ภูมิคุ้มกันของวัคซีน ประสิทธิผล และความปลอดภัย

ภูมิคุ้มกัน (Immunogenicity) คือการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่วัคซีนกระตุ้นให้เกิดขึ้นและสามารถวัดได้ ประสิทธิผล (Efficacy) คือการลดลงของโรคที่วัคซีนก่อให้เกิดภายใต้เงื่อนไขการทดลอง ประสิทธิภาพ (Effectiveness) คือการป้องกันที่วัคซีนมอบให้ในการใช้งานจริง และความปลอดภัย (Safety) คือข้อมูลผลข้างเคียงของวัคซีน ปัญหาหลักของวิทยาวัคซีนคือการเชื่อมโยงการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่วัดได้กับการป้องกันจริงผ่านตัวบ่งชี้ความสัมพันธ์ของการป้องกัน (correlate of protection)

Definition

ภูมิคุ้มกัน (Immunogenicity) คือขนาดและคุณภาพของการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่วัคซีนกระตุ้น ประสิทธิผล (Efficacy) คือการลดลงตามสัดส่วนของอุบัติการณ์ของโรคในกลุ่มผู้ได้รับวัคซีนเทียบกับกลุ่มที่ไม่ได้รับวัคซีนในการทดลองควบคุม ประสิทธิภาพ (Effectiveness) คือประโยชน์ที่คล้ายกันที่สังเกตได้ในการใช้งานตามปกติ และตัวบ่งชี้ความสัมพันธ์ของการป้องกัน (correlate of protection) คือเครื่องหมายทางภูมิคุ้มกันที่สัมพันธ์กับการป้องกันทางสถิติ

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมถึงวิธีการวัดภูมิคุ้มกันที่เกิดจากวัคซีน วิธีการวัดปริมาณการป้องกันในการทดลองและในการใช้งานจริง และวิธีที่ตัวบ่งชี้ความสัมพันธ์ของการป้องกันเชื่อมโยงทั้งสองส่วนเข้าด้วยกัน นอกจากนี้ยังครอบคลุมถึงการประเมินความปลอดภัยของวัคซีน เนื้อหานี้เป็นการให้ความรู้เกี่ยวกับแนวคิดเหล่านี้และหลักฐานที่รองรับ ไม่ใช่คำแนะนำว่าบุคคลควรได้รับการฉีดวัคซีนหรือไม่

Core questions

• ภูมิคุ้มกันที่เกิดจากวัคซีนวัดได้อย่างไร?
• ประสิทธิผล (efficacy) และประสิทธิภาพ (effectiveness) แตกต่างกันอย่างไร?
• อะไรทำให้เครื่องหมายทางภูมิคุ้มกันเป็นตัวบ่งชี้ความสัมพันธ์ของการป้องกันที่ถูกต้อง?
• ความปลอดภัยของวัคซีนและเหตุการณ์ไม่พึงประสงค์ที่หายากประเมินได้อย่างไร?
• เหตุใดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่แข็งแกร่งจึงยังอาจไม่สามารถทำนายการป้องกันได้?

Key concepts

• ภูมิคุ้มกัน (Immunogenicity)
• ประสิทธิผลของวัคซีน (Vaccine efficacy)
• ประสิทธิภาพของวัคซีน (Vaccine effectiveness)
• ตัวบ่งชี้ความสัมพันธ์ของการป้องกัน (Correlate of protection)
• ระดับแอนติบอดีชนิดลบล้างฤทธิ์ (Neutralizing antibody titre)
• ภูมิคุ้มกันที่อาศัยเซลล์ (Cell-mediated immunity)
• ปฏิกิริยาและเหตุการณ์ไม่พึงประสงค์ (Reactogenicity and adverse events)
• ความคงทนและการลดลงของภูมิคุ้มกัน (Durability and waning of immunity)

Mechanisms

หลังการฉีดวัคซีน ภูมิคุ้มกันจะถูกประเมินโดยการทดสอบ เช่น ระดับแอนติบอดีชนิดลบล้างฤทธิ์ (neutralizing-antibody titres) และการวัดการตอบสนองของทีเซลล์ (T-cell response) ซึ่งสะท้อนถึงแต่ไม่เท่ากับการป้องกัน ประสิทธิผลถูกกำหนดโดยการเปรียบเทียบอุบัติการณ์ของโรคระหว่างกลุ่มที่ได้รับวัคซีนและกลุ่มที่ได้รับยาหลอกในการทดลองแบบสุ่ม เช่นในการศึกษา BNT162b2 และ mRNA-1273 (Polack et al., 2020; Baden et al., 2021) ในขณะที่ประสิทธิภาพถูกประมาณจากการสังเกตเมื่อวัคซีนเริ่มใช้งานจริง การเชื่อมโยงเชิงแนวคิดคือตัวบ่งชี้ความสัมพันธ์ของการป้องกัน ซึ่งเป็นการวัดทางภูมิคุ้มกันที่ทำนายว่าใครได้รับการป้องกัน ซึ่งถูกกำหนดโดย Plotkin (2010) สำหรับ SARS-CoV-2 Khoury et al. (2021) แสดงให้เห็นว่าระดับแอนติบอดีชนิดลบล้างฤทธิ์สามารถทำนายการป้องกันจากการติดเชื้อที่มีอาการได้อย่างแม่นยำ ซึ่งแสดงให้เห็นถึงตัวบ่งชี้ความสัมพันธ์เชิงปริมาณ ความปลอดภัยถูกประเมินผ่านการเฝ้าระวังปฏิกิริยา (reactogenicity monitoring) ในการทดลองและการเฝ้าระวังหลังการอนุญาตจำหน่ายสำหรับเหตุการณ์ที่หายากกว่า

Clinical relevance

แนวคิดเหล่านี้อธิบายถึงวิธีการกำหนดและสื่อสารประโยชน์และความเสี่ยงของวัคซีน และเป็นพื้นฐานในการประเมินหลักฐานของวัคซีนใดๆ เนื้อหานี้อธิบายถึงวิธีการวัดและตีความประสิทธิผล ประสิทธิภาพ และความปลอดภัย ไม่ได้ให้คำแนะนำเกี่ยวกับการตัดสินใจฉีดวัคซีนของแต่ละบุคคล ซึ่งขึ้นอยู่กับการตัดสินใจทางคลินิกและแนวทางสาธารณสุขในปัจจุบัน

History

แนวคิดที่ว่าเครื่องหมายทางภูมิคุ้มกันที่วัดได้สามารถใช้แทนการป้องกันทางคลินิกได้พัฒนามาหลายทศวรรษในสาขาวิทยาวัคซีน และถูกสังเคราะห์โดย Plotkin (2010) ซึ่งกรอบแนวคิดของตัวบ่งชี้ความสัมพันธ์ของการป้องกันได้กลายเป็นจุดอ้างอิง การทดลองวัคซีน COVID-19 และการวิเคราะห์เมตา (meta-analyses) ที่ตามมา (Polack et al., 2020; Khoury et al., 2021) ได้ให้ชุดข้อมูลขนาดใหญ่ที่ทันสมัยซึ่งเชื่อมโยงระดับแอนติบอดีกับการป้องกันที่วัดได้

Debates

เกณฑ์แอนติบอดีเพียงอย่างเดียวเพียงพอที่จะเป็นตัวบ่งชี้ความสัมพันธ์ของการป้องกันหรือไม่?

ระดับแอนติบอดีชนิดลบล้างฤทธิ์สามารถทำนายการป้องกันได้ดีสำหรับไวรัสหลายชนิด แต่ภูมิคุ้มกันที่อาศัยเซลล์และการลดลงของภูมิคุ้มกันเมื่อเวลาผ่านไปทำให้การพึ่งพาเกณฑ์เดียวมีความซับซ้อน ดังนั้นวงการวิชาการจึงถือว่าตัวบ่งชี้ความสัมพันธ์เป็นตัวแทนที่มีประโยชน์แต่ไม่สมบูรณ์

Key figures

• Stanley Plotkin
• Andrew Pollard

Seminal works

• plotkin-2010
• khoury-2021

Frequently asked questions

ประสิทธิผลของวัคซีน (vaccine efficacy) และประสิทธิภาพของวัคซีน (effectiveness) แตกต่างกันอย่างไร?

ประสิทธิผลคือการป้องกันที่วัดได้ภายใต้เงื่อนไขการควบคุมของการทดลองแบบสุ่ม ในขณะที่ประสิทธิภาพคือการป้องกันที่สังเกตได้เมื่อวัคซีนถูกใช้ในประชากรทั่วไป ซึ่งเงื่อนไขการควบคุมน้อยกว่า

ตัวบ่งชี้ความสัมพันธ์ของการป้องกัน (correlate of protection) คืออะไร?

เป็นการวัดทางภูมิคุ้มกัน ซึ่งมักจะเป็นระดับแอนติบอดีชนิดลบล้างฤทธิ์ ที่มีความสัมพันธ์ทางสถิติกับการได้รับการป้องกัน ทำให้สามารถทำนายการป้องกันได้โดยไม่ต้องรอสังเกตโรคในแต่ละบุคคล