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學習重點 掌握 B 細胞由 pro-B（pre pre-B）、pre-B、早期 B（immature B）、成熟 B 到漿細胞的分化順序，並以 CD34、TdT、CD19、CD10、CD20、CD22、CD138 等標記辨識階段。 理解重鏈 VDJ 重組先於輕鏈 VJ 重組，以及 TdT、接合多樣性、重鏈與輕鏈配對、體細胞高突變如何產生抗原受體多樣性。 區分「抗原專一性多樣性」與「類別轉換」。類別轉換是免疫系統產生變異性的機制之一，它改變抗體效應功能，但不改變抗原結合專一性，而且不能任意互換。 熟記漿細胞與記憶 B 細胞的分化、形態及分泌抗體功能。clock-face 核型屬於漿細胞。 核心觀念 一、B 細胞分化與表面標記 發育階段重要標記與功能形態或分子特徵 造血幹細胞／B 細胞最早前驅CD34、TdT；開始走向 B 細胞定向分化。尚未完成功能性免疫球蛋白重組。 pro-B 細胞（又稱 pre pre-B 細胞）CD34、TdT、CD19、CD10；細胞質 CD22已可出現；尚無 CD20。正在進行重鏈 VDJ 重組。TdT 在重鏈 D 區兩側接合處加入核苷酸。 pre-B 細胞CD19、CD10 持續表現；CD20 在此階段開始表現；CD22 仍位於細胞質；CD34、TdT 逐漸消失。重鏈已重組，開始表現細胞質 μ 鏈，並形成 pre-B cell receptor。輕鏈重組隨後進行。 早期 B 細胞（immature B）表面 CD22開始出現；輕鏈已完成 VJ 重組。已出現表面免疫球蛋白（sIgM），可作為 B 細胞抗原受體。 成熟 B 細胞CD19、CD20、表面 CD22；初始成熟 B 細胞常同時表現表面 IgM 與 IgD。具有功能性 BCR，可辨識抗原；未受抗原刺激者多為靜止狀態。 漿細胞CD138、CD38；CD20 消失，CD19 常減少或消失，表面免疫球蛋白大幅降低。細胞質內大量合成免疫球蛋白；胞質嗜鹼性，核周有淡染區，核染色質呈車輪狀或 clock-face 排列。 標記出現先後：CD34／TdT → CD19、CD10 → CD20 → 表面 CD22／表面 Ig → CD138。若選項為 CD34、TdT、CD19、CD10、CD20，最晚出現的是 CD20。若選項中加入 CD138，則 CD138 最晚，因為它是漿細胞標記。 pro-B 與 pre-B 的分界：CD19 在 pro-B 階段已出現。CD34 是更早的幹細胞標記。CD45 是泛白血球標記，各階段都存在。CD20 是 pro-B 還沒有、到 pre-B 才表現的標記。 CD22 要分「細胞質」與「表面」：細胞質 CD22 是 pro-B、pre-B 的重要特徵。表面 CD22 在早期 B 細胞才開始出現。 表面免疫球蛋白出現的時間：輕鏈重組完成後，早期（immature）B 細胞就已表現表面 IgM，不是到成熟 B 細胞才出現。成熟 B 細胞的特點是同時表現 IgM 與 IgD。 二、免疫球蛋白基因重組與多樣性 重鏈先重組：pro-B 階段先形成 D–J 接合，再形成 V–DJ，產生功能性重鏈。TdT 在 D 區接合處加入額外核苷酸（N 區），增加接合多樣性。 輕鏈後重組：重鏈完成之後才進行 κ 或 λ 輕鏈的 VJ 重組。輕鏈沒有 D 區。κ 與 λ 兩種輕鏈類型、不同的 V、J 基因，以及重鏈與輕鏈的配對組合，都能增加多樣性。 類別轉換（class switching）：通常發生在經抗原刺激的成熟 B 細胞。轉換發生在重鏈恆定區，使 IgM 轉為 IgG、IgA 或 IgE 等。變異區不變，因此抗原專一性不變，但效應功能與分布位置改變。它屬於免疫系統產生變異性（功能多樣性）的機制。 體細胞高突變（somatic hypermutation）：活化後的生發中心 B 細胞會進一步改變 V 區序列，經選擇後產生高親和力克隆。 機制主要作用是否為免疫系統的變異性機制 V(D)J gene rearrangement形成重鏈與輕鏈的抗原結合區是（抗原專一性多樣性） TdT 與接合多樣性在接合處加入核苷酸是 重鏈與輕鏈配對產生大量不同抗原結合組合是 Somatic hypermutation改變並提高抗原親和力是 Class switching改變重鏈恆定區與抗體類別是（功能多樣性，不改變專一性） Gene deletion不是產生受體變異性的機制否 哪些分子需要 V(D)J 重組：BCR、抗體（例如 IgM）與 TCR 都靠 V(D)J recombination 產生多樣性。TCR α 鏈只進行 VJ 重組，β 鏈則進行 VDJ 重組。組織抗原（例如 HLA／MHC 組織相容性抗原）由固定基因直接編碼，多樣性來自多基因與族群多型性，不需經過 VDJ recombination。 與抗原辨識多樣性有關的分子：Igκ、TCRα 會進行重組，TdT 會增加接合多樣性，三者都與多樣性有關。CD4 只是 T 細胞輔助受體，與抗原辨識的多樣性最無關。 三、抗體結構、類別與分布 典型抗體由兩條重鏈及兩條輕鏈組成，彼此以二硫鍵連接。木瓜蛋白酶（papain）在 hinge 區切割，產生 2 個 Fab 及 1 個 Fc，並不會把重鏈與輕鏈分開。每個 Fab 仍含完整輕鏈加部分重鏈。要分離重鏈與輕鏈，須用還原劑打斷二硫鍵。胃蛋白酶（pepsin）主要產生 F(ab′)₂。 五類抗體的重鏈分別為：IgG－γ、IgA－α、IgM－μ、IgD－δ、IgE－ε。正常血清中的抗體濃度為 IgG ＞ IgA ＞ IgM。IgM 在血清中主要為五聚體，分泌型 IgA 多為二聚體。抗體主要由漿細胞製造。成熟初始 B 細胞可藉 RNA 選擇性剪接同時表現 IgM 與 IgD，這不屬於類別轉換。 類別轉換由 AID 參與，受細胞激素及 T 細胞訊號調控。過程中會刪除位於中間的恆定區 DNA，因此只能往下游的恆定區基因轉換，無法回頭恢復。所以 IgG、IgA、IgM、IgD、IgE 之間並非皆可互換。 四、記憶 B 細胞與漿細胞 B 細胞被抗原活化後，會分化為記憶 B 細胞或漿細胞。 記憶 B 細胞：保存抗原特異性，壽命長。再次遇到同一抗原時，能迅速增殖並分化為抗體分泌細胞。形態上與一般小淋巴球相似。 漿細胞：大量製造並分泌抗體。部分漿細胞會經由血液循環回到骨髓，成為長壽命漿細胞，持續提供血清抗體。 典型漿細胞具有偏心圓核，核染色質呈 clock-face（車輪狀）排列。胞質因核糖體豐富而呈嗜鹼性，核周可見 Golgi 區形成的淡染區。clock-face 核染色質是漿細胞的特徵，不是記憶 B 細胞的特徵。 常考陷阱 標記先後排錯：CD34、TdT、CD19、CD10 都較早出現，CD20 在 pre-B 才出現，因此這幾個之中 CD20 最晚。若選項有 CD138，則 CD138 最晚。 pro-B 已有的標記被誤選為 pre-B 才出現：CD19、CD34 在 pro-B 已有，CD45 各階段皆有。pro-B 沒有、到 pre-B 才出現的是 CD20。 CD22 不分細胞質與表面：「intracytoplasmic CD22 是 pro-B、pre-B 特徵」是正確敘述。surface CD22 從早期 B 細胞開始出現，不要選 pre pre-B、pre-B 或 mature B。 「表面免疫球蛋白僅在成熟 B 細胞才出現」是錯的：早期（immature）B 細胞已有 sIgM。pre-B 只有細胞質 μ 鏈。 重組順序顛倒：重鏈 VDJ 在前，輕鏈 VJ 在後。「TdT 在 D 區加入新鹼基增加變異性」是正確敘述。 把 gene deletion 當成變異性機制：VDJ 重組、class switching、somatic hypermutation 都是變異性機制，gene deletion 不是。 類別轉換相關敘述：「發生在重鏈恆定區、不改變專一性」與「通常發生在經抗原暴露的成熟 B 細胞」都正確。「各類別皆可互換」是錯的。 誤以為所有蛋白都需重組：TCR、BCR、IgM 都需要 VDJ recombination，組織抗原（HLA）不需要。CD4 與抗原辨識多樣性無關。 papain 分離重輕鏈：錯。papain 產生 2 Fab＋Fc，分離重鏈與輕鏈須還原二硫鍵。 IgM 重鏈與濃度順序：IgM 的重鏈是 μ，α 屬於 IgA。血清濃度為 IgG ＞ IgA ＞ IgM，「IgG＜IgA＜IgM」是錯的。 clock-face 套到記憶 B 細胞：錯。clock-face 屬於漿細胞。「漿細胞經血液回到骨髓」與「漿細胞製造大量抗體」都是正確敘述。 記憶口訣 標記順序：「34、TdT 打頭陣，19、10 跟著來，pre-B 見 20，表面 22 早期 B，138 漿細胞收尾。」 重組順序：「重鏈 VDJ 先，輕鏈 VJ 後；TdT 加接點，高突變拚親和力。」 變異性機制：「重組、轉換、高突變；刪除基因不算數；組織抗原不重組，CD4 只是輔助。」 功能區分：「類別轉換換尾巴不換頭，只能往下不回頭；clock-face 是漿細胞。」