫細胞 | 嗜酸性球、嗜中性球、致敏嗜鹼性球聚集 |
局部 vs 全身：局部（濕疹、花粉症）只影響特定組織；全身（anaphylaxis）可致命，常見於食物（花生）與藥物（青黴素）。
One-line Summary
English: Three complement cascades converge on C3 convertase and end in MAC; MHC I shows endogenous peptides to CD8, MHC II shows exogenous peptides to CD4; vaccines replay that pipeline under controlled risk, and hypersensitivity is the same machinery misfiring.
中文邏輯：補體三路徑殊途同歸（C3 convertase → MAC）；MHC I 呈內源性肽給 CD8、MHC II 呈外源性肽給 CD4；疫苗就是「控制風險下預演一次」；四型過敏則是同一套機器打錯目標。
中文邏輯：補體三路徑殊途同歸（C3 convertase → MAC）；MHC I 呈內源性肽給 CD8、MHC II 呈外源性肽給 CD4；疫苗就是「控制風險下預演一次」；四型過敏則是同一套機器打錯目標。