ภูมิคุ้มกันทีเซลล์

ภูมิคุ้มกันทีเซลล์เป็นกลไกการตอบสนองทางเซลล์ของระบบภูมิคุ้มกันแบบปรับตัว ซึ่งลิมโฟไซต์ชนิดทีจะจดจำแอนติเจนที่นำเสนออยู่บนโมเลกุล MHC และช่วยเซลล์ภูมิคุ้มกันอื่น ๆ หรือฆ่าเซลล์ที่ติดเชื้อโดยตรง ในด้านวัคซีนวิทยา ภูมิคุ้มกันชนิดนี้เป็นพื้นฐานของการป้องกันเชื้อโรคที่แอนติบอดีเพียงอย่างเดียวไม่สามารถควบคุมได้ และเป็นตัวกำหนดการช่วยเหลือที่ขับเคลื่อนการตอบสนองของแอนติบอดีและหน่วยความจำที่คงทน

Definition

ภูมิคุ้มกันทีเซลล์เป็นองค์ประกอบของภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวที่อาศัยลิมโฟไซต์ชนิดทีซึ่งจดจำแอนติเจนเปปไทด์ที่นำเสนอโดยโมเลกุล Major Histocompatibility Complex (MHC) ประกอบด้วยเซลล์ผู้ช่วย CD4+ ที่ประสานการตอบสนอง และเซลล์ทำลายเซลล์ CD8+ ที่กำจัดเซลล์ที่ติดเชื้อ

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมทีเซลล์ผู้ช่วย CD4+ และทีเซลล์ทำลายเซลล์ CD8+ วิธีการกระตุ้นและแยกความแตกต่างของเซลล์เหล่านี้ แนวคิดของคุณภาพทีเซลล์ (ความสามารถในการทำงานหลายอย่าง) ในการป้องกัน และเหตุใดการตอบสนองของทีเซลล์จึงมีความสำคัญต่อวัคซีนที่ใช้ต่อต้านเชื้อโรคภายในเซลล์และเชื้อโรคเรื้อรัง นี่คือข้อมูลอ้างอิงเชิงกลไกและแนวคิด ไม่ใช่แนวทางในการวัดการตอบสนองของทีเซลล์ในผู้ป่วยแต่ละราย

Core questions

• ทีเซลล์ CD4+ และ CD8+ ถูกกระตุ้นและแยกความแตกต่างอย่างไรหลังการฉีดวัคซีน?
• คุณสมบัติใดของการตอบสนองของทีเซลล์ (ขนาด, คุณภาพ, ฟีโนไทป์) ที่เกี่ยวข้องกับการป้องกัน?
• วัคซีนและเชื้อโรคชนิดใดที่ภูมิคุ้มกันของเซลล์มีความสำคัญมากกว่าแอนติบอดีเพียงอย่างเดียว?

Key concepts

• ทีเซลล์ผู้ช่วย CD4+
• ทีเซลล์ทำลายเซลล์ CD8+
• การนำเสนอแอนติเจนแบบจำเพาะ MHC
• ความสามารถในการทำงานหลายอย่างของทีเซลล์ (คุณภาพ)
• การแยกความแตกต่างของ Th1 / Th2 / Tfh
• การป้องกันเชื้อโรคภายในเซลล์โดยอาศัยเซลล์

Mechanisms

เซลล์นำเสนอแอนติเจนจะแสดงเปปไทด์ที่มาจากเชื้อโรคบน MHC class II ให้กับทีเซลล์ CD4+ และบน MHC class I ให้กับทีเซลล์ CD8+ ด้วยการกระตุ้นร่วมและสัญญาณไซโตไคน์ที่เหมาะสม ทีเซลล์ที่ยังไม่เคยสัมผัสเชื้อจะเพิ่มจำนวนและแยกความแตกต่างเป็นเซลล์เอฟเฟกเตอร์ชนิดย่อยต่าง ๆ เซลล์ CD4+ จะแยกตัวเป็นสายเซลล์ผู้ช่วย (รวมถึงเซลล์ผู้ช่วยฟอลลิคูลาร์ที่ขับเคลื่อนการพัฒนาความจำเพาะของแอนติบอดี) ในขณะที่เซลล์ CD8+ จะกลายเป็นลิมโฟไซต์ทำลายเซลล์ที่ฆ่าเซลล์ที่ติดเชื้อ Seder และคณะเน้นย้ำว่าคุณภาพของการตอบสนองของทีเซลล์ โดยเฉพาะเซลล์ที่มีความสามารถในการทำงานหลายอย่างที่ผลิตไซโตไคน์หลายชนิด อาจมีความสำคัญต่อการป้องกันไม่แพ้ขนาดของการตอบสนอง และ Farber และคณะได้อธิบายว่าทีเซลล์หน่วยความจำของมนุษย์ถูกสร้างขึ้นและกระจายไปทั่วเนื้อเยื่อส่วนต่าง ๆ อย่างไร

Clinical relevance

ภูมิคุ้มกันทีเซลล์อธิบายว่าเหตุใดการป้องกันเชื้อโรคบางชนิด โดยเฉพาะการติดเชื้อภายในเซลล์และการติดเชื้อเรื้อรัง จึงขึ้นอยู่กับการตอบสนองทางเซลล์มากกว่าการตอบสนองทางของเหลว และเหตุใดการประเมินวัคซีนบางชนิดจึงรวมการทดสอบทีเซลล์ด้วย ข้อมูลนี้อธิบายการตอบสนองของเซลล์ในระดับกลไกและหลักฐาน ไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการสั่งหรือตีความการทดสอบเซลล์ภูมิคุ้มกันในการดูแลผู้ป่วยแต่ละราย

Epidemiology

สำหรับเชื้อโรคเช่น Mycobacterium tuberculosis และการติดเชื้อไวรัสหลายชนิด ภูมิคุ้มกันของเซลล์มีความสำคัญต่อการควบคุม และการพัฒนาวัคซีนสำหรับเป้าหมายเหล่านี้จะประเมินการตอบสนองของทีเซลล์ควบคู่ไปกับการตอบสนองของแอนติบอดี หรือแทนที่การตอบสนองของแอนติบอดี กรอบแนวคิดของ Plotkin ชี้ให้เห็นว่าสำหรับวัคซีนบางชนิด ตัวบ่งชี้ทางเซลล์ (cellular correlate) มากกว่าระดับแอนติบอดี เป็นตัวสะท้อนการป้องกันที่ดีที่สุด

History

ความแตกต่างระหว่างภูมิคุ้มกันแบบอาศัยสารน้ำและภูมิคุ้มกันแบบอาศัยเซลล์เกิดขึ้นในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 และการรับรู้ถึงข้อจำกัดของ MHC ในทศวรรษ 1970 ได้กำหนดว่าทีเซลล์รับรู้แอนติเจนอย่างไร งานวิจัยต่อมาเกี่ยวกับเซลล์ผู้ช่วยชนิดย่อย หน้าที่ของเซลล์ทำลายเซลล์ และคุณภาพการทำงานหลายอย่างของการตอบสนองของทีเซลล์ ได้เชื่อมโยงภูมิคุ้มกันวิทยาของเซลล์เข้ากับการออกแบบวัคซีนอย่างมีเหตุผล

Debates

การประเมินวัคซีนควรพึ่งพาขนาดหรือคุณภาพของทีเซลล์?

จำนวนรวมของทีเซลล์ที่จำเพาะต่อแอนติเจนไม่ได้บ่งชี้ถึงการป้องกันเสมอไป คุณภาพของการตอบสนอง รวมถึงความสามารถในการทำงานหลายอย่างและการแปลที่เนื้อเยื่อ อาจให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์มากกว่า ซึ่งทำให้การเลือกตัวบ่งชี้ทางเซลล์ของการป้องกันมีความซับซ้อน

Key figures

• Robert Seder
• Mario Roederer
• Donna Farber

Seminal works

• seder-2008
• farber-2014

Frequently asked questions

ภูมิคุ้มกันทีเซลล์แตกต่างจากภูมิคุ้มกันแอนติบอดีอย่างไร?

ภูมิคุ้มกันแอนติบอดี (ภูมิคุ้มกันแบบอาศัยสารน้ำ) เกิดขึ้นโดยแอนติบอดีที่ละลายน้ำได้ซึ่งออกฤทธิ์ต่อเชื้อโรคและสารพิษภายนอกเซลล์ ในขณะที่ภูมิคุ้มกันทีเซลล์เป็นแบบอาศัยเซลล์: ทีเซลล์ CD8+ จะฆ่าเซลล์ที่ติดเชื้อ และทีเซลล์ CD4+ จะประสานการตอบสนองในวงกว้างขึ้น ทั้งสองส่วนนี้เสริมซึ่งกันและกัน และวัคซีนหลายชนิดกระตุ้นทั้งสองส่วน

เหตุใดวัคซีนบางชนิดจึงมุ่งเป้าไปที่การตอบสนองของทีเซลล์?

สำหรับเชื้อโรคที่อาศัยอยู่ภายในเซลล์หรือก่อให้เกิดการติดเชื้อเรื้อรัง แอนติบอดีอาจไม่เพียงพอ ดังนั้นการป้องกันจึงอาศัยทีเซลล์ที่จดจำและกำจัดเซลล์ที่ติดเชื้อ วัคซีนที่มุ่งเป้าไปที่เชื้อโรคดังกล่าวจึงได้รับการออกแบบและประเมินโดยคำนึงถึงภูมิคุ้มกันของเซลล์