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免疫學專題:細胞激素風暴(Cytokine storm)來襲!

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    在介紹細胞激素風暴之前,我們先簡單補充說明一下,什麼是細胞激素(Cytokine)。細胞激素,顧名思義,是細胞分泌的小分子蛋白質,調控細胞與細胞間的作用,可以視為訊號傳遞分子,當細胞接受到細胞激素的訊號時,可能會進行活化(Activation)、分化(Differentiation)、複製(Proliferation)、凋亡(Apoptosis)、趨化(Recruitment)、發炎反應(Inflammatory response)等等,用譬喻法來說明,細胞激素就像是細胞派出去的傳令官,各自帶著不同的“軍令”,只能被有可以辨認此“傳令官”的受體的細胞所接受,然後這個細胞便會透過受體下游的訊息傳遞(Signal transduction),解讀“傳令官”所攜帶的“軍令”,引起後續細胞的反應。遇見詳情,可以參考我寫的另外一篇有關細胞激素的介紹: 免疫學專題:細胞激素小講堂     回到正題,細胞激素風暴(Cytokine storm),是形容當體內的免疫系統因為種種因素而不受控制時,體內過度活化的發炎反應引起許多發炎性細胞激素(Proinflamatory cytokine)不正常地被大量分泌,而導致血管擴張、通透性增加引起紅腫,器官損傷,甚至器官衰竭和休克,嚴重者甚至死亡。     有許多原因會導致細胞激素風暴(Cytokine storm)的發生,其中包括感染症(Infectious disease)、非感染症(Noninfectious disease),甚至是在進行移植手術後,產生的移植物和宿主排斥現象(Graft-versus-host disease)。 圖表 1 細胞激素風暴假想圖,來源自Chen, Szu-Ting, et al. "CLEC5A is critical for dengue-virus-induced lethal disease." Nature 453.7195 (2008): 672.      為了避免強烈的發炎反應,科學家嘗試了各種方法在急性發炎反應(Acute Inflammatory response)發生時抑制發炎性細胞激素(Proinflamatory cytokine)的分泌,以免人體因為劇烈的發炎反應而受到傷害,輕微症狀如紅腫、脫力、失去食慾[

免疫學專題:單株抗體製備

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    1984年的諾貝爾獎,落到了三位傑出的科學家(Niels K. Jerne, Georges J.F. Köhler and César Milstein)手中,他們因為在免疫學上傑出的貢獻而獲獎,其中這次要介紹的是研究出製備單株抗體(Monoclonal antibody)方法而獲獎的兩位科學家,Georges J.F. Köhler 和César Milstein所作的貢獻。     單株抗體為何如此重要?原因在於其具有高度的專一性,因此在醫學的應用上可以透過單株抗體去精準的結合到想要的位置,作為疫苗或是癌症治療劑使用。     單株抗體的製備不易,在於能夠產生抗體的B細胞,難以在體外(In vitro)的環境生長,往往很快就死亡了,因此為了突破這個困境以能夠大量生產單株抗體,我將要介紹Köhler 和Milstein所研究出的方法。     他們使用的方法是所謂的融合細胞法,原理為將腫瘤癌細胞和能夠產生抗體的B細胞融合,形成融合細胞(Hybridoma)。這個方法的好處是可以讓原本容易在體外培養時快速死亡的B細胞存活得更久,以滿足抗體產生的需求,但是要如何選殖出正確融合的細胞,則是難題所在。     為了解決這個問題,他們在培養融合細胞時,會加入一個特殊的培養基,HAT medium。Hat medium之所以如此命名源自于其中的三個關鍵化合物:Hypoxanthine、Aminopterin、Thymidine。     這時就要補充一下先前先不提的一項資訊了,細胞融合法所使用的癌細胞株(NS-1)有兩個缺陷,那便是該癌細胞株缺乏HGPRT酵素以及Thymidine kinase(TK);有生化基礎的人或許聽到這個酵素都不會陌生,因為這是核苷酸合成的Salvage pathway的重要酵素。癌細胞由於缺乏HGPRT和TK,因此只能嘗試走核苷酸合成的de novo pathway,此時HAT medium中的Aminopterin會抑制Dihydrofolate reductase使其無法被還原成Tetrahydrofolate,而Tetrahydrofolate正好是這個路徑的重要輔酶,因此在兩條路徑都無法進行的情況下,癌細胞會因為缺乏核苷酸而被迫走向細胞凋亡;相反地,由於此方法使用的B細胞無此缺陷,因