微生物與免疫學｜過敏反應、自體免疫、免疫缺陷與移植
近 21 回國考中有 18 回出現本單元相關考題，累計約 30 題，是微生物與免疫學最穩定的得分區。
出題核心是「四型過敏反應的分型」：看到疾病名稱就要說出參與的抗體或細胞、作用機轉與發生時間；其次是胸腺與免疫耐受、原發性免疫缺陷、移植排斥與移植體對抗宿主疾病。先用第 1 章複習解題必備的基礎，再逐型攻克。
抗體、免疫細胞與補體的完整介紹屬於前兩個單元，這裡只留下分辨過敏反應與免疫缺陷時一定會用到的觀念。
- IgE：血清濃度最低，以 Fc 段結合肥大細胞（mast cell）與嗜鹼性球（basophil）表面的高親和力受體 FcεRI，是第一型過敏的主角。
- IgM：五聚體，初級免疫反應最先出現，固定補體效率最高；ABO 血型的天然抗體多屬此類。
- IgG：血清含量最多、半衰期最長（約三週），是唯一能通過胎盤的抗體；第二、三型過敏與新生兒溶血都以它為主。
- 胸腺（thymus）：T 細胞在此成熟；負向選擇剔除對自身抗原反應過強的 T 細胞，建立中樞免疫耐受。出生後立即切除胸腺，成熟 T 細胞無法產生，細胞性免疫（毒殺性 CD8 T 細胞、遲發型過敏）嚴重受損，依賴 T 細胞協助的抗體反應也下降；補體、吞噬作用與樹突細胞呈現抗原的能力則不受直接影響。
- 樹突細胞（dendritic cell）：負責啟動未曾接觸抗原的初始 T 細胞，是第一型過敏致敏期與第四型過敏的起點。
- 過敏毒素（anaphylatoxin）：補體分解產物 C3a、C5a 可直接促使肥大細胞活化與去顆粒；C5a 也是嗜中性球的強力趨化因子。
(1) 四型過敏反應總表
過敏反應（hypersensitivity reaction）是對抗原產生過度或不當的免疫反應而造成組織傷害。依 Gell 與 Coombs 分類分成四型，前三型由抗體媒介，第四型由 T 細胞媒介。
| 分型 | 主要媒介 | 機轉 | 代表疾病 |
|---|
| 第一型：立即型 | IgE、肥大細胞、嗜鹼性球 | 過敏原交聯 IgE，細胞去顆粒釋放介質 | 全身性過敏性休克、過敏性鼻炎、過敏性氣喘、蕁麻疹、食物過敏 |
| 第二型：細胞毒殺型 | IgG、IgM 對抗細胞表面或基質抗原 | 補體溶解、調理吞噬、抗體依賴性細胞毒殺、干擾受體 | ABO 輸血反應、新生兒溶血、古德帕斯丘氏症候群、重症肌無力、葛瑞夫茲氏病 |
| 第三型：免疫複合物型 | IgG（或 IgM）與可溶性抗原形成複合物 | 複合物沉積於血管壁、腎絲球、關節，活化補體並招來嗜中性球 | 血清病、阿瑟氏反應、全身性紅斑性狼瘡、鏈球菌感染後腎絲球腎炎 |
| 第四型：遲發型 | CD4 TH1 細胞、CD8 T 細胞、巨噬細胞 | 細胞激素活化巨噬細胞或直接毒殺，不需抗體 | 結核菌素反應、接觸性皮膚炎、第一型糖尿病、急性細胞性移植排斥 |
口訣「ACID」：第一型 Anaphylactic（過敏性）、第二型 Cytotoxic（細胞毒殺）、第三型 Immune complex（免疫複合物）、第四型 Delayed（遲發）。前三型看抗體，第四型看 T 細胞。
(2) 第一型過敏反應的機轉
- 致敏期：過敏原經樹突細胞呈現後，引導 CD4 T 細胞分化為 TH2 細胞。TH2 分泌 IL-4 與 IL-13（促使 B 細胞轉換生成 IgE）、IL-5（招募並活化嗜酸性白血球）。IgE 以 Fc 段結合於肥大細胞與嗜鹼性球表面的 FcεRI。
- 再次接觸：過敏原交聯相鄰兩個以上的 IgE，觸發肥大細胞去顆粒。
- 立即期：數分鐘內出現，主要由預先儲存的介質造成。
- 晚期反應：數小時後，新合成的脂質介質與細胞激素招來嗜酸性白血球、TH2 細胞與嗜中性球，造成持續發炎；反覆發生是慢性過敏性發炎（如氣喘）組織傷害的重要來源。
| 介質種類 | 代表物質 | 主要作用 |
|---|
| 原發性（預先儲存於顆粒） | 組織胺（histamine）最重要；另有肝素、蛋白酶、趨化因子 | 血管擴張、微血管通透性增加、支氣管平滑肌收縮、黏液分泌增加、搔癢 |
| 續發性（活化後新合成） | 白三烯素（leukotriene）、前列腺素 D2、血小板活化因子 | 支氣管收縮作用持久且強、吸引白血球 |
| 細胞激素 | TNF-α、IL-4、IL-5、IL-13 等 | 促成晚期反應與嗜酸性白血球浸潤 |
考點陷阱
第一型介質造成的是支氣管收縮、血管擴張；敘述若寫成「氣管擴張、血管收縮」就是錯的。全身性血管擴張加上血漿外滲才會導致血壓下降與休克。FcεRI 主要表現在肥大細胞與嗜鹼性球，T 細胞不表現。即發型過敏主要靠 TH2，TH1 細胞與之關聯最小。
(3) 臨床表現、檢查與處置
- 常見疾病：吃海鮮後全身搔癢與蕁麻疹、花粉引起的過敏性鼻炎、過敏性氣喘（asthma）、異位性皮膚炎、蜂類螫傷或青黴素（penicillin）引起的全身性過敏性休克。
- 血液變化：過敏性疾病與寄生蟲感染最常見嗜酸性白血球增多；血清總 IgE 也可能上升。
- 過敏性氣喘的參與細胞：TH2 細胞、肥大細胞、嗜酸性白血球，嚴重者也有嗜中性球浸潤；紅血球不參與。
- 檢查：皮膚點刺試驗（skin prick test）、血清總 IgE 與過敏原專一性 IgE 測定。
- 處置：避免接觸過敏原是最直接的預防；過敏性休克首選肌肉注射腎上腺素（epinephrine）；抗組織胺與類固醇用於緩解。減敏療法（desensitization）以逐步增加劑量的過敏原誘導阻斷性 IgG 與調節性 T 細胞，使 IgE 媒介的反應減弱，療程長達數年。
📌 國考重點
- 第一型＝IgE＋肥大細胞去顆粒，最重要的原發性介質是組織胺。
- TH2（IL-4、IL-5、IL-13）驅動；嗜酸性白血球增多是過敏的血液指標；C3a、C5a 也能活化肥大細胞。
- 典型臨床情境：食物後蕁麻疹、過敏性鼻炎、氣喘、過敏性休克。
(1) 第二型：抗體直接攻擊細胞或組織抗原
IgG 或 IgM 結合在細胞膜或細胞外基質上的抗原，經補體溶解、巨噬細胞調理吞噬、自然殺手細胞的抗體依賴性細胞毒殺（ADCC）而破壞細胞；也可能只改變受體功能而不殺死細胞。
- ABO 血型不合輸血反應：受血者的天然抗 A、抗 B 抗體多為 IgM，可迅速活化補體造成血管內溶血。A 型血輸給 B 型受血者時，受血者對 A 抗原的抗體反應以 IgM 為主。
- 新生兒溶血病：Rh 陰性母親產生的抗 D 屬 IgG，能通過胎盤破壞 Rh 陽性胎兒紅血球；於懷孕期間及產後給予抗 D 免疫球蛋白可預防母親致敏。
- 自體免疫性溶血性貧血、免疫性血小板減少紫斑症：抗體包覆血球後被脾臟清除。
- 古德帕斯丘氏症候群（Goodpasture syndrome）：IgG 自體抗體對抗腎絲球與肺泡基底膜上的第四型膠原蛋白，造成快速進行性腎絲球腎炎合併肺出血；免疫螢光呈線狀沉積。
- 尋常天疱瘡（pemphigus vulgaris）：抗表皮細胞間橋粒芯蛋白（desmoglein）的抗體，造成表皮內水疱。
- 急性風濕熱：抗鏈球菌 M 蛋白的抗體與心臟組織抗原交叉反應。
- 受體功能異常型：重症肌無力（myasthenia gravis）的抗體阻斷並減少乙醯膽鹼受體；葛瑞夫茲氏病（Graves disease）的抗體模擬促甲狀腺素，刺激受體使甲狀腺細胞活化增生而非破壞，造成甲狀腺功能亢進。
檢查：直接庫姆氏試驗（direct Coombs test）偵測已包覆在紅血球上的抗體；間接庫姆氏試驗偵測血清中的游離抗體，用於產前與輸血前篩檢。
(2) 第三型：免疫複合物沉積
可溶性抗原與 IgG 形成的免疫複合物未被及時清除，沉積在血管壁、腎絲球、關節滑膜等處，活化補體（以傳統途徑為主）；C5a 吸引嗜中性球釋放酵素，造成血管炎與組織壞死。活動期血清補體（尤其 C3）常降低。
- 全身性：血清病（serum sickness）在注射異種血清約一至兩週後出現發燒、關節痛、皮疹與蛋白尿；全身性紅斑性狼瘡的腎絲球腎炎；結節性多發動脈炎（部分與 B 型肝炎病毒抗原有關）。
- 感染後：鏈球菌感染後腎絲球腎炎，於咽喉或皮膚感染後一至數週出現血尿、水腫與高血壓，免疫螢光呈顆粒狀沉積；亞急性細菌性心內膜炎也可因循環免疫複合物引起腎絲球腎炎與血管炎。
- 局部：阿瑟氏反應（Arthus reaction，亦譯阿圖斯氏反應），已有高濃度抗體者局部再注射抗原，數小時內出現紅腫與壞死性血管炎。
- 類風濕性關節炎（rheumatoid arthritis）以 CD4 T 細胞媒介的滑膜發炎為主，一般歸第四型；類風濕因子、抗環瓜胺酸胜肽抗體形成的免疫複合物則參與部分關節與關節外病變。
考點陷阱
古德帕斯丘氏症候群是抗體直接打在基底膜的固定抗原上，屬第二型（線狀）；狼瘡腎炎與鏈球菌感染後腎絲球腎炎是循環複合物沉積，屬第三型（顆粒狀）。同樣是「腎炎」，看抗原是固定於組織還是可溶性來分型。
(3) 第四型：T 細胞媒介的遲發型過敏
- CD4 TH1 型：致敏的 TH1 細胞分泌 IFN-γ 活化巨噬細胞，於接觸抗原後 48～72 小時達高峰。代表為結核菌素皮膚試驗；持續刺激則形成肉芽腫（granuloma），如結核病。
- 接觸性皮膚炎：漆酚（毒常春藤、漆樹）或鎳等小分子作為半抗原與皮膚蛋白結合，由表皮的蘭格漢斯細胞呈現，引起 T 細胞反應；全程不需抗體。貼膚試驗（patch test）用於找出致敏物。
- CD8 T 細胞直接毒殺型：第一型糖尿病的胰島 β 細胞破壞、部分病毒性肝炎的肝細胞傷害、器官移植的急性細胞性排斥。
- 多發性硬化症、發炎性腸道疾病也以 T 細胞媒介傷害為主。
考點陷阱
時間是最快的分型線索：第一型數分鐘內、阿瑟氏反應數小時、第四型兩到三天、血清病一到兩週。異位性皮膚炎、青黴素過敏（典型為第一型）、Rh 新生兒溶血都與抗體有關；接觸植物或金屬造成的接觸性皮膚炎則完全不經抗體，是典型的「非抗體引起」過敏。
📌 國考重點
- 第二型：ABO 輸血反應、新生兒溶血、古德帕斯丘、重症肌無力、葛瑞夫茲（刺激型）。
- 第三型：血清病、阿瑟氏反應、狼瘡腎炎、鏈球菌感染後腎絲球腎炎、心內膜炎相關腎炎。
- 第四型：結核菌素試驗、接觸性皮膚炎、第一型糖尿病、急性細胞性移植排斥。
(1) 免疫耐受的建立
- 中樞耐受：胸腺負向選擇剔除自體反應性 T 細胞，AIRE 基因讓胸腺上皮表現各器官的自體抗原；骨髓中的自體反應性 B 細胞則被刪除或改造受體。
- 周邊耐受：缺乏共同刺激訊號而進入無反應狀態（anergy）；表現 FOXP3 的調節性 T 細胞抑制反應；CTLA-4、PD-1 等抑制性受體煞車；反覆活化後細胞凋亡。
(2) 耐受崩解的因素
- 遺傳：易感性最主要的遺傳因子是人類白血球抗原（human leukocyte antigen, HLA）。例如 HLA-B27 與僵直性脊椎炎、HLA-DR3／DR4 與第一型糖尿病、HLA-DR4 與類風濕性關節炎相關。AIRE、FOXP3 突變只造成少見的單基因自體免疫症候群。
- 感染：分子模擬，如鏈球菌抗原與心臟組織相似而引發風濕熱；感染造成組織傷害也會釋出平時隱藏的抗原。
- 性別與荷爾蒙：多數自體免疫疾病女性較多，全身性紅斑性狼瘡好發於生育年齡女性。
(3) 常考自體免疫疾病與自體抗體
| 疾病 | 代表自體抗體或標的 | 主要過敏型 |
|---|
| 全身性紅斑性狼瘡（systemic lupus erythematosus） | 抗核抗體（篩檢敏感）、抗雙股 DNA 與抗 Sm 抗體（專一性高） | 第三型為主 |
| 類風濕性關節炎 | 類風濕因子（主要是對抗 IgG Fc 段的 IgM）、抗環瓜胺酸胜肽抗體 | 第四型為主，合併第三型 |
| 葛瑞夫茲氏病 | 促甲狀腺素受體刺激性抗體 | 第二型（刺激） |
| 橋本氏甲狀腺炎（Hashimoto thyroiditis） | 抗甲狀腺過氧化酶、抗甲狀腺球蛋白抗體 | 第四型為主 |
| 重症肌無力 | 抗乙醯膽鹼受體抗體 | 第二型（阻斷） |
| 古德帕斯丘氏症候群 | 抗第四型膠原蛋白（基底膜） | 第二型 |
| 尋常天疱瘡 | 抗橋粒芯蛋白 | 第二型 |
| 第一型糖尿病 | 抗胰島細胞、抗麩胺酸脫羧酶抗體（作為標記） | 第四型 |
| 多發性硬化症 | 中樞神經髓鞘抗原 | 第四型 |
| 惡性貧血 | 抗壁細胞、抗內在因子抗體 | 第二型／第四型 |
| 斯耶格雷症候群（Sjögren syndrome） | 抗 SS-A、抗 SS-B 抗體 | 第四型為主 |
器官專一性疾病只侵犯單一器官（如橋本氏甲狀腺炎、第一型糖尿病）；全身性疾病則侵犯多個器官（如全身性紅斑性狼瘡）。
考點陷阱
猩紅熱是 A 群鏈球菌產生致熱外毒素引起的感染症，不是自體免疫疾病；鏈球菌感染「之後」才可能續發風濕熱或腎絲球腎炎這類免疫性疾病。另外，葛瑞夫茲氏病的抗體讓細胞「被活化」，重症肌無力的抗體讓受體「被阻斷」，兩者都屬第二型。
📌 國考重點
- 自體免疫易感性最主要的遺傳因子是 HLA；胸腺負向選擇剔除自體反應性 T 細胞。
- 自體抗體配對：狼瘡－抗雙股 DNA；類風濕性關節炎－類風濕因子；葛瑞夫茲－促甲狀腺素受體；重症肌無力－乙醯膽鹼受體；古德帕斯丘－第四型膠原蛋白。
免疫缺陷的典型表現是反覆、嚴重或由低毒力病原引起的感染。缺損的部位決定容易感染的病原種類：抗體缺陷多為化膿性細菌，T 細胞缺陷多為病毒、黴菌與細胞內病原。
(1) 原發性免疫缺陷
| 缺陷部位 | 疾病 | 機轉與特徵 |
|---|
| B 細胞 | X 性聯無伽瑪球蛋白血症（X-linked agammaglobulinemia，布魯頓氏病） | BTK 酪胺酸激酶基因突變，前趨 B 細胞無法分化為成熟 B 細胞；周邊 B 細胞與各類抗體皆極低。性聯隱性遺傳，患者幾乎都是男性；出生約半年後母體 IgG 消退才開始反覆細菌感染 |
| B 細胞 | 選擇性 IgA 缺乏症 | 最常見的原發性免疫缺陷，多數無症狀，部分有呼吸道與腸道黏膜感染；部分患者帶有抗 IgA 抗體，輸入含 IgA 的血品可能引起過敏反應 |
| T 細胞 | 迪喬治症候群（DiGeorge syndrome） | 22 號染色體長臂微小缺失，第三、四咽囊發育異常：胸腺發育不全導致 T 細胞缺乏、副甲狀腺發育不全導致低血鈣抽搐，常合併先天性心臟病與顏面異常 |
| T＋B 細胞 | 嚴重複合型免疫缺陷（SCID） | 常見原因為性聯的共同 γ 鏈（IL-2 受體 γ 鏈）突變，或體染色體隱性的腺苷去胺酶（ADA）缺乏；出生後即嚴重感染，需造血幹細胞移植，禁打活性減毒疫苗 |
| T＋B 細胞 | 威斯科特－奧德利奇症候群（Wiskott-Aldrich syndrome） | 性聯隱性；溼疹、血小板減少、反覆感染三聯徵 |
| 吞噬細胞 | 慢性肉芽腫病（chronic granulomatous disease） | NADPH 氧化酶缺陷，無法產生活性氧殺菌；易受金黃色葡萄球菌、麴菌屬等觸酶陽性微生物感染並形成肉芽腫 |
| 補體 | C3 缺乏；C5～C9 缺乏；C1 抑制因子缺乏 | C3 缺乏易反覆化膿性感染；膜攻擊複合體缺乏易反覆奈瑟氏菌感染；C1 抑制因子缺乏造成遺傳性血管性水腫（緩激肽媒介，無蕁麻疹） |
考點陷阱
布魯頓氏病的缺陷在 B 細胞「分化成熟」這一步，胸腺正常；胸腺發育不全是迪喬治症候群；ADA 缺乏是 SCID；MHC II 類分子缺乏是另一種罕見的複合型缺陷。選項中把這些機轉互換是常見出題方式。
(2) 續發性（後天）免疫缺陷
- HIV 感染：人類免疫缺乏病毒（human immunodeficiency virus, HIV）以 gp120 結合 CD4 與共同受體（CCR5 或 CXCR4），感染並逐步耗竭 CD4 T 細胞，使細胞性與體液性免疫都失去協調，最後發生伺機性感染與特定腫瘤。病毒學細節見 RNA 病毒與 HIV 單元。
- 醫源性：化學治療、放射治療、類固醇與移植後免疫抑制劑。
- 其他：營養不良（全球最常見的原因）、糖尿病、老化、惡性腫瘤（如淋巴瘤、白血病）；脾臟切除後易受莢膜細菌嚴重感染。
📌 國考重點
- 幾乎只見於男性的抗體缺陷：X 性聯無伽瑪球蛋白血症，病因是前趨 B 細胞不能成熟。
- 迪喬治＝胸腺＋副甲狀腺；SCID＝T 與 B 皆缺；慢性肉芽腫病＝吞噬細胞殺菌缺陷。
- 出生後立即切除胸腺：T 細胞成熟受阻，毒殺性 T 細胞與細胞性免疫受損。
- 續發性免疫缺陷常見原因：營養不良、人類免疫缺乏病毒感染、醫源性免疫抑制。
(1) 移植的種類與組織相容性
依供者與受者關係分為自體移植、同基因移植（同卵雙胞胎）、同種異體移植與異種移植。排斥的主要標的是人類白血球抗原，即人類的主要組織相容性複合體（MHC），基因位於第 6 對染色體，具高度多型性；ABO 血型抗原也表現在血管內皮上，因此實體器官移植前須做 ABO 配對與交叉配合試驗，腎臟移植另重視 HLA 配對。受者 T 細胞可直接辨識供者細胞上的完整 MHC（直接路徑），也可由受者自己的抗原呈現細胞處理供者 MHC 後呈現（間接路徑）。
(2) 排斥反應的三種時程
| 類型 | 發生時間 | 機轉 | 特徵 |
|---|
| 超急性排斥 | 恢復血流後數分鐘至數小時 | 受者體內預先存在的抗體（如抗 ABO、抗 HLA）結合移植物血管內皮，活化補體（類似第二型） | 血栓、缺血壞死，移植物迅速失去功能；以 ABO 相容與交叉配合預防 |
| 急性排斥 | 數天至數月（多在術後早期） | T 細胞媒介的細胞性排斥為主（CD8 毒殺、CD4 引起發炎），亦可有新產生抗體造成的血管傷害 | 移植物淋巴球浸潤；多數可用加強免疫抑制逆轉 |
| 慢性排斥 | 數月至數年 | T 細胞與抗體長期反覆傷害，血管內膜增厚、纖維化 | 移植物逐漸失去功能，通常不可逆 |
(3) 移植體對抗宿主疾病（GVHD）
方向與排斥相反：供者移植物中具免疫能力的 T 細胞攻擊受者組織。成立條件為移植物含大量成熟免疫細胞、受者免疫功能低下無法清除它們、以及兩者 HLA 不完全相同。因此最常見於造血幹細胞（骨髓）移植，含大量淋巴組織的器官（如小腸）也可能發生；免疫低下者接受未經照射處理的血品，可能發生輸血相關 GVHD。
- 主要侵犯的器官：皮膚（術後數週出現皮疹，常由手掌、腳底開始）、肝臟（黃疸、肝功能異常）、腸胃道（腹瀉）。病理上是 T 細胞媒介的上皮細胞傷害，而非嗜酸性白血球或肥大細胞所致。
- 預防：HLA 配對、移植前去除部分 T 細胞、移植後使用免疫抑制劑；血品照射以預防輸血相關 GVHD。
- 供者 T 細胞也能攻擊殘存的白血病細胞，稱為移植物抗白血病效應，是骨髓移植治療血癌的優點之一。
考點陷阱
超急性排斥的原因是「已存在的抗體」，最典型的就是 ABO 血型不合；HLA 不合、次要組織相容性抗原、間接辨識路徑主要導致急性或慢性排斥。腎臟、心臟移植的問題是宿主排斥移植物；骨髓移植才是 GVHD 的代表。
📌 國考重點
- 超急性＝預存抗體＋補體；急性＝T 細胞為主；慢性＝血管內膜增厚、纖維化。
- GVHD 最常見於骨髓移植，攻擊皮膚、肝臟、腸胃道，屬 T 細胞媒介傷害。
📌 本單元總整理
- 第一型：IgE、肥大細胞去顆粒、組織胺為原發性介質；數分鐘發作；TH2 與嗜酸性白血球參與，C3a、C5a 可活化肥大細胞；以皮膚試驗與專一性 IgE 檢查。
- 第二型：抗體攻擊細胞或基質抗原，含 ABO 輸血反應（IgM）、新生兒溶血（IgG）、古德帕斯丘氏症候群、重症肌無力與刺激型的葛瑞夫茲氏病。
- 第三型：可溶性抗原與 IgG 形成複合物沉積，含血清病、阿瑟氏反應、狼瘡腎炎、鏈球菌感染後腎絲球腎炎、心內膜炎相關腎炎。
- 第四型：T 細胞媒介、48～72 小時、不需抗體，含結核菌素試驗、接觸性皮膚炎、第一型糖尿病與急性細胞性移植排斥。
- 胸腺負責 T 細胞成熟與剔除自體反應性細胞；自體免疫易感性的主要遺傳因子是 HLA；猩紅熱不是自體免疫疾病。
- 免疫缺陷：布魯頓氏病（男性、前趨 B 細胞不能成熟）、迪喬治（胸腺）、SCID（T 與 B）、慢性肉芽腫病（吞噬殺菌）；後天原因包括營養不良、人類免疫缺乏病毒感染與醫源性免疫抑制。
- 移植：超急性排斥來自預存抗體（ABO 不合）；GVHD 以骨髓移植最常見，侵犯皮膚、肝臟、腸胃道。