【原來生物學離我們這麼近】｜淺談疫苗如何訓練免疫系統，產生針對病源體的免疫記憶性

寧想白

更新於 2021/08/06發佈於 2021/08/03閱讀時間約 5 分鐘

疫苗何在體內輔助免疫系統，產出對病原體具有記憶性的免疫反應力？

攝影師：FRANK MERIÑO，連結：Pexels

首先我們先想像一下，疫苗載有病原體的機要情資，而免疫系統為我方防護部隊。打疫苗是演習訓練，為了在敵軍來臨前，訓練出一批具有免疫記憶性的特效部隊。

接著，我們再稍稍地了解一下，本次免疫訓練的大綱：

巡邏部隊與第一線哨兵情報戰

攝影師：Pixabay，連結：Pexels

當疫苗所載的機要情資，遇到隸屬先天免疫系統的巡迴兵種── 白血球類群細胞，通過一部份的白血球們吞噬情資，並將所吞噬的情資片斷化，再藉由其細胞內通報系統──人類白血球抗原（human leukocyte antigen，HLA；屬於主要組織相容性複合物 major histocompatibility complex，MHC II），將被片斷化的情資，偕帶於細胞膜外。此時的巡迴兵會轉職成為傳訊兵（抗原呈現細胞antigen-presenting cell，APC），其任務為將結合在HLA受器上的情報，分享給其他免疫細胞群，目的通知兵群此為非我族的外來物。

訓練大規模的精裝武力部隊

攝影師：Pixabay，連結：Pexels

隸屬後天免疫系統的傳訊兵種──輔助型Ｔ細胞（helper CD4+ T cells，TH cell），會在接獲抗原呈現細胞的情報後，藉由分支去執行三項大任務。其一，將與抗原的結合資料留存留檔；其二，激活更多巡邏兵群（如：巨噬細胞），來協助消滅外來者；其三，激活更多的Ｂ細胞，並徵招Ｂ細胞製作精良的武器──抗體。

被徵招的Ｂ細胞，如同打鐵匠部隊，藉由V(D)J 重組（V(D)J recombination）機制，在基因面進行豐富且多樣化排列組合，打造出各式抗體。Ｂ細胞打造出抗體後，會親自帶著抗體上演習場訓練，測試抗體與抗原的結合能力、辨識能力，以及是否具有中和（neutralization）病原體的能力？是否可以協助白血球巡邏兵們，清理體內的抗原，並達到加成的武力值？

「中和」性抗體的「中和」，非酸鹼中和的中和意思。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
此「中和」的意義：藉由抗體與病源體或抗原的結合，擋住病源體或抗原與細胞表面受器的結合位，藉此讓其失去進入細胞的能力。為何抗體檔住抗原/病原體與細胞受器結合位後，即可讓其無法進入細胞中呢？是因為抗原與病原體，為較大分子的組成，在進入細胞時，有時需要與細胞膜上的表面受器結合，獲得許可後，才得以進入細胞中。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
而COVID-19表面上的棘狀蛋白（spike protein）與細胞膜上的ACE2 （血管收縮素轉化酶2；angiotensin-converting enzyme 2）受器結合，是COVID-19進入細胞中的關鍵。

在演習場上被篩選出功效較佳的Ｂ細胞與抗體組合，會進入下一階段的大量生產。這時的一部份的Ｂ細胞，也會從初級打鐵匠，升級成提供專業且單一精裝武器的軍武商──漿細胞（plasma cell），並在演習場中快速且大量地製造出特效武器。亦有一部份的Ｂ細胞，轉職為軍務情報員──記憶Ｂ細胞（memory B cell），將功效佳的組合記載下來，為後天免疫記憶管道之一。

游擊部隊的各個擊破

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在參與演習中具有記憶性的後天免疫細胞，除了Ｂ細胞與輔助Ｔ細胞所參與的軍武大部隊──體液免疫系統（Humoral immunity），還有一支重要的後天免疫游擊戰部隊──細胞介導免疫（T cell-mediated immunity）。

游擊軍團所採不同於Ｂ細胞與輔助Ｔ細胞的策略（大量釋放武器的攻防手段），此部隊的細胞群，走的是與疑似不正常的細胞，一對一的殺手路線。沒錯！當任此任務的正是──殺手Ｔ細胞（killer T cell；又稱胞毒性Ｔ細胞， cytotoxic T cell）。當殺手Ｔ細胞接受到非白血球們的傳報系統──MHC I，通知這裡有可疑的壞份子在細胞內，也會主動的將此細胞毀滅。所獲得的抗原資訊，一樣會保留其中，亦具有免疫記憶性。