การก่อภูมิคุ้มกันและการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน

การก่อภูมิคุ้มกันคือความสามารถของวัคซีนในการกระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน และเนื้อหาส่วนนี้จะนำผู้อ่านไปสู่การทำความเข้าใจว่าการตอบสนองดังกล่าวเกิดขึ้นได้อย่างไร: การรับรู้แอนติเจน, การสร้างแอนติบอดีและทีเซลล์ชนิดเอฟเฟกเตอร์, การสร้างความทรงจำทางภูมิคุ้มกัน, และความสัมพันธ์ระหว่างผลการทดลองในห้องปฏิบัติการกับการป้องกันโรคในภาคสนาม เนื้อหานี้จะวางกรอบให้การก่อภูมิคุ้มกันเป็นสะพานเชื่อมระหว่างสิ่งที่วัคซีนประกอบด้วยกับการป้องกันทางคลินิกที่วัคซีนมอบให้ในท้ายที่สุด

Definition

การก่อภูมิคุ้มกันคือความสามารถของแอนติเจนหรือวัคซีนในการกระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวได้; การตอบสนองทางภูมิคุ้มกันต่อการฉีดวัคซีนประกอบด้วยเหตุการณ์ที่ประสานกันของระบบภูมิคุ้มกันแต่กำเนิด, แบบฮิวเมอรัล, และแบบเซลล์ ซึ่งสร้างโมเลกุลและเซลล์ชนิดเอฟเฟกเตอร์ และสร้างความทรงจำต่อเชื้อโรคเป้าหมาย

Scope

เนื้อหาส่วนนี้รวบรวมกลไกทางภูมิคุ้มกันที่กำหนดว่าวัคซีนทำงานได้หรือไม่และอย่างไร: การตอบสนองแบบฮิวเมอรัล (แอนติบอดี), การตอบสนองแบบเซลล์ (ทีเซลล์), การก่อตัวและการคงอยู่ของความทรงจำทางภูมิคุ้มกัน, และความแตกต่างระหว่างการก่อภูมิคุ้มกันที่วัดได้ในห้องปฏิบัติการกับประสิทธิภาพหรือประสิทธิผลที่วัดได้จากการทดลองและในประชากร เนื้อหานี้เป็นภาพรวมเชิงกลไกและแนวคิดเพื่อการอ้างอิงและให้ความรู้ ไม่ใช่คู่มือสำหรับการเลือก, การกำหนดตารางเวลา, หรือการบริหารวัคซีน

Sub-topics

• การตอบสนองของแอนติบอดี
• ความจำทางภูมิคุ้มกัน
• ภูมิคุ้มกันทีเซลล์
• ประสิทธิภาพและประสิทธิผลของวัคซีน

Core questions

• วัคซีนที่กำหนดกระตุ้นส่วนประกอบใดของการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน และส่วนประกอบใดบ้างที่สัมพันธ์กับการป้องกัน?
• การตอบสนองของแอนติบอดีและทีเซลล์ถูกสร้างขึ้น วัดผล และคงอยู่ได้อย่างไรหลังการฉีดวัคซีน?
• การก่อภูมิคุ้มกันในห้องปฏิบัติการสัมพันธ์กับประสิทธิภาพและประสิทธิผลที่วัดได้ทางคลินิกอย่างไร?
• อะไรเป็นตัวกำหนดความคงทนของภูมิคุ้มกันที่เกิดจากวัคซีนและความจำเป็นในการกระตุ้น?

Key concepts

• การก่อภูมิคุ้มกัน
• ความสัมพันธ์ของการป้องกัน
• ภูมิคุ้มกันแบบฮิวเมอรัล (แอนติบอดี)
• ภูมิคุ้มกันแบบเซลล์ (ทีเซลล์)
• ความทรงจำทางภูมิคุ้มกัน
• ประสิทธิภาพของวัคซีนเทียบกับประสิทธิผล
• ความคงทนและการลดลงของภูมิคุ้มกัน

Mechanisms

แอนติเจนของวัคซีนจะถูกเซลล์นำเสนอแอนติเจนจับกินและนำเสนอ ซึ่งจะกระตุ้นทีเซลล์ผู้ช่วย CD4+ ที่จำเพาะต่อแอนติเจน; ทีเซลล์เหล่านี้จะช่วยบีเซลล์ในศูนย์กลางเจอร์มินัลให้เกิดการเจริญเต็มที่ของความจำเพาะ (affinity maturation) และการเปลี่ยนชนิดของอิมมูโนโกลบูลิน (class switching) ทำให้เกิดแอนติบอดีที่มีความจำเพาะสูง และพลาสมาเซลล์ที่มีอายุยืนยาว รวมถึงเมมโมรีบีเซลล์ ในขณะที่ CD8+ และทีเซลล์ชนิดเอฟเฟกเตอร์ CD4+ ให้ภูมิคุ้มกันแบบเซลล์ ปริมาณ คุณภาพ และความคงทนของการตอบสนองเหล่านี้เป็นตัวกำหนดการก่อภูมิคุ้มกันของวัคซีน การสังเคราะห์ความสัมพันธ์ของการป้องกันของ Plotkin แสดงให้เห็นว่า สำหรับวัคซีนหลายชนิด เครื่องหมายทางภูมิคุ้มกันที่วัดได้ (มักจะเป็นระดับแอนติบอดี) สามารถใช้แทนการป้องกันได้ ในขณะที่วัคซีนบางชนิดขึ้นอยู่กับภูมิคุ้มกันแบบเซลล์หรือความทรงจำที่ถูกกระตุ้นเมื่อสัมผัสเชื้อมากกว่า

Clinical relevance

การทำความเข้าใจการก่อภูมิคุ้มกันช่วยให้แพทย์และผู้อ่านด้านสาธารณสุขตีความได้ว่าระดับแอนติบอดีหรือการตรวจทีเซลล์บอกอะไรได้บ้างและบอกอะไรไม่ได้บ้างเกี่ยวกับการป้องกัน และทำไมวัคซีนบางชนิดจึงต้องการวัคซีนกระตุ้นในขณะที่บางชนิดให้ภูมิคุ้มกันที่คงทน เนื้อหาส่วนนี้อธิบายว่าภูมิคุ้มกันที่เกิดจากวัคซีนถูกสร้างขึ้นและประเมินได้อย่างไร; เป็นข้อมูลพื้นฐานสำหรับการประเมินหลักฐานและไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการตัดสินใจฉีดวัคซีนรายบุคคล ซึ่งเป็นไปตามตารางการฉีดวัคซีนและแนวทางปฏิบัติในปัจจุบัน

Epidemiology

ความสัมพันธ์ระหว่างการก่อภูมิคุ้มกันและการป้องกันในประชากรเป็นรากฐานของการประเมินวัคซีน: ความสัมพันธ์ของการป้องกันที่ได้รับการยอมรับช่วยให้วัคซีนใหม่หรือวัคซีนที่ได้รับการปรับปรุงสามารถได้รับอนุญาตตามข้อมูลการก่อภูมิคุ้มกัน ในขณะที่การศึกษาประสิทธิผลยืนยันการป้องกันภายใต้สภาพการณ์จริง การติดตามการตอบสนองของแอนติบอดีในระยะยาวของ Amanna และคณะ แสดงให้เห็นว่าภูมิคุ้มกันแบบฮิวเมอรัลสามารถคงอยู่ได้อย่างยาวนานเพียงใดหลังจากการติดเชื้อตามธรรมชาติหรือการฉีดวัคซีน ซึ่งให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับความคาดหวังเกี่ยวกับการลดลงของภูมิคุ้มกันและการกระตุ้น

History

แนวคิดที่ว่าคุณค่าในการป้องกันของวัคซีนสามารถทำนายได้จากการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่วัดได้นั้นพัฒนาขึ้นตลอดศตวรรษที่ 20 เมื่อมีการกำหนดมาตรฐานการทดสอบทางซีรัมวิทยาและมีการเชื่อมโยงระดับแอนติบอดีกับการป้องกันโรคต่างๆ เช่น โรคคอตีบ, บาดทะยัก, และหัด บทวิจารณ์ของ Plotkin ได้รวบรวมกรอบแนวคิดสมัยใหม่ของความสัมพันธ์ของการป้องกัน ในขณะที่ความก้าวหน้าทางภูมิคุ้มกันวิทยาของเซลล์ได้ขยายความสนใจนอกเหนือจากแอนติบอดีไปยังการตอบสนองของทีเซลล์และความทรงจำ

Key figures

• Stanley Plotkin
• Martin Bachmann
• Mark Slifka

Seminal works

• plotkin-2010
• plotkin-2008
• amanna-2007

Frequently asked questions

ความแตกต่างระหว่างการก่อภูมิคุ้มกันและประสิทธิภาพคืออะไร?

การก่อภูมิคุ้มกันคือการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่วัคซีนกระตุ้น ซึ่งมักจะวัดในห้องปฏิบัติการเป็นระดับแอนติบอดีหรือผลการตรวจทีเซลล์; ประสิทธิภาพคือการป้องกันโรคที่วัคซีนมอบให้ ซึ่งวัดในการทดลองทางคลินิก วัคซีนสามารถก่อภูมิคุ้มกันได้แต่จะป้องกันได้ก็ต่อเมื่อเครื่องหมายทางภูมิคุ้มกันนั้นสัมพันธ์กับการป้องกันจริงๆ

ทำไมวัคซีนบางชนิดจึงต้องมีการกระตุ้น?

ภูมิคุ้มกันที่เกิดจากวัคซีนสามารถลดลงได้เมื่อเวลาผ่านไป เนื่องจากระดับแอนติบอดีลดลงและการตอบสนองของความทรงจำไม่ได้รับการกระตุ้นซ้ำ; วัคซีนกระตุ้นจะกระตุ้นความทรงจำทางภูมิคุ้มกันอีกครั้งเพื่อฟื้นฟูระดับการป้องกัน ความจำเป็นในการกระตุ้นขึ้นอยู่กับความคงทนของการตอบสนองดั้งเดิมและความสัมพันธ์ของการป้องกัน