例析以宮頸癌疫苗為背景的生物試題

山東 孫智敏

例析以宮頸癌疫苗為背景的生物試題

山東 孫智敏

材料信息2017年7月31日，葛蘭素史克（GSK）宣布國(guó)內(nèi)首個(gè)獲CFDA批準(zhǔn)的宮頸癌疫苗“希瑞適Cervarix”正式上市，全國(guó)有17個(gè)省市已陸續(xù)可接種。目前普遍認(rèn)為，HPV (屬于DNA病毒)是宮頸癌的主要誘因，99%的宮頸癌都跟HPV感染相關(guān)，而大約80%的女性在一生中都會(huì)感染HPV（但大多是一次感染，不會(huì)導(dǎo)致宮頸病變）。宮頸癌與HPV病毒之間關(guān)系明確，使得宮頸癌成為目前唯一一個(gè)病因明確并可以預(yù)防的癌癥。據(jù)了解，這次上市的是2價(jià)宮頸癌疫苗，適用于9～25歲的女性。疫苗將采用3劑免疫接種程序，類似于乙肝疫苗的接種流程，第1～2劑間隔1個(gè)月，第2～3劑間隔5個(gè)月，3劑接種完畢大約需要半年的時(shí)間。已婚、已育、有性行為的女性都可以接種宮頸癌疫苗，在發(fā)生性行為前接種的效果最佳。

試題舉例

【例1】有關(guān)HPV（人乳頭狀瘤病毒）和宮頸癌的敘述，不正確的是 （ ）

A.HPV是生物致癌因子，病毒癌基因可整合到宿主基因組誘發(fā)癌變

B.宮頸癌細(xì)胞在有氧條件下，癌細(xì)胞呼吸作用的方式為有氧呼吸和無(wú)氧呼吸

C.癌細(xì)胞與正常細(xì)胞相比，代謝增強(qiáng)，分裂加快，增加數(shù)量最多的是中心體

D.臨床上常根據(jù)組織切片中細(xì)胞形態(tài)的變化來(lái)判斷細(xì)胞是否發(fā)生了癌變

【解析】誘發(fā)癌變的因子有物理、化學(xué)和生物因子，其中病毒癌基因整合到宿主細(xì)胞基因組中可誘發(fā)癌變，其屬于生物因子。癌細(xì)胞呼吸作用的方式為有氧呼吸和無(wú)氧呼吸。癌細(xì)胞膜通透性增加，自由水含量增加，分裂活動(dòng)旺盛，需要更多的蛋白質(zhì)，核糖體數(shù)量增多。細(xì)胞癌變后，由各種各樣的形態(tài)變?yōu)榍蛐?，在光學(xué)顯微鏡下可觀察到。

【答案】C

【例2】如圖表示某一健康人注射宮頸癌疫苗前后、不同時(shí)間采血所測(cè)得的抗體水平(箭頭表示疫苗注射時(shí)間)。下列敘述錯(cuò)誤的是 （ ）

A.b段各淋巴細(xì)胞的DNA含量不完全相同

B.d時(shí)間是再次接種引發(fā)的免疫應(yīng)答

C.產(chǎn)生甲、乙抗體的B細(xì)胞不同，其根本原因是mRNA不同

D.甲、乙兩曲線表明，不同種類的抗體在體內(nèi)存留時(shí)間的長(zhǎng)短有較大差異

【解析】b段發(fā)生了免疫應(yīng)答，出現(xiàn)淋巴細(xì)胞的增殖、分化現(xiàn)象，各淋巴細(xì)胞的DNA含量不完全相同；d時(shí)間注射的疫苗與a時(shí)間注射的疫苗所產(chǎn)生抗體的種類不同，是初次免疫應(yīng)答；產(chǎn)生甲、乙抗體的效應(yīng)B細(xì)胞不同，其根本原因是基因選擇性表達(dá)產(chǎn)生的mRNA不同；據(jù)圖可知，甲乙兩種抗體在體內(nèi)存留的時(shí)間長(zhǎng)短有較大的差異。

【答案】B

【例3】如圖表示A、B兩婦女在1到5月份血漿中人乳頭瘤狀病毒抗體的相對(duì)含量（其中婦女A在1月份接種了相應(yīng)的疫苗，兩人均在4月份感染了人乳頭瘤狀病毒）。下列對(duì)曲線圖的解釋不正確的是 （ ）

A.婦女A在接種疫苗后，體內(nèi)產(chǎn)生了相應(yīng)的抗體和記憶細(xì)胞

B.兩人體內(nèi)的B細(xì)胞要分化成漿細(xì)胞和記憶細(xì)胞需要抗原的刺激

C.兩人在5月份抗體含量的差異是由于婦女A體內(nèi)記憶細(xì)胞的活動(dòng)

D.兩人體內(nèi)T細(xì)胞分泌的淋巴因子能夠攻擊被人乳頭瘤狀病毒入侵的靶細(xì)胞

【解析】婦女A感染人乳頭瘤狀病毒時(shí)，抗體產(chǎn)生的量較接種相應(yīng)疫苗時(shí)多，說(shuō)明其接種疫苗后，體內(nèi)產(chǎn)生了抗體和記憶細(xì)胞；B細(xì)胞必須接受抗原的刺激才能分化出漿細(xì)胞和記憶細(xì)胞；婦女A注射疫苗后，機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生了相應(yīng)的記憶細(xì)胞，當(dāng)感染人乳頭瘤狀病毒后免疫應(yīng)答會(huì)比較迅速并且強(qiáng)烈；淋巴因子不能直接攻擊靶細(xì)胞。

【答案】D

【例4】在計(jì)劃免疫中宮頸癌疫苗要多次接種，原因不可能是 （ ）

A.人的體質(zhì)不同，一次接種不一定能夠產(chǎn)生有效的抗體和記憶細(xì)胞

B.多次接種疫苗能夠提高人體中抗體和記憶細(xì)胞的水平

C.病原體會(huì)發(fā)生變異，使得接種的疫苗失去效果

D.疫苗誘導(dǎo)產(chǎn)生的抗體和記憶細(xì)胞存在時(shí)間是有限的

【解析】預(yù)防接種是將特異性的疫苗，接種到人體內(nèi)作為抗原刺激人體產(chǎn)生抗體和記憶細(xì)胞。有些疫苗需多次接種是因?yàn)榻臃N之后產(chǎn)生的抗體會(huì)隨時(shí)間的延長(zhǎng)慢慢減少，記憶細(xì)胞數(shù)量也會(huì)逐漸減少；另外，由于個(gè)體之間存在體質(zhì)的差異，一次接種不一定能夠產(chǎn)生有效或足量的抗體和記憶細(xì)胞。

【答案】C

【例5】用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物可以檢測(cè)疫苗刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體的能力。具體方法是將健康的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分成對(duì)照組和多個(gè)實(shí)驗(yàn)組，每組若干只動(dòng)物；對(duì)照組接種不含疫苗的接種物，實(shí)驗(yàn)組接種含疫苗的接種物，然后再都接種病毒。下列對(duì)該實(shí)驗(yàn)原理、結(jié)果的幾種說(shuō)法，錯(cuò)誤的是 （ ）

A.該實(shí)驗(yàn)原理是疫苗進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)后可刺激B細(xì)胞，使之分化后形成漿細(xì)胞和記憶細(xì)胞，當(dāng)再次接種抗原后，記憶細(xì)胞可以產(chǎn)生更強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)

B.接種病毒后，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的免疫反應(yīng)一樣強(qiáng)烈

C.為確定疫苗的有效濃度，需要對(duì)實(shí)驗(yàn)組注射不同濃度的疫苗

D.本實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的特異性免疫包括體液免疫和細(xì)胞免疫

【解析】疫苗進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)后可刺激B細(xì)胞，使之分化后形成漿細(xì)胞和記憶細(xì)胞，當(dāng)再次接種抗原后，記憶細(xì)胞可以產(chǎn)生更強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)。對(duì)照組沒(méi)有注射含疫苗的接種物，故沒(méi)有記憶細(xì)胞存在，當(dāng)接種病毒后，其免疫反應(yīng)沒(méi)有實(shí)驗(yàn)組強(qiáng)烈。可通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)組注射不同濃度的疫苗來(lái)確定疫苗的有效濃度。免疫過(guò)程是細(xì)胞免疫和體液免疫共同發(fā)揮作用。

【答案】B

【例6】目前我國(guó)已有8家企業(yè)研制成功宮頸癌疫苗，正進(jìn)行Ⅲ期臨床試驗(yàn)。請(qǐng)回答：

（1）獲得HPV后，需用較高的溫度或化學(xué)試劑對(duì)其進(jìn)行滅活處理，使其失去活性但又不破壞其抗原特異性，才能制成疫苗，在滅活的過(guò)程中，主要破壞的HPV病毒成分是______________。

（2）疫苗在用于人體試驗(yàn)前，必須要確認(rèn)其安全性，即病毒被100%的滅活，完全沒(méi)有繁殖力，請(qǐng)指出一種檢驗(yàn)滅活疫苗安全性的方法并對(duì)其進(jìn)行說(shuō)明：_____________________ 。

（3）疫苗必須有效才有價(jià)值，你認(rèn)為證明其有效性的依據(jù)______________。

（4）受宮頸癌疫苗刺激后的淋巴細(xì)胞_____________ 。

【解析】（1）對(duì)病毒進(jìn)行滅活處理主要是破壞其DNA，使DNA變性后不能再控制形成新的病毒。（2）用滅活疫苗進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，檢驗(yàn)細(xì)胞是否被破壞和是否有新HPV產(chǎn)生。（3）疫苗是抗原，受試者接種后體內(nèi)可產(chǎn)生抗體。（4）免疫細(xì)胞受到抗原（HPV）刺激后，便開(kāi)始進(jìn)行一系列的增殖、分化，形成效應(yīng)淋巴細(xì)胞。增殖加快，所以細(xì)胞周期變短；同時(shí)在細(xì)胞進(jìn)行旺盛的分裂活動(dòng)中，要合成大量的蛋白質(zhì)如抗體等，所以核糖體活動(dòng)增強(qiáng)。

【答案】（1）DNA （2）用滅活疫苗進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，檢驗(yàn)細(xì)胞是否被破壞和是否有新HPV產(chǎn)生 （3）受試者體內(nèi)產(chǎn)生抗體 （4）細(xì)胞周期變短，核糖體活動(dòng)增強(qiáng)

【例7】下圖表示HPV侵入人體后，機(jī)體進(jìn)行特異性免疫的過(guò)程，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）由圖可知，吞噬細(xì)胞的生理作用是攝取、___________，其中攝取病毒的方式是___________________ 。

（2）淋巴因子和抗體均屬于免疫系統(tǒng)中的______________ ，分別由圖中Th細(xì)胞和____________(填代號(hào))細(xì)胞分泌。

（3）由圖可知，甲細(xì)胞受到抗原刺激后，在Th細(xì)胞分泌的_________________________________的作用下，通過(guò)______________________形成丁細(xì)胞和丙細(xì)胞。

（4）乙細(xì)胞與被病毒感染的宿主細(xì)胞密切接觸，使靶細(xì)胞以______________的方式裂解死亡，與此方式密切相關(guān)的細(xì)胞器是______________。

（5）在甲、乙、丙、丁四種細(xì)胞中，不具有增殖和分化能力的細(xì)胞是_________ (填代號(hào))。

（6）對(duì)志愿者接種宮頸癌疫苗后，機(jī)體免疫系統(tǒng)能產(chǎn)生相應(yīng)抗體，還能產(chǎn)生的免疫細(xì)胞有_________。

【解析】（1）由圖可知，吞噬細(xì)胞具有攝取、處理和呈遞抗原的作用。吞噬細(xì)胞以胞吞的方式攝取病毒。（2）淋巴因子由Th細(xì)胞分泌，抗體由漿細(xì)胞(丙)分泌，它們都屬于免疫活性物質(zhì)。（3）甲細(xì)胞是B細(xì)胞，受抗原刺激后，在淋巴因子的作用下，增殖分化成漿細(xì)胞(丙)和記憶細(xì)胞(丁)。（4）效應(yīng)T細(xì)胞(乙)使靶細(xì)胞以細(xì)胞凋亡的方式裂解死亡，與細(xì)胞凋亡密切相關(guān)的細(xì)胞器是溶酶體。（5）甲、乙、丙、丁細(xì)胞依次是B細(xì)胞、效應(yīng)T細(xì)胞、漿細(xì)胞和記憶B細(xì)胞，其中不具有增殖和分化能力的細(xì)胞是效應(yīng)T細(xì)胞和漿細(xì)胞。（6）志愿者接種宮頸癌疫苗后，可使機(jī)體在不發(fā)病的情況下產(chǎn)生相應(yīng)抗體，同時(shí)還能產(chǎn)生相應(yīng)的記憶細(xì)胞及效應(yīng)T細(xì)胞。

【答案】（1）處理和呈遞抗原 胞吞

（2）免疫活性物質(zhì) 丙

（3）淋巴因子 增殖和分化

（4）細(xì)胞凋亡 溶酶體

（5）乙和丙

（6）記憶細(xì)胞、效應(yīng)T細(xì)胞

山東省曹縣第三中學(xué)）