用於預防結核病的卡介苗(Bacillus Calmette-Guérin, BCG),是以何種分枝桿菌的減毒菌株製成?
詳細解析
本題觀念:
本題考查的是卡介苗(BCG)的微生物學來源與疫苗製備原理。卡介苗是一種活性減毒疫苗(Live attenuated vaccine),主要用於預防結核病(Tuberculosis),特別是預防兒童發生嚴重的結核性腦膜炎(Tuberculous meningitis)與散播性結核病(Miliary tuberculosis)。其菌株並非直接來自人類結核桿菌,而是來自與人類結核桿菌抗原極為相似的牛分枝桿菌(Mycobacterium bovis)。
選項分析
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A. Mycobacterium bovis(正確答案)
- 分析:卡介苗(Bacillus Calmette-Guérin, BCG)是由法國科學家 Calmette 和 Guérin 研發。他們將一株具致病力的牛分枝桿菌(Mycobacterium bovis),在含有膽汁、甘油與馬鈴薯的培養基上,歷經 13 年、連續繼代培養 230 次以上,使其毒力減弱(attenuated)而保留免疫原性,最終製成卡介苗。
- 理由:雖然卡介苗是用來預防由 M. tuberculosis 引起的人類結核病,但其疫苗株本身是 M. bovis 的減毒株。由於兩者同屬結核分枝桿菌複合群(M. tuberculosis complex),抗原構造高度相似,因此能產生交叉保護作用(Cross-protection)。
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B. Mycobacterium tuberculosis(錯誤)
- 分析:這是引起人類結核病的主要病原體(人類結核桿菌)。
- 理由:卡介苗並非使用人類結核桿菌製成。直接使用人類結核桿菌(即使減毒)在當時被認為風險過高,且歷史上是選用牛型結核菌進行減毒。不過,卡介苗接種的目的是為了對抗此菌。
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C. Mycobacterium avium(錯誤)
- 分析:這是鳥分枝桿菌,屬於非結核分枝桿菌(NTM),常與胞內分枝桿菌(M. intracellulare)合稱為 MAC(Mycobacterium avium complex)。
- 理由:MAC 主要引起愛滋病患者等免疫不全者的伺機性感染,並非卡介苗的來源。事實上,環境中存在的 M. avium 反而可能干擾卡介苗的免疫效果(Masking effect)。
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D. Mycobacterium smegmatis(錯誤)
- 分析:這是恥垢分枝桿菌,一種生長快速(Rapid grower)且通常不具致病性的分枝桿菌。
- 理由:由於其生長快速且安全,常被實驗室用作研究分枝桿菌的模式生物,但不用於製作結核病疫苗。
答案解析
卡介苗的全名是 Bacillus Calmette-Guérin,其命名即紀念兩位發明者。它是由**牛分枝桿菌(Mycobacterium bovis)**經長期人工繼代培養減毒而成。雖然 M. bovis 主要感染牛隻,但也能感染人類,且與人類結核桿菌(M. tuberculosis)在基因與抗原上極為相似,因此減毒後的 M. bovis 能安全地誘導人體產生對抗結核病的細胞免疫力。故正確答案為 (A)。
核心知識點
- 卡介苗(BCG)性質:目前唯一核准的結核病疫苗,屬於活性減毒疫苗(Live attenuated vaccine)。
- 菌株來源:**牛分枝桿菌(Mycobacterium bovis)**的減毒株。台灣目前主要使用 Tokyo 172 strain。
- 保護效力:對成人肺結核的預防效果變異大(0-80%),但對嬰幼兒的結核性腦膜炎和散播性結核病有顯著保護力。
- 接種禁忌:免疫功能不全者(如 SCID、愛滋病嬰兒)、嚴重濕疹、發燒或患有急性中重度疾病者不可接種。
- 臨床延伸應用:BCG 亦可用於**膀胱癌(Bladder cancer)**的免疫治療(膀胱內灌注),利用其引起局部發炎反應來殺死癌細胞。
臨床重要性
在台灣,卡介苗屬於常規接種疫苗(目前建議接種時間為出生滿 5-8 個月)。醫檢師需了解 BCG 接種會引起結核菌素測驗(TST / PPD test)呈現偽陽性反應,若需區分是疫苗反應還是潛伏結核感染(LTBI),應採用丙型干擾素釋放試驗(IGRA),因為 IGRA 使用的抗原(如 ESAT-6, CFP-10)存在於 M. tuberculosis 但缺失於 BCG 菌株(M. bovis BCG)中。
參考資料
- Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Bacillus Calmette-Guérin (BCG) Vaccine.
- 衛生福利部疾病管制署 (Taiwan CDC). 卡介苗 (BCG).
- World Health Organization (WHO). BCG vaccines: WHO position paper.
- Murray's Medical Microbiology, 9th Edition. Chapter on Mycobacterium.