How the Immune System Works（免疫系統如何運作）

引用

Sompayrac, L. M. (2022). How the Immune System Works (7th ed.). Wiley-Blackwell.

章節概要

本書篇幅短小，約175頁，由十七篇「講座」組成，以直接、談話式的口吻寫成。作者在「如何使用本書」中明確表示，這既不是一本全面的教科書，也不是應試複習工具，而是一份概覽，意在去掉大部頭教科書中的術語和細節，展示免疫系統如何協同運作。每篇講座以一個概述其論點的「Heads up!」方框開頭；據出版社介紹，每篇講座末尾還有一幅逐步擴展的總結圖，不斷累積，展示系統各部分如何相互作用。作者建議先把第1–10講作為一個整體快速讀完，再回過頭來慢慢細讀；第11–17講則把所學內容應用於真實的例子。

第1講：概覽

以「渦輪增壓」的方式快速巡覽整個系統，並以一支美式足球隊作比：只盯著一名球員，不看整場配合，就無法理解他在做什麼。本講介紹物理屏障、先天性免疫系統和適應性免疫系統，用一家現貨鞋店和一位定製鞋匠的形象比較先天性免疫與適應性免疫，最後提出：先天性免疫系統扮演「教練」的角色，評估危險並告訴適應性免疫系統該做什麼。

第2講：先天性免疫系統

一種「固化」的防禦，經長期進化而能識別常見的人類病原體，並對日常入侵者迅速作出反應。

第3講：B細胞與抗體

B細胞及其產生的抗體，作為適應性免疫系統的一部分，可抵禦常見和罕見的病原體。

第4–6講：抗原呈現的魔力；T細胞的活化；工作中的T細胞

分三步講述T細胞的故事。T細胞只識別由專職抗原呈現細胞正確呈現的抗原；它們在行動之前必須被活化，這有助於確保只動員有用的「武器」；一旦活化，輔助型T細胞指揮整個應答，毒殺型T細胞則摧毀被感染的細胞。

第7講：次級淋巴器官與淋巴細胞的遷移

B細胞和T細胞如何在次級淋巴器官中巡遊以尋找入侵者，以及在那裡被活化後，如何被派往身體中最需要它們的部位。

第8–10講：約束免疫系統；自身耐受與MHC限制；免疫記憶

感染之後如何控制系統並使之「復位」；T細胞如何經過「檢驗」以專注於正確呈現的抗原，自身反應性淋巴細胞又如何被篩除；以及免疫記憶的兩種形式——先天性免疫系統「記得」長期困擾人類的病原體，而記憶B細胞和T細胞則對同一入侵者的再次攻擊反應更快。

第11講：腸道免疫系統

免疫系統如何應對居住在腸道中的數以萬億計的微生物，作者稱之為該領域的熱門話題。

第12–13講：出錯的免疫系統；免疫缺陷

當系統犯錯時會發生什麼（以過敏和自身免疫為例），以及當系統過於虛弱時會發生什麼（以HIV-1感染為主要例子）。

第14–16講：疫苗；癌症與免疫系統；免疫治療

疫苗作為對感染的安全模擬，使免疫系統預先做好準備；避免攻擊自身與消滅癌細胞這兩種需要之間的內在衝突；以及在醫學中借用免疫系統自身的「武器」。

第17講：COVID-19與免疫系統

本版新增：把這場大流行視為研究呼吸道病毒免疫應答的天然實驗室，並介紹COVID-19疫苗計畫帶來的疫苗設計進展，包括mRNA平臺。

核心概念

第1–3講：兩支隊伍

• 先天性免疫與適應性免疫：針對常見病原體的快速、現成的防禦，以及透過克隆選擇定製而成、較慢的應答。
• 作為決策者的先天性免疫系統：先天性免疫系統判斷危險，並向適應性免疫系統下達「作戰計畫」。
• B細胞與抗體：適應性免疫中針對極其多樣的靶標產生抗體的分支。

第4–10講：適應性應答如何運作

• 抗原呈現：T細胞必須看到由專職呈現細胞展示的抗原。
• T細胞活化：確保只動員有用T細胞的安全機制。
• 淋巴細胞遷移：B細胞和T細胞在次級淋巴器官中循環，並被派往感染部位。
• 自身耐受與MHC限制：清除自身反應性淋巴細胞、使T細胞專注於被呈現抗原的篩選過程。
• 免疫記憶：對曾經遇到過的病原體作出更快、更有效的反應。

第11–17講：健康與疾病中的免疫系統

• 免疫病理：作為系統「出錯」的過敏與自身免疫，以及作為系統過弱的免疫缺陷。
• 疫苗與免疫治療：有意利用免疫應答來預防和治療疾病。

評析

優點

• 先見全局。 作者寫作本書，是因為厚重的教科書把整體圖景埋沒在細節之中。第1講在考察任何單個組成部分之前先縱覽整個系統，而那幅隨講座逐步擴展的總結圖則讓讀者始終看得見全局。
• 講解令人難忘。 第1講展示了這種方法：體育和購物的比喻讓先天性免疫與適應性免疫的分工一目瞭然；「Heads up!」方框以及突出顯示的重點段落和術語，使每一講都便於快速複習。
• 坦承未知。 作者在大多數講座的結尾都會指出一些「已知的未知」，即免疫學家尚無法回答的問題，從而糾正「這門學科已無懸念」的印象。
• 緊跟當前應用。 後面的講座涉及腸道免疫系統、免疫治療和COVID-19；出版社的介紹也提到，疫苗、免疫記憶和癌症等內容都已更新。

局限

• 有意不求全面。 按作者自己的說法，本書既不是全面的教科書，也不是應試複習工具。它是一本概念入門，醫學免疫學課程所要求的分子和臨床細節必須另從他處獲得。
• 沒有練習。 講座形式提供了提要、總結圖和突出顯示的術語，但目錄中沒有習題集或答案，第1講也以一篇尾聲而非練習結束；自測需要依靠其他材料。
• 口吻隨意。 談話式的風格和比喻適合初讀，但學生仍需掌握本書儘量少用的正式術語；書後的術語表和縮略語表對此有所幫助。

在課程中的定位

在本課程中，學習免疫學應從這本書開始。請在閱讀Abbas、Lichtman和Pillai的 Basic Immunology 之前讀它。後者是一本篇幅不長但內容完整的教科書，講述先天性免疫與適應性免疫、抗原識別、淋巴細胞活化和效應機制，再將其應用於超敏反應、自身免疫、免疫缺陷、移植和腫瘤免疫。兩書的路線大體一致，因此可以在讀Abbas相應部分之前先讀對應的那一講。

在課程的感染方面，Gillespie和Bamford的 Medical Microbiology and Infection at a Glance 以圖解形式簡明概覽病原體與感染性疾病，Mims' Medical Microbiology and Immunology 則將微生物學與免疫學結合，按器官系統編排。Mims' Pathogenesis of Infectious Disease 和 Jawetz, Melnick & Adelberg's Medical Microbiology 是之後閱讀、內容更詳盡的著作。Sompayrac關於疫苗、免疫缺陷和COVID-19的講座，正好可以作為通往這些書的橋梁。

如何使用本書

出版社把本書的讀者定為醫學、生物科學、獸醫和護理專業的學生，想快速溫習的研究人員，以及普通讀者；真正需要的預備知識只有基礎細胞生物學。

按照作者本人的建議來讀。先把第1–10講分一兩次一口氣讀完，不必刻意記憶，目的是對整個系統建立感覺。然後放慢速度重讀這十講，藉助「Heads up!」方框和突出顯示的段落，檢查每一講確立了什麼，並憑記憶重新畫出那幅不斷累積的總結圖。之後，第11–17講可以作為實例按任意順序閱讀，或與課程中對應的主題同步閱讀。

在一學期的課程中，把本書當作輔助讀物：每進入一個新主題的系列講課之前，重讀Sompayrac相應的一講，在細節逐步填充時仍能把握全局。術語表和縮略語表應隨手可查。由於本書沒有習題，可以用 Basic Immunology 等更完整教科書的複習題來自測，並在繼續往下讀之前，試著用自己的話把每一講的論證大聲講出來。