114年:(醫檢)免疫病毒(2)

下列何者不是 liposome 使用於疫苗載體之特性?

A可以包裹蛋白質或 DNA
B一般利用 MHC class Ⅱ呈獻抗原
C可活化毒殺型 T細胞
D抗原可經由 TAP運送到內質網

詳細解析

本題觀念

關鍵在於 liposome 作為疫苗載體時,如何將外源性抗原誘導至抗原呈現途徑,既可被吞噬後交付至 MHC class II,亦可經由「cross-presentation」進入 MHC class I 路徑,進而啟動 CD8⁺ 毒殺型 T 細胞反應。liposome 的物理化學特性(大小、電荷、脂質構成)與修飾方式可決定抗原的胞內運輸及跨膜逃逸能力,影響 TAP(transporter associated with antigen processing)相關的內質網載送與後續 MHC I 組裝。

選項分析

  • 選項 A 「可以包裹蛋白質或 DNA」
    Liposome 由磷脂質層構成,能同時囊封親水性分子於水相核心,並以脂質層嵌入親脂性分子。文獻顯示蛋白質(如 OVA、hemoglobin、lysozyme 等)可被高效率封入,並可用作疫苗抗原;同時以帶正電的 cationic liposome 亦能有效包裹 DNA 以製備 DNA 疫苗,並提高體內外表現和免疫原性 (frontiersin.org)。
    → 正確特性。

  • 選項 B 「一般利用 MHC class II 呈獻抗原」
    外源性抗原經胞吞後理論上預設進入內吞-溶酶體路徑,典型由 MHC II 呈現在 CD4⁺ T 細胞。但現代 liposome 疫苗設計強調 cross-presentation,利用 pH 敏感配方或內質膜破壞等機制,促使抗原逃逸至胞質並經 proteasome 生成肽段,再透過 TAP 運送至內質網與 MHC I 結合,啟動 CD8⁺ T 細胞。故並非「一般」僅限 MHC II,B 選項描述過於狹隘,不符 liposome 跨呈遞能力。
    → 非 liposome 疫苗所獨有之限制,為錯誤敘述。

  • 選項 C 「可活化毒殺型 T 細胞」
    研究顯示,某些 lipid 組成可促進抗原跨呈遞至 MHC I,誘導強烈 CD8⁺ T 細胞反應。例如 yeast-derived lipid liposomes 與 OVA 型抗原經吞噬後成功輸送至胞質並活化 CD8⁺ T 細胞 (jnanobiotechnology.biomedcentral.com)。
    → 正確特性。

  • 選項 D 「抗原可經由 TAP 運送到內質網」
    Cytosolic cross-presentation 路徑中,抗原需經 phagosome 逃逸至胞質,被 proteasome 降解成肽段,接著此肽段透過 TAP 系統傳送至內質網,與 MHC I 結合後走向細胞表面,供 CD8⁺ T 細胞辨識 (mdpi.com)。
    → 正確特性。

答案解析

選項 B 最不符合 liposome 作為疫苗載體的特性。liposome 的關鍵優勢在於不僅能誘導傳統 exogenous antigen 之 MHC II 呈現,也可透過調控脂質組成、pH-sensitive 機制或其它 adjuvant 助劑,觸發抗原 escape 到胞質,使用 TAP 將肽段送至內質網以進行 MHC I 組裝,導致 CD8⁺ T 細胞活化。B 項僅描述外源性抗原的傳統處理,無法反映 liposome 在跨呈遞(cross-presentation)上的關鍵應用。

核心知識點

  • Liposome 結構:雙層磷脂質囊泡,可同時攜帶親水與親脂分子
  • 抗原封裝:蛋白質、DNA(或 mRNA)、小分子藥物
  • 吞噬與胞內路徑:endocytosis → endosome/lysosome(MHC II)
  • Cross-presentation 機制:
    • Cytosolic pathway:escape → proteasome → TAP → ER → MHC I
    • Vacuolar pathway:endosomal內處理 → recycled MHC I
  • MHC II 與 MHC I 呈現:CD4⁺ 與 CD8⁺ T 細胞活化
  • 臨床應用:lipid nanoparticle COVID-19 疫苗、癌症免疫療法 Vaccines

臨床重要性

liposome 及其衍生的 lipid nanoparticle(LNP)平台,已成為現代疫苗(如 mRNA COVID-19 疫苗)與腫瘤疫苗設計的基石,透過調控抗原路徑與 adjuvant 效應,提高免疫反應的廣度與強度,兼顧體液與細胞免疫的平衡,未來疫苗開發中持續優化其跨呈遞特性至關重要。