115年:(醫檢)檢驗(1)

人類絨毛膜性腺激素( hCG)的胺基酸序列與 FSH、LH、TSH等激素相似度很高,下列何者決定hCG的抗原獨特性?

Aα次單元之氨基末端( N terminal )
Bα次單元之羧基末端( C terminal )
Cβ次單元之氨基末端( N terminal )
Dβ次單元之羧基末端( C terminal )

詳細解析

本題觀念:

醣蛋白激素的結構與免疫特異性 (Structure and Immunological Specificity of Glycoprotein Hormones)。

hCG (人類絨毛膜性腺激素)、LH (黃體生成素)、FSH (濾泡刺激素) 和 TSH (甲狀腺刺激素) 均屬於醣蛋白激素家族。它們的結構特徵是由兩個非共價鍵結合的次單元組成:

  1. α\alpha 次單元 (Alpha subunit):這四種激素的 α\alpha 次單元其胺基酸序列是相同 (Identical) 的。因此,α\alpha 次單元無法作為免疫學上區分這些激素的依據。
  2. β\beta 次單元 (Beta subunit):這四種激素的 β\beta 次單元序列各不相同,決定了激素的生物活性特異性免疫抗原特異性

選項分析:

  • A. α\alpha 次單元之氨基末端 (N terminal)錯誤。由於 hCG、LH、FSH、TSH 的 α\alpha 次單元結構完全相同,因此無論是 α\alpha 次單元的 N 端或 C 端,都無法用來區分 hCG 與其他激素(特別是 LH)。

  • B. α\alpha 次單元之羧基末端 (C terminal)錯誤。理由同上,α\alpha 次單元為共有結構,不具特異性。

  • C. β\beta 次單元之氨基末端 (N terminal)錯誤。雖然 β\beta 次單元決定了特異性,但 hCG 的 β\beta 次單元與 LH 的 β\beta 次單元在 N 端區域具有高度的同源性 (Homology,約 80% 以上序列相似)。若使用針對此區域的抗體,極易與 LH 發生交叉反應 (Cross-reactivity),導致偽陽性。

  • D. β\beta 次單元之羧基末端 (C terminal)正確。hCG 的 β\beta 次單元在羧基末端 (C-terminus) 擁有一段獨特的延長序列,稱為 C-terminal peptide (CTP),大約由 24~30 個胺基酸組成(約在第 115-145 位胺基酸)。這段序列在 LH、FSH 或 TSH 的 β\beta 次單元中是不存在的。因此,針對這段獨特的 C 端胜肽序列所設計的抗體,能專一性地辨識 hCG,而不會與 LH 產生交叉反應。這是現代臨床免疫分析(如驗孕試紙、血清 β\beta-hCG 檢測)能精準區分 hCG 與 LH 的分子基礎。

答案解析:

hCG 與 LH、FSH、TSH 共用相同的 α\alpha 次單元,因此抗原特異性必定來自 β\beta 次單元。其中,hCG 與 LH 的 β\beta 次單元結構極為相似,唯獨 hCG β\beta 次單元的 C 端 (C-terminal) 多了一段富含 O-linked 醣基化的獨特胜肽鏈 (C-terminal peptide)。這段 C 端序列是 hCG 獨有的抗原決定位 (Epitope),賦予了其抗原獨特性。

故正確答案為 (D) β\beta次單元之羧基末端( C terminal )

核心知識點:

  1. 激素結構:hCG, LH, FSH, TSH 皆為 Heterodimer (異二聚體),由 α\alpha (共有) 與 β\beta (特異) 次單元組成。
  2. 交叉反應:由於 LH 與 hCG 的 β\beta 次單元高度相似,傳統抗體易產生交叉反應。
  3. hCG 特異性:hCG β\beta 次單元的 C 端 (C-terminal tail) 是其獨有特徵,現代檢驗試劑多利用針對此部位的單株抗體 (Monoclonal antibody) 來達成高特異性檢測,避免被高濃度的 LH (如更年期婦女或排卵期) 干擾。
  4. 臨床應用:此知識點為驗孕及絨毛膜癌 (Choriocarcinoma) 腫瘤標記檢測的基礎。

參考資料

  1. Structure of human chorionic gonadotropin beta-subunit fragment from pregnancy urine - PubMed
  2. The Human Chorionic Gonadotropin-β Arginine68 to Glutamic Acid Substitution Fixes the Conformation of the C-Terminal Peptide - Endocrinology
  3. HCG Tumor Marker - StatPearls