生物醫(yī)學(xué)的知識，攸關(guān)每個人的生命及健康，俗話說：「知識就是力量」，缺乏了知識，人就像是被剪了頭發(fā)的大力士參孫，會被欺騙、蒙蔽、剝削及奴役呢！
免疫學(xué)可以算是基礎(chǔ)生物學(xué)的一支，也是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)里，極為重要的一個學(xué)問。想想看！研究生物怎樣對付外敵入侵？我們一般人，如果比較深入了解這學(xué)問，那么就比較能預(yù)防疾病，而能保持健康，甚至于能防范約四成的癌癥呢！希望利用三千字的空間，讓你了解這有點玄妙的學(xué)問。
不管是單細(xì)胞或多細(xì)胞生物，總有極多比它小的生命想要侵入它、利用它，以便大量繁殖自己的后代。這些生命，小如轉(zhuǎn)位子（transposon，只是一小段寄生性脫氧核糖核酸）、病毒（virus，只是一段核酸或脫氧核糖核酸被蛋白質(zhì)所包裹），中如細(xì)菌，大如蛔蟲、鉤蟲或絳蟲，均可積極或被動地侵入個體，統(tǒng)稱為「病原生物」。而被侵入的寄主，若要生存，必得積極防御，也即有免疫體系。
動物體抵御病原的第一道防線，是皮膚、上皮組織、黏膜等物理屏障，眼淚能沖洗角膜，移除附上的細(xì)菌；呼吸黏膜的纖毛細(xì)胞，不停擺動其纖毛，以移除黏液及上附的異物。除了屏障及掃除功能，這些處所也有化學(xué)武器，如眼淚、唾液及黏膜內(nèi)的溶菌酶，可溶解細(xì)菌的細(xì)胞壁；而皮膚的油脂腺分泌脂肪酸，可以殺菌；汗水中的鹽，也在皮膚上制造高鹽環(huán)境，防止多種菌生長。
第二道防線是所謂「先天免疫力」，即有一些細(xì)胞表面，業(yè)已有些受器分子，能認(rèn)識老敵人的某表面分子，一旦兩個分子接合，便能送信號給細(xì)胞核，開動很多基因，活化它的防御功能，如增高吞噬能力，可吞掉細(xì)菌或病毒，并將之消化掉；也可分泌小分子（如化學(xué)動力素 chemokines、細(xì)胞動力素 cytokines）召喚類似的吞噬細(xì)胞來幫忙打架，或誘發(fā)小地域的發(fā)炎，讓這地域血管通透性增加，血漿滲入組織，造成紅腫熱痛，且吸引各種免疫細(xì)胞來，群策群力消滅病原生物。
誰是敵人？誰是自己人？
認(rèn)識且區(qū)別對待自我分子及敵方分子，不但是先天免疫力的關(guān)鍵，也是整個免疫系統(tǒng)要有的能力。我們想了解紛繁的免疫學(xué)，自然該掌握之，但免疫細(xì)胞周行全身，可能遇見千千萬萬大分子，它怎能區(qū)分?jǐn)澄夷兀?/u>
對參與先天免疫的細(xì)胞來說，它擁有的基因組內(nèi)，已有編碼受器分子的基因，這些基因是億萬年來，生物體一代又一代抵御病原生物攻擊后，所演化出的抗敵法寶，只要表現(xiàn)在細(xì)胞外面就能認(rèn)識外敵，活化吞噬之類功能。
但病原生物不能反制嗎？何不改變外表分子形狀，以避免被識出？原來受器分子（現(xiàn)稱模式辨識分子pattern-recognition molecules）能專門辨識病原生物難以割舍的結(jié)構(gòu)大分子，例如原發(fā)現(xiàn)于果蠅細(xì)胞表面，現(xiàn)普遍存于某免疫細(xì)胞表面的似托受器（Toll-likereceptors, TLRs），這十多種分子之一（TLR-4）即間接認(rèn)識革蘭氏陰性菌表面重要分子脂肪多醣，細(xì)菌沒這分子不能生存，故在長久演化互斗過程之中。單以此項言之，假設(shè)我們偏袒動物這方，就可說「魔高一尺，道高一丈」。
敵人這么多種，怎么辨別？
先天免疫力動作很快，外敵入侵當(dāng)下，不晚于四小時，即發(fā)動防御，但若它招架不住，就會靠它所發(fā)的化學(xué)信號，啟動下一層防御體系，稱為「適應(yīng)性免疫」。
這系統(tǒng)既要接下這潰退中的戰(zhàn)線，就得更精確認(rèn)識外敵，這任務(wù)就非幾十種受器分子所能完成，而須分辨外敵極特殊的表面分子，這意味，得有能力認(rèn)識百萬種以上的分子表面形狀。
想想看！一個系統(tǒng)，既要知道幾十萬種分子形狀是屬于自己的，更要認(rèn)識幾百萬種分子形狀是外敵的，可予以攻擊，這讓一位天賦智能極高的人，尚且辦不到。動物體內(nèi)幾十種血液及淋巴細(xì)胞構(gòu)成的系統(tǒng)，何處是它的記憶？何處是它的神經(jīng)？何處是它的頭腦？既能辨識，又能記憶，又能發(fā)動攻擊，如何達(dá)成呢？
能解開這天大的秘密，是免疫學(xué)家自 1960 年以來，累積的重大成就。原來生物演化過程中，發(fā)明了排列組合，它將受器分子拆成好幾個零件，如可變區(qū)（V 區(qū)）、接合區(qū)（J 區(qū)）與不變區(qū)（C 區(qū)），每種零件均有多種變形，當(dāng)免疫細(xì)胞分裂及分化時，在基因組上排列的這數(shù)百段基因，便可經(jīng)隨意的組合，產(chǎn)生百萬種不同的受器分子，可供選擇。
我們剛剛解釋了，適應(yīng)性免疫系統(tǒng)怎樣產(chǎn)生各式各樣的受器分子，這些新生的分子，當(dāng)然要擺放在細(xì)胞的表面，以便接觸到可能的外敵分子。現(xiàn)在我們稱呼受器所能接合的化學(xué)分子表面為抗原（antigen），即能產(chǎn)生抗體的源頭分子。而若受器分子能脫離細(xì)胞表面，自由溶解在血液、淋巴液或黏液中，它就能像導(dǎo)向飛彈般，專門對付病原生物上的抗原分子，這個蛋白質(zhì)的大分子，就叫抗體（antibody）。是以用抗體來對付外來病原的方式，就叫做「體液免疫」（humoralimmunity），即是不直接涉及免疫細(xì)胞，由抗體擔(dān)任攻擊的主角。
抗體對抗原，有高親和力，結(jié)合在有毒性的外來分子，能中和之，也即抵消其毒性，若結(jié)合在細(xì)菌表面，可幫巨噬細(xì)胞吞掉細(xì)菌，這叫調(diào)理作用，也可招引血中的補體系統(tǒng)（是血中的九種蛋白質(zhì)）過來，把細(xì)菌、壞細(xì)胞或寄生蟲細(xì)胞膜打洞，讓其死亡。
訓(xùn)練過的兩支軍隊—T 細(xì)胞和 B 細(xì)胞
適應(yīng)性免疫體系有兩大支，其中一支叫 B 細(xì)胞系統(tǒng)，B 原指雞的法勃氏囊（Bursa of Fabricius），因如果切掉這個囊，雞的免疫系統(tǒng)竟然不能生產(chǎn)抗體了。哺乳類動物雖沒有這個結(jié)構(gòu)，也叫 B（骨髓，Bone marrow） 細(xì)胞，因骨髓不但是造血系統(tǒng)制造各種血球細(xì)胞及淋巴細(xì)胞的地方，也是對不成熟 B 細(xì)胞進(jìn)行負(fù)選擇之處。
以前提到免疫學(xué)最緊要的議題，是怎樣分辨自己與敵方。我們知道，天擇是環(huán)境對族群內(nèi)的不同個體進(jìn)行選擇，保留那些適應(yīng)狀況較佳的，而免疫系統(tǒng)的演化也發(fā)明了正負(fù)向選擇，對前述經(jīng)大量繁殖及分化，披戴百萬種不同受器分子的細(xì)胞進(jìn)行淘汰及增殖。
未成熟的 B 細(xì)胞處于骨髓內(nèi)，會遇見自己身體的各種分子，此時即會啟動自殺或修改指令，讓對付自己分子的細(xì)胞死亡，或失去工作能力，留存下來的就只認(rèn)識外來抗原了。
適應(yīng)性免疫的另一支，叫 T 細(xì)胞，因為要到胸腺（Thymus）內(nèi)進(jìn)行正負(fù)選擇。這些細(xì)胞有表面受器分子，但不會分泌出來，成為可溶性的抗體。那么 T 細(xì)胞怎樣抵御外敵呢？其實，一旦 T 細(xì)胞被外來抗原活化以后，即赤膊上陣，親自參與，故也稱細(xì)胞免疫（cellularimmunity）。
T 細(xì)胞可經(jīng)由分泌信號分子（如淋巴動力素 lymphokine 或細(xì)胞動力素 chemokine），來刺激能認(rèn)識相同抗原的 B 細(xì)胞分裂繁殖及制造抗體，這叫幫手 T 細(xì)胞（helper Tcells）；若 T 細(xì)胞直接分泌酵素，來攻擊癌細(xì)胞，或被病毒感染的身體細(xì)胞，就稱為殺手 T 細(xì)胞（killer T cell）。
業(yè)已經(jīng)過負(fù)選擇（即淘汰了對付自身抗原的細(xì)胞）后的 T 及 B 細(xì)胞，會進(jìn)入淋巴系統(tǒng)的淋巴結(jié)等易于遇見病原生物的勝博發(fā)場所。若遇見了抗原呈現(xiàn)細(xì)胞（樹狀細(xì)胞及巨噬細(xì)胞等），它所呈現(xiàn)的外敵抗原，剛好是 T 或 B 細(xì)胞表面受器分子所認(rèn)識的，這一拍即合的巧遇，會大大刺激 T 或 B 細(xì)胞，讓它分裂繁殖成一群，并啟動工作，或分泌抗體，或進(jìn)攻癌細(xì)胞，這過程叫正選擇，即擴(kuò)大被選中 T 或 B 細(xì)胞的團(tuán)隊，讓它由單兵變成一個軍團(tuán)。
我們都知道，若發(fā)射了核子彈頭的彈道飛彈，攻擊某些擁核國，意味全人類的悲慘滅亡。故那開啟發(fā)射按鈕的箱子有三道鎖，必須有三把鑰匙同時插入，方能開箱，而鑰匙則由不同人保管。
相同道理，抗原呈現(xiàn)細(xì)胞想要活化 T 細(xì)胞時，也要兩對鎖及鑰匙，其中一對即 T 細(xì)胞的抗原受器和對方細(xì)胞表面的抗原復(fù)合體（antigen 及 MHC 第二類分子）；另一對即 T 細(xì)胞表面的 CD28 分子及對方細(xì)胞上的 B7 分子。兩對鎖及鑰匙都能配合，方能傳送訊號，活化 T 細(xì)胞。
但若活化信號太旺，造就的軍團(tuán)超過所需，也會造成疾病，所以必須有負(fù)回饋機(jī)制，以降低活化程度，這如何完成呢？有一個「免疫檢查哨」假設(shè)，即 T 細(xì)胞活化后，會加強表現(xiàn)另一個表面分子（4 號殺手 T 細(xì)胞表面抗原，CTLA-4），這分子對 B7 分子的親和力，遠(yuǎn)高于 CD28 分子，能取代之，進(jìn)而熄滅原先的活化狀態(tài)。
用免疫來治療癌癥
京都大學(xué)本庶佑在 1992 年發(fā)現(xiàn)的 PD-1 受體及德州大學(xué)艾利森在 1995 年發(fā)現(xiàn)的 CTLA-4，均是抑制性的 T 細(xì)胞表面分子，可降低 T 細(xì)胞抗腫瘤活性，若能制造一個抗體，專門結(jié)合這抑制性分子，是否能讓 T 細(xì)胞較為活躍，進(jìn)而攻擊體內(nèi)癌細(xì)胞呢？依照這思路，艾利森的團(tuán)隊制了一個抗體（ipilimumab），進(jìn)行三個階段的臨床試驗，發(fā)現(xiàn)對轉(zhuǎn)移的黑色素細(xì)胞癌有些效果，例如約 23% 的病人，活超過四年，使美國食品及藥物檢驗局在 2011 年三月，核準(zhǔn)這藥使用?？?/span> PD-1 抗體在試驗中，也有 6~17% 病人略顯好轉(zhuǎn)，所以我們?nèi)绻私饷庖呦到y(tǒng)的運作，就可以調(diào)控之，讓它努力攻擊外敵或癌細(xì)胞，他們兩人因而獲得了第一屆唐獎。
免疫學(xué)有各式各樣的應(yīng)用，能否用于治療癌癥呢？長久以來，專家一直以為，既然某病人生了癌癥，那么癌細(xì)胞應(yīng)該已經(jīng)逃過了免疫系統(tǒng)的監(jiān)督，故增強免疫力，對癌癥無效。
但早在十九世紀(jì)末，就有一位庫利醫(yī)師，用已經(jīng)被殺死的混和細(xì)菌，當(dāng)疫苗給癌病人使用，以治癌，從 1893 到 1963 年都有人試用，但成效好壞參半，沒被醫(yī)療當(dāng)權(quán)者認(rèn)可，后來又有人用卡介苗來預(yù)防膀胱上皮癌復(fù)發(fā)，卡介苗是被殺死的結(jié)核桿菌，被廣泛當(dāng)肺結(jié)核的疫苗。從 1980 年代晚期，細(xì)胞動力素以基因工程技術(shù)大量生產(chǎn)后，二號介白素對黑色素癌及腎臟癌有效，終于說服了當(dāng)權(quán)者，承認(rèn)免疫法可以當(dāng)癌治療法之一。
目前用免疫方法治療癌癥有四大方向，除了上述「壓制檢查哨」策略外，還有「癌癥疫苗」、「刺激并活化 T 細(xì)胞」及「移植外來已活化的 T 細(xì)胞（Tumor-infiltratinglymphocytes, TIL）」等等方法。
