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高考申論題 105年 [生物技術] 免疫學

第 一 題

📖 題組:
六、解釋名詞:(每小題 5 分,共 20 分) ㈠抗體依賴性細胞媒介毒殺作用(Antibody-Dependent Cell-Mediated Cytotoxicity, ADCC) ㈡擬人化單株抗體(Humanized Monoclonal Antibody) ㈢血清病(Serum Sickness) ㈣超級抗原(Superantigens)
📝 此題為申論題,共 4 小題

小題 (一)

抗體依賴性細胞媒介毒殺作用(Antibody-Dependent Cell-Mediated Cytotoxicity, ADCC)

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看到ADCC,應立即聯想「抗體、Fc受體、效應細胞、標的細胞」四個核心要素的互動。作答時需精確點出抗體類型(IgG)、效應細胞(NK cell為主)與其受體(CD16/FcγRIII),並敘述釋放穿孔素與顆粒酶導致凋亡的分子機轉,最後補充其在單株抗體標靶藥物上的臨床應用以獲取高分。

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「抗體依賴性細胞媒介毒殺作用 (ADCC)」是指具備細胞毒殺能力的免疫效應細胞,透過辨識並結合已覆蓋在標的細胞表面的特異性抗體,進而引發標的細胞死亡的免疫防禦機制。 其特徵與分子機轉包含: (1) 參與分子與細胞:主要依賴 IgG 類抗體(特別是 IgG1 與 IgG3)。主要的效應細胞為自然殺手細胞 (NK cells),亦包含單核/巨噬細胞、嗜中性白血球及嗜酸性白血球等。

小題 (二)

擬人化單株抗體(Humanized Monoclonal Antibody)

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看到「擬人化單株抗體」,應先思考抗體的分子結構分區(可變區的 CDR 與恆定區)與基因工程的應用。答題重點在於精確說明將非人類抗體的互補決定區(CDR)嵌入人類抗體框架的技術,藉此保留抗原專一性並大幅降低人體的免疫排斥反應(HAMA)。

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「擬人化單株抗體(Humanized Monoclonal Antibody)」指利用基因重組技術,將非人類(如鼠源)單株抗體中決定抗原專一性的「互補決定區(Complementarity-Determining Regions, CDRs)」,移植至人類抗體的可變區框架(Framework Regions, FRs)與恆定區(Constant Regions)上所建構而成的抗體。特徵包含:(1) 其胺基酸序列約 90%~95% 為人類來源,僅核心的 CDRs(約 5%~10%)為非人類來源;在藥理學命名規則上常以「-zumab」做為字尾。(2) 結構上完美保留了原鼠源抗體對特異性標的抗原的高親和力與中和能力。(3) 巨觀生理上,大幅降低了異種抗體在人體內引發「人類抗鼠抗體反應(Human Anti-Mouse Antibody, HAMA)」的免疫原性(Immunogenicity),並有效延長了藥物在血清中的半衰期。實務應用為現代標靶治療與自體免疫疾病控制的主力,如治療 HER2 陽性乳癌的 Trastuzumab (Herceptin) 或治療重度過敏性氣喘的 Omalizumab (抗 IgE 抗體)。

小題 (三)

血清病(Serum Sickness)

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看到「血清病」,應立即聯想至「第三型過敏反應(Type III Hypersensitivity)」。答題時需精準點出核心病理機轉:大量外來抗原與抗體(IgG/IgM)結合形成「可溶性免疫複合體(Immune complexes)」,並依序描述其沉積位置、補體活化(C3a, C5a)以及嗜中性白血球引發的組織損傷。

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「血清病(Serum Sickness)」指一種全身性的第三型過敏反應(Type III Hypersensitivity),起因於人體暴露於大量異體蛋白質(如早期馬血清抗毒素、現今嵌合型單株抗體或特定抗生素)後,產生免疫複合體並引發全身性發炎所致。其致病機轉與特徵包含:(1)免疫複合體形成與沉積:宿主針對外來抗原產生 IgG 或 IgM 抗體,與循環中的抗原結合,形成中等大小的可溶性免疫複合體(Immune complexes, ICs)。因數量龐大無法被單核吞噬細胞系統完全清除,進而沉積於微血管床(如血管壁、腎絲球或關節滑膜)。(2)補體活化與細胞招募:沉積的 ICs 透過經典途徑活化補體系統,裂解產生過敏毒素(Anaphylatoxins,如 C3a、C5a),促使肥大細胞去顆粒化,並強烈趨化嗜中性白血球(Neutrophils)聚集。(3)組織損傷:活化的嗜中性白血球嘗試吞噬沉積的 ICs(挫折性吞噬),進而釋放溶酶體酶與活性氧物質(ROS),導致全身性血管炎、腎絲球腎炎或關節炎。臨床表現通常在接觸抗原後 1 至 2 週發生,典型症狀包含發燒、蕁麻疹、關節痛與淋巴結腫大,實務上多以停用致敏藥物、給予抗組織胺或皮質類固醇來阻斷發炎路徑並緩解症狀。

小題 (四)

超級抗原(Superantigens)

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看到「超級抗原」,應立即對比其與一般抗原活化T細胞的機制差異。答題關鍵在於指出其不需被APC處理,而是直接結合於MHC II與TCR Vβ側邊,導致多株T細胞巨量活化與細胞激素風暴(Cytokine storm),並舉出臨床常見的致病實例。

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「超級抗原(Superantigens)」指一類能引發非專一性且極度強烈免疫反應的蛋白質分子(通常為細菌外毒素或病毒蛋白)。其特徵包含: (1) 分子機轉:不需要抗原呈現細胞(APC)的細胞內處理。其以完整蛋白質形式,直接結合於APC表面的第二型主要組織相容性複合體(MHC class II)α鏈外側,以及T細胞受體(TCR)的β鏈可變區(Vβ region)外側。 (2) 多株活化(Polyclonal activation):繞過抗原專一性限制,可活化全身高達 2%~20% 的 CD4+ T 細胞,遠高於一般常規抗原的活化比例(小於 0.01%)。

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