115年:醫學二(1)
若先天 interferon-γ受體基因缺陷的病人感染結核分枝桿菌,最可能導致下列何種結果?
A病人將在沒有症狀的情況下清除結核分枝桿菌的感染
B病人將產生更強的免疫反應,並降低活動性結核病的風險
C病人罹患播散性結核病的風險將增加
D病人將具有完全抵抗結核分枝桿菌感染的免疫力
詳細解析
本題觀念:
本題考查的核心觀念是 Mendelian Susceptibility to Mycobacterial Disease (MSMD),特別是 Interferon-γ (IFN-γ) 介導的免疫反應 在對抗細胞內病原體(如結核分枝桿菌)中的關鍵角色。
- IFN-γ 的生理作用:IFN-γ 是巨噬細胞的主要活化因子。當人體感染分枝桿菌時,T細胞或NK細胞會分泌 IFN-γ,結合到巨噬細胞表面的 IFN-γ 受體 (IFNGR),啟動下游訊號(JAK-STAT pathway),使巨噬細胞活化並殺死被吞噬的細菌,同時促進肉芽腫 (Granuloma) 的形成以侷限感染。
- 受體缺陷的後果:若病人先天 IFN-γ 受體基因缺陷,巨噬細胞無法被有效活化,導致無法殺死細胞內的結核菌,也無法形成完整的肉芽腫。這會造成細菌在體內大量繁殖並隨著血流擴散。
選項分析
- (A) 病人將在沒有症狀的情況下清除結核分枝桿菌的感染:錯誤。由於巨噬細胞無法被活化來殺死細菌,病人無法清除感染。相反地,細菌會持續增殖並導致嚴重的臨床症狀。
- (B) 病人將產生更強的免疫反應,並降低活動性結核病的風險:錯誤。IFN-γ 途徑是人體對抗結核菌最重要的防線之一(Th1免疫反應)。受體缺陷意味著這條防線崩潰,免疫反應是變弱而非變強,且發展成活動性結核病的風險極高。
- (C) 病人罹患播散性結核病的風險將增加:正確。由於缺乏有效的細胞免疫反應來侷限細菌(無法形成結構完整的肉芽腫),結核分枝桿菌容易從原發部位擴散至全身器官(如骨髓、肝、脾、淋巴結等),導致嚴重的播散性結核病 (Disseminated Tuberculosis)。這類病人不僅對高毒力的 M. tuberculosis 易感,對低毒力的卡介苗 (BCG) 或非結核分枝桿菌 (NTM) 也極度易感。
- (D) 病人將具有完全抵抗結核分枝桿菌感染的免疫力:錯誤。病人恰恰相反,是屬於對結核菌高度易感 (Highly Susceptible) 的族群,完全不具備抵抗力。
答案解析
正確答案為 (C)。
先天性 IFN-γ 受體缺陷(如 IFNGR1 或 IFNGR2 基因突變)屬於原發性免疫缺陷的一種,歸類於 MSMD。這類病人的核心病理變化是 IL-12/IFN-γ 軸的功能受損。
- 正常情況下:感染 IL-12 分泌 Th1/NK 細胞產生 IFN-γ 活化巨噬細胞 殺菌與肉芽腫形成。
- 缺陷情況下:IFN-γ 無法傳遞訊號 巨噬細胞未活化 細菌存活並擴散 播散性感染。
因此,感染結核分枝桿菌後,最可能的結果是無法控制感染,進展為嚴重的播散性結核病。
核心知識點
- IL-12/IFN-γ Axis:這是對抗細胞內病原體(Mycobacteria, Salmonella, Listeria)最重要的免疫路徑。
- MSMD (Mendelian Susceptibility to Mycobacterial Disease):
- 致病基因:IFNGR1, IFNGR2, IL12B, IL12RB1, STAT1 等。
- 臨床特徵:對弱毒性分枝桿菌(如 BCG、環境分枝桿菌)以及強毒性結核菌(M. tuberculosis)皆高度易感。
- 病理特徵:組織切片常顯示界線不清、結構鬆散的肉芽腫 (Poorly formed granulomas),且內含大量細菌(因為巨噬細胞無法有效殺菌)。
- 臨床警訊:若嬰兒接種卡介苗 (BCG) 後出現局部嚴重潰爛或全身性感染 (BCGosis),或兒童反覆感染非典型分枝桿菌,應高度懷疑此類免疫缺陷。
參考資料
- Orphanet: Mendelian susceptibility to mycobacterial diseases due to complete interferon gamma receptor 1 deficiency. 連結
- Microbiology and Immunology: Disseminated tuberculosis in interferon gamma gene-disrupted mice (J Exp Med. 1993). 連結
- UpToDate/Review: Mendelian susceptibility to mycobacterial diseases: genetic, immunological, and clinical features of inborn errors of IFN-γ immunity.