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115年:醫學二(1)

下列那些基因缺失會造成抗體無法進行類型轉換（class switch）？①activation-induced cytidine deaminase（AID） ②adenosine deaminase（ADA） ③CD40 ④CD40 ligand ⑤RAG1

A①③④
B②④⑤
C①②⑤
D③④⑤

詳細解析

本題觀念：

本題考查的是**免疫球蛋白類型轉換（Class Switch Recombination, CSR）**的分子機制及其相關的基因缺陷。 類型轉換是指 B 細胞在受抗原刺激後，將生產的抗體由 IgM/IgD 轉換為 IgG, IgA 或 IgE 的過程。此過程需要兩個關鍵訊號與酵素參與：

  1. T 細胞與 B 細胞的交互作用：活化 T 細胞上的 CD40 Ligand (CD154) 與 B 細胞上的 CD40 受體結合。
  2. 細胞內酵素：Activation-induced cytidine deaminase (AID)，此酵素直接作用於 DNA，啟動類型轉換重組（CSR）與體細胞高頻突變（Somatic Hypermutation, SHM）。

若上述任一環節缺失，B 細胞將停留在僅能分泌 IgM 的階段，導致高 IgM 症候群（Hyper-IgM Syndrome）。

選項分析

  • ① activation-induced cytidine deaminase (AID)：正確。

    • AID 是 B 細胞進行類型轉換（CSR）和體細胞高頻突變（SHM）所必需的酵素。
    • AID 基因（AICDA）突變會導致第 2 型高 IgM 症候群（Autosomal Recessive）。患者 B 細胞數量正常，但無法轉換產生 IgG, IgA, IgE，僅有高或正常的 IgM。

  • ② adenosine deaminase (ADA)：錯誤。

    • ADA 缺乏會導致毒性代謝物（如 dATP）累積，抑制 DNA 合成，造成淋巴球（T, B, NK cells）大量死亡或發育失敗。
    • 臨床表現為嚴重複合型免疫缺乏症（SCID），患者通常缺乏 B 細胞與 T 細胞，而非單純無法進行類型轉換。雖然沒有 B 細胞就無法產生抗體，但此題特指「無法進行類型轉換」的機制缺陷，而非細胞發育早期的存活缺陷。

  • ③ CD40：正確。

    • 位於 B 細胞表面的受體。
    • CD40 基因突變導致第 3 型高 IgM 症候群（Autosomal Recessive）。由於缺乏來自 T 細胞的訊號，B 細胞無法啟動類型轉換機制。

  • ④ CD40 ligand (CD40L / CD154)：正確。

    • 位於活化 T 細胞表面的配體。
    • CD40L 基因（CD40LG）突變是最常見的原因，導致第 1 型高 IgM 症候群（X-linked）。T 細胞無法有效地「幫助」B 細胞，導致類型轉換失敗。

  • ⑤ RAG1：錯誤。

    • RAG1 (Recombination Activating Gene 1) 參與淋巴球發育早期的 V(D)J 重組（發生在骨髓/胸腺）。
    • RAG1 缺失會導致 B 細胞與 T 細胞受體無法形成，造成SCID（T-B-NK+）或 Omenn 症候群。此缺陷發生在 B 細胞成熟及遇到抗原之前，屬於發育阻斷，而非成熟 B 細胞的類型轉換缺陷。

結論：會造成抗體無法進行類型轉換的基因缺失為 ① AID、③ CD40、④ CD40 Ligand。

答案解析

根據上述分析，選項 A (①③④) 包含了所有參與類型轉換機制的關鍵分子，且排除了屬於早期發育缺陷（SCID）的 ADA 與 RAG1。

核心知識點

考生應統整複習 高 IgM 症候群 (Hyper-IgM Syndrome) 的致病機轉與分類：

  1. 核心機制：Class Switch 失敗，導致 IgM 高/正常，IgG/IgA/IgE 低/缺乏。
  2. 關鍵基因與遺傳模式：
    • CD40L (CD154)：X-linked (Type 1)，最常見，由 T 細胞缺陷引起。
    • AID (AICDA)：體染色體隱性 (Type 2)，B 細胞內酵素缺陷，淋巴結無生發中心 (Germinal center)。
    • CD40：體染色體隱性 (Type 3)，B 細胞受體缺陷。
  3. 鑑別診斷：需與 SCID（如 RAG1/2, ADA 缺乏）區分，SCID 通常表現為淋巴球缺失 (Lymphopenia)，而 Hyper-IgM 患者 B 細胞數量通常正常。

參考資料

  1. Cellular and Molecular Immunology, 10th Ed. Abul K. Abbas et al. Chapter 8 (B Cell Activation) & Chapter 21 (Congenital Immunodeficiencies).
  2. GeneReviews: CD40 Ligand Deficiency (Hyper-IgM Syndrome Type 1).
  3. Frontiers in Immunology: Class-Switch Recombination (CSR)/Hyper-IgM (HIGM) Syndromes.
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