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114年:醫學二(2)

腫瘤如黑色素瘤（ melanoma ）會產生骨髓衍生性抑制細胞（ MDSCs），最主要透過分泌下列何種細胞激素以利腫瘤細胞生長？

AIL-1
BIL-10
CTNF-α
DIFN-γ

詳細解析

本題觀念：

本題考查的是腫瘤微環境 (Tumor Microenvironment, TME) 中，骨髓衍生性抑制細胞 (Myeloid-derived suppressor cells, MDSCs) 的免疫抑制機制。MDSCs 是一群未成熟的骨髓細胞，在癌症（如黑色素瘤）、慢性感染或發炎狀態下會大量擴增並遷移至腫瘤部位，透過分泌特定的抑制性因子來抑制抗腫瘤免疫反應（特別是 T 細胞和 NK 細胞的功能），從而促進腫瘤生長與轉移。

選項分析

  • A. IL-1 (Interleukin-1)：
    • 錯誤。IL-1 主要是由腫瘤細胞或巨噬細胞分泌的促發炎細胞激素。在腫瘤環境中，IL-1 通常扮演「上游」的角色，負責誘導 MDSCs 的堆積與活化，或是促進血管新生，而非 MDSCs 用來執行免疫抑制功能的「主要分泌產物」。
  • B. IL-10 (Interleukin-10)：
    • 正確。IL-10 是典型的免疫抑制性細胞激素 (Immunosuppressive cytokine)。MDSCs 在腫瘤微環境中會大量分泌 IL-10 與 TGF-β。
    • 機制：IL-10 能抑制 Th1 型免疫反應，減少細胞毒性 T 細胞 (CTL) 與 NK 細胞的殺傷力，並降低抗原呈現細胞 (APC) 的功能。此外，MDSCs 分泌的 IL-10 還能誘導調節性 T 細胞 (Tregs) 的生成，進一步建立有利於腫瘤生長的免疫抑制環境。研究顯示，黑色素瘤患者血液中的 MDSC 比例與血清 IL-10 濃度呈正相關。
  • C. TNF-α (Tumor Necrosis Factor-α)：
    • 錯誤。TNF-α 主要是一種促發炎細胞激素，雖然在某些慢性發炎情境下可能間接促進腫瘤進程，但它不是 MDSCs 用來抑制免疫系統的主要效應分子。相反地，MDSCs 的功能之一是抑制由 TNF-α 或 IFN-γ 驅動的抗腫瘤發炎反應。
  • D. IFN-γ (Interferon-gamma)：
    • 錯誤。IFN-γ 是主要的抗腫瘤細胞激素（第 I 型免疫反應），通常由活化的 T 細胞 (Th1, CD8+) 和 NK 細胞分泌。MDSCs 的作用正是要抑制 IFN-γ 的產生與功能。雖然 IFN-γ 可以誘導 MDSCs 的生成（作為一種負回饋機制），但 MDSCs 本身並不分泌 IFN-γ 來促進腫瘤生長。

答案解析

黑色素瘤等腫瘤會誘導 MDSCs 的生成與聚集。MDSCs 促進腫瘤生長的主要機制是透過抑制宿主的抗腫瘤免疫反應。其主要的免疫抑制手段包括：

  1. 消耗氨基酸：透過高表達 Arginase-1 (Arg-1) 和 iNOS，消耗環境中的 L-Arginine，導致 T 細胞功能停滯。
  2. 產生氧化壓力：釋放活性氧物質 (ROS) 和一氧化氮 (NO)。
  3. 分泌抑制性細胞激素：最主要即為 IL-10 和 TGF-β。

在本題選項中，IL-10 是唯一由 MDSCs 分泌且明確具有直接免疫抑制功能、能協助腫瘤逃脫免疫監控的細胞激素，故選 (B)。

核心知識點

  1. MDSCs 定義與標記：
    • 一群異質性的未成熟骨髓細胞 (Immature myeloid cells)。
    • 人類標記：CD11b+, CD33+, HLA-DR low/- (MHC Class II 低表達是關鍵特徵)。
    • 小鼠標記：CD11b+, Gr-1+ (Ly6G/Ly6C)。
  2. MDSCs 抑制免疫的四大武器：
    • Arginase-1 (Arg-1)：消耗精氨酸 (Arginine)。
    • iNOS：產生 NO。
    • ROS (Reactive Oxygen Species)。
    • 細胞激素：IL-10, TGF-β (抑制 T/NK 細胞，活化 Tregs)。
  3. 臨床關聯：MDSCs 的數量常與腫瘤分期、預後不良及對免疫檢查點抑制劑 (ICI) 的抗藥性呈正相關。

參考資料

  1. Mechanisms of immune suppression by myeloid-derived suppressor cells: the role of interleukin-10 as a key immunoregulatory cytokine. Open Biol. 2020.
  2. Myeloid-Derived Suppressor Cells (MDSC) in Melanoma Patients Treated with Anti-PD-1 Immunotherapy. J Clin Med. 2023.
  3. Increased circulating monocyte MDSCs positively correlate with serum Interleukin-10 in metastatic melanoma patients. Support Care Cancer. 2018.
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