ภูมิคุ้มกันที่อาศัยเซลล์และการตอบสนองของทีเซลล์

ภูมิคุ้มกันที่อาศัยเซลล์เป็นส่วนหนึ่งของการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวที่ดำเนินการโดยทีเซลล์ แทนที่จะเป็นแอนติบอดี วัคซีนที่กระตุ้นการตอบสนองของทีเซลล์สามารถสนับสนุนการป้องกันที่แอนติบอดีเพียงอย่างเดียวไม่สามารถอธิบายได้อย่างสมบูรณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งต่อเชื้อโรคภายในเซลล์ และในการควบคุมความรุนแรงของโรคและความคงทนของภูมิคุ้มกัน

Definition

ภูมิคุ้มกันที่อาศัยเซลล์คือการป้องกันแบบปรับตัวที่อาศัยลิมโฟไซต์ชนิดที โดยหลักคือ CD4+ ทีเซลล์ผู้ช่วยที่ประสานงานการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน และ CD8+ ทีเซลล์ทำลายเซลล์ที่กำจัดเซลล์ที่ติดเชื้อ ร่วมกับทีเซลล์ความจำที่คงการตอบสนองเหล่านี้ไว้

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมการตอบสนองของทีเซลล์ที่วัคซีนกระตุ้น รวมถึงทีเซลล์ผู้ช่วยและทีเซลล์ทำลายเซลล์ และหน่วยความจำทางภูมิคุ้มกัน วิธีการวัดการตอบสนองเหล่านี้ และวิธีที่การตอบสนองเหล่านี้เสริมการป้องกันที่อาศัยแอนติบอดี เป็นการอ้างอิงกลไกทางภูมิคุ้มกัน ไม่ใช่คำแนะนำทางคลินิก

Core questions

• วัคซีนกระตุ้นการตอบสนองของทีเซลล์ชนิดใด และทีเซลล์ผู้ช่วยและทีเซลล์ทำลายเซลล์มีบทบาทอย่างไร?
• ภูมิคุ้มกันที่อาศัยเซลล์วัดได้อย่างไร?
• ภูมิคุ้มกันของทีเซลล์เสริมการตอบสนองของแอนติบอดีในการป้องกันและความคงทนได้อย่างไร?

Key concepts

• CD4+ ทีเซลล์ผู้ช่วย
• CD8+ ทีเซลล์ทำลายเซลล์
• ทีเซลล์ผู้ช่วยฟอลลิคูลาร์ (Tfh)
• ทีเซลล์ความจำ
• การนำเสนอแอนติเจน (MHC)
• การทดสอบทีเซลล์ (ELISpot, การย้อมสีไซโตไคน์ภายในเซลล์)
• การเสริมกันกับภูมิคุ้มกันที่อาศัยสารน้ำ

Key theories

การช่วยเหลือของทีเซลล์สำหรับภูมิคุ้มกันที่อาศัยสารน้ำ

ทีเซลล์ผู้ช่วยฟอลลิคูลาร์ (Tfh) ให้ความช่วยเหลือที่บีเซลล์ต้องการภายในศูนย์กลางเจอร์มินัลเพื่อสร้างแอนติบอดีที่มีความจำเพาะสูงและความจำที่คงทน เชื่อมโยงภูมิคุ้มกันที่อาศัยเซลล์และภูมิคุ้มกันที่อาศัยสารน้ำเข้าด้วยกัน เพื่อให้การตอบสนองของทีเซลล์กำหนดคุณภาพของการตอบสนองของแอนติบอดี

Mechanisms

แอนติเจนของวัคซีนจะถูกนำเสนอต่อทีเซลล์ผ่านโมเลกุล MHC ซึ่งกระตุ้น CD4+ ทีเซลล์ผู้ช่วยที่ประสานงานการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน และ CD8+ ทีเซลล์ทำลายเซลล์ที่จดจำและฆ่าเซลล์ที่ติดเชื้อ ทีเซลล์ผู้ช่วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งชนิดฟอลลิคูลาร์ สนับสนุนบีเซลล์ในการผลิตแอนติบอดีที่มีความจำเพาะสูง ในขณะที่ทีเซลล์ความจำยังคงอยู่เพื่อช่วยให้เกิดการตอบสนองอย่างรวดเร็ว การศึกษา SARS-CoV-2 ได้บันทึกการตอบสนองของแอนติบอดีและทีเซลล์ที่ประสานงานกัน และแสดงให้เห็นว่าทีเซลล์ความจำสามารถคงอยู่ได้นานหลายเดือน ซึ่งแสดงให้เห็นถึงบทบาทของภูมิคุ้มกันระดับเซลล์ควบคู่ไปกับแอนติบอดี

Clinical relevance

ภูมิคุ้มกันที่อาศัยเซลล์เป็นส่วนหนึ่งของวิธีการทำความเข้าใจและวัดการป้องกันที่เกิดจากวัคซีน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเชื้อโรคที่แอนติบอดีเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอ และสำหรับความคงทนของการป้องกัน หัวข้อนี้อธิบายกลไกทางภูมิคุ้มกันและการประเมิน; เป็นข้อมูลอ้างอิงและไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการตัดสินใจทางคลินิกส่วนบุคคล

Epidemiology

การตอบสนองของทีเซลล์มักจะวัดได้ยากและมีค่าใช้จ่ายสูงกว่าแอนติบอดีในระดับใหญ่ ดังนั้นภูมิคุ้มกันระดับเซลล์จึงได้รับการศึกษาในงานวิจัยเชิงกลไกขนาดเล็กมากกว่าการสำรวจขนาดใหญ่ ความสนใจในภูมิคุ้มกันของทีเซลล์เพิ่มขึ้นเมื่อระดับแอนติบอดีลดลง หรือเมื่อเชื้อโรคกลายพันธุ์หลบเลี่ยงการจดจำของแอนติบอดี ในขณะที่เป้าหมายของทีเซลล์ยังคงมีการอนุรักษ์มากกว่า

Evidence & guidelines

หลักการทั่วไปสรุปไว้ในบทวิจารณ์วัคซีนวิทยาและในการสังเคราะห์ภูมิคุ้มกันวิทยาของชีววิทยาของทีเซลล์ โดยมีข้อมูลมนุษย์โดยละเอียดจากการศึกษาภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวของ SARS-CoV-2 สิ่งเหล่านี้เป็นการสังเคราะห์อ้างอิงและงานวิจัยมากกว่าแนวทางที่กำหนด

History

ความแตกต่างระหว่างภูมิคุ้มกันที่อาศัยเซลล์และภูมิคุ้มกันที่อาศัยสารน้ำได้รับการกำหนดขึ้นผ่านภูมิคุ้มกันวิทยาในศตวรรษที่ 20 และบทบาทของทีเซลล์ผู้ช่วยและทีเซลล์ทำลายเซลล์ และการนำเสนอแอนติเจนที่จำกัดโดย MHC ได้รับการกำหนดอย่างต่อเนื่อง การระบาดใหญ่ของ COVID-19 กระตุ้นให้เกิดการศึกษาอย่างละเอียดในมนุษย์เกี่ยวกับการตอบสนองของทีเซลล์ที่เกิดจากวัคซีนและการติดเชื้อ และความคงทนของพวกมัน ซึ่งเป็นการให้ความสนใจใหม่ต่อภูมิคุ้มกันระดับเซลล์ในวัคซีนวิทยา

Debates

การตอบสนองของทีเซลล์สามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้การป้องกันได้หรือไม่?

ภูมิคุ้มกันของทีเซลล์มีส่วนช่วยในการป้องกันและความคงทนอย่างชัดเจน แต่การวัดทีเซลล์ทำได้ยากกว่าในการสร้างมาตรฐานและขยายขนาดเมื่อเทียบกับระดับแอนติบอดี ดังนั้นการสร้างตัวบ่งชี้การป้องกันระดับเซลล์จึงยังคงเป็นเรื่องที่ท้าทายกว่า

Key figures

• Andrew J. Pollard
• Shane Crotty
• Carola G. Vinuesa
• Stanley A. Plotkin

Seminal works

• rydyznski-moderbacher-2020
• dan-2021
• vinuesa-2016

Frequently asked questions

ภูมิคุ้มกันที่อาศัยเซลล์แตกต่างจากภูมิคุ้มกันที่อาศัยแอนติบอดีอย่างไร?

ภูมิคุ้มกันที่อาศัยแอนติบอดี (ภูมิคุ้มกันที่อาศัยสารน้ำ) ใช้แอนติบอดีที่ผลิตโดยบีเซลล์เพื่อจับและทำให้เชื้อโรคเป็นกลาง ในขณะที่ภูมิคุ้มกันที่อาศัยเซลล์ใช้ทีเซลล์เพื่อประสานงานการตอบสนองและฆ่าเซลล์ที่ติดเชื้อแล้ว ทั้งสองส่วนทำงานร่วมกัน

ทำไมภูมิคุ้มกันของทีเซลล์จึงมีความสำคัญต่อวัคซีน หากมีการวัดแอนติบอดีบ่อยกว่า?

ทีเซลล์สามารถช่วยควบคุมความรุนแรงของโรค สนับสนุนความจำที่คงทน และกำหนดเป้าหมายส่วนของเชื้อโรคที่มีการอนุรักษ์มากกว่าในสายพันธุ์ต่างๆ ดังนั้นจึงสามารถมีส่วนช่วยในการป้องกันได้แม้ว่าระดับแอนติบอดีจะลดลง หรือเมื่อแอนติบอดีจดจำสายพันธุ์ได้ไม่ดีเท่า