การก่อภูมิคุ้มกัน ประสิทธิผล และตัวบ่งชี้ความสัมพันธ์ของการป้องกัน
หัวข้อนี้ครอบคลุมถึงวิธีการที่วัคซีนกระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน (การก่อภูมิคุ้มกัน) วิธีการวัดการตอบสนองนั้น และความเชื่อมโยงกับการป้องกันทางคลินิก โดยเชื่อมโยงแนวคิดสามประการที่มักถูกรวมเข้าด้วยกัน ได้แก่ การตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่วัคซีนกระตุ้น การป้องกันที่แสดงให้เห็นในการทดลองควบคุม (ประสิทธิผล) และในการใช้งานตามปกติ (ประสิทธิภาพ) และเครื่องหมายทางภูมิคุ้มกันที่วัดได้ซึ่งทำนายการป้องกัน (ตัวบ่งชี้ความสัมพันธ์ของการป้องกัน)
Definition
การก่อภูมิคุ้มกันคือความสามารถของวัคซีนในการกระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่วัดได้; ประสิทธิผลและประสิทธิภาพอธิบายถึงการป้องกันที่วัคซีนให้ภายใต้เงื่อนไขการทดลองและเงื่อนไขในโลกแห่งความเป็นจริงตามลำดับ; และตัวบ่งชี้ความสัมพันธ์ของการป้องกันคือเครื่องหมายทางภูมิคุ้มกันที่มีความสัมพันธ์ทางสถิติและในอุดมคติคือความสัมพันธ์เชิงกลไกกับการป้องกันนั้น
Scope
บทความนี้จะนำผู้อ่านไปสู่แนวคิดที่เชื่อมโยงกันตั้งแต่การสัมผัสแอนติเจนไปจนถึงภูมิคุ้มกันที่วัดได้ และการป้องกันที่แสดงให้เห็น โดยจะแนะนำจุดสิ้นสุดของการก่อภูมิคุ้มกัน (ระดับแอนติบอดี การทำให้เป็นกลาง การตอบสนองของเซลล์) ความแตกต่างระหว่างประสิทธิผลกับประสิทธิภาพ และตรรกะที่ใช้ในการตรวจสอบความถูกต้องของการวัดภูมิคุ้มกันว่าเป็นตัวบ่งชี้ความสัมพันธ์ของการป้องกัน โดยถือว่าสิ่งเหล่านี้เป็นแนวคิดอ้างอิงในวิทยาวัคซีนและภูมิคุ้มกันวิทยา ไม่ใช่แนวทางปฏิบัติทางคลินิก
Sub-topics
Core questions
- วัคซีนกระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันแบบใด และวัดปริมาณได้อย่างไร?
- การป้องกันที่แสดงให้เห็นในการทดลองแบบสุ่ม (ประสิทธิผล) แตกต่างจากการป้องกันที่สังเกตได้ในการใช้งานตามปกติ (ประสิทธิภาพ) อย่างไร?
- การวัดภูมิคุ้มกันใดที่ทำนายการป้องกัน และเมื่อใดที่เครื่องหมายสามารถใช้เป็นจุดสิ้นสุดตัวแทนได้?
Key concepts
- การก่อภูมิคุ้มกัน
- ประสิทธิผลของวัคซีนเทียบกับประสิทธิภาพ
- ตัวบ่งชี้ความสัมพันธ์ของการป้องกัน (เชิงกลไกเทียบกับไม่เชิงกลไก)
- ระดับแอนติบอดีที่ทำให้เป็นกลาง
- ภูมิคุ้มกันที่อาศัยเซลล์
- จุดสิ้นสุดตัวแทน
- เกณฑ์การเปลี่ยนซีรัมและเกณฑ์การป้องกันทางซีรัม
Key theories
- กรอบแนวคิดตัวบ่งชี้ความสัมพันธ์ของการป้องกัน
- กรอบแนวคิดของ Plotkin แยกแยะตัวบ่งชี้ความสัมพันธ์ของการป้องกันเชิงกลไก (การตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่เป็นสาเหตุของการป้องกัน) ออกจากตัวบ่งชี้ความสัมพันธ์ที่ไม่เชิงกลไก (เครื่องหมายที่ทำนายการป้องกันโดยไม่ได้เป็นสาเหตุโดยตรง) และกำหนดหลักฐานที่จำเป็นก่อนที่การวัดภูมิคุ้มกันจะสามารถใช้แทนจุดสิ้นสุดทางคลินิกได้
Mechanisms
วัคซีนจะนำเสนอแอนติเจนต่อระบบภูมิคุ้มกัน ซึ่งจะกระตุ้นการตอบสนองแบบฮิวเมอรัล (การสร้างแอนติบอดี) และแบบเซลล์ (ทีเซลล์) และสร้างความจำทางภูมิคุ้มกัน การศึกษาการก่อภูมิคุ้มกันจะวัดการตอบสนองเหล่านี้ในรูปของระดับแอนติบอดี กิจกรรมการทำให้เป็นกลาง และความถี่ของทีเซลล์ที่จำเพาะต่อแอนติเจน จากนั้นการทดลองประสิทธิผลจะทดสอบว่าผู้ที่ได้รับวัคซีนมีผลลัพธ์น้อยกว่ากลุ่มควบคุมที่ไม่ได้รับวัคซีนหรือไม่ และการสร้างแบบจำลองจะเชื่อมโยงขนาดของการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันกับระดับการป้องกัน ตัวอย่างเช่น สำหรับวัคซีน SARS-CoV-2 ระดับแอนติบอดีที่ทำให้เป็นกลางแสดงให้เห็นว่าสามารถทำนายการป้องกันการติดเชื้อที่มีอาการได้อย่างแม่นยำ
Clinical relevance
ความเข้าใจเกี่ยวกับการก่อภูมิคุ้มกันและตัวบ่งชี้ความสัมพันธ์ของการป้องกันเป็นพื้นฐานในการประเมิน การอนุญาต และการติดตามวัคซีน รวมถึงการตีความความคงทนของการป้องกัน แนวคิดเหล่านี้อธิบายถึงวิธีการสร้างและประเมินหลักฐานวัคซีน โดยเป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับวิทยาศาสตร์สุขภาพและไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการตัดสินใจฉีดวัคซีนของแต่ละบุคคล ซึ่งเป็นหน้าที่ของแพทย์และหน่วยงานสาธารณสุข
Epidemiology
ประสิทธิภาพของวัคซีนจะถูกกำหนดลักษณะเบื้องต้นในการทดลองประสิทธิผลแบบควบคุม จากนั้นจึงทำการศึกษาประสิทธิภาพแบบสังเกตการณ์ในประชากรทั่วไป ซึ่งต้องมีการจัดการกับปัจจัยรบกวนและอคติ ตัวบ่งชี้ความสัมพันธ์ของการป้องกัน เมื่อได้รับการยืนยันแล้ว สามารถเร่งการประเมินวัคซีนใหม่หรือวัคซีนที่ปรับปรุงใหม่ได้ โดยอนุญาตให้ใช้การก่อภูมิคุ้มกันแทนการทดลองจุดสิ้นสุดทางคลินิกขนาดใหญ่
Evidence & guidelines
รากฐานแนวคิดได้ถูกกำหนดไว้ในเอกสารเกี่ยวกับตัวบ่งชี้ความสัมพันธ์ของการป้องกันของ Plotkin และในการทบทวนวิทยาวัคซีนทั่วไป; ข้อควรระวังทางระเบียบวิธีสำหรับการศึกษาประสิทธิภาพแบบสังเกตการณ์ได้ถูกกล่าวถึงโดย Lipsitch และคณะ สิ่งเหล่านี้เป็นการสังเคราะห์ข้อมูลอ้างอิงมากกว่าแนวทางปฏิบัติทางคลินิกเชิงบังคับ
History
แนวคิดที่ว่าการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่วัดได้สามารถทำนายการป้องกันได้นั้นย้อนไปถึงงานทางซีรัมวิทยาในยุคแรกเริ่มเกี่ยวกับสารต้านพิษและเกณฑ์แอนติบอดีสำหรับโรคต่างๆ เช่น โรคคอตีบและบาดทะยัก การทบทวนของ Plotkin ในช่วงทศวรรษ 2000 และ 2010 ได้รวบรวมคำศัพท์สมัยใหม่เกี่ยวกับตัวบ่งชี้ความสัมพันธ์ของการป้องกัน และการระบาดใหญ่ของ COVID-19 ได้กระตุ้นให้เกิดงานใหม่ที่เข้มข้นในการหาปริมาณความสัมพันธ์ระหว่างระดับแอนติบอดีที่ทำให้เป็นกลางกับการป้องกัน
Debates
- เมื่อใดที่เครื่องหมายภูมิคุ้มกันสามารถใช้แทนจุดสิ้นสุดทางคลินิกได้?
- การสร้างเครื่องหมายให้เป็นตัวแทนที่ถูกต้องต้องมีหลักฐานว่าสามารถทำนายการป้องกันได้ในทุกสถานการณ์; ตัวบ่งชี้ความสัมพันธ์เชิงกลไกและไม่เชิงกลไกมีน้ำหนักการอนุมานที่แตกต่างกัน และการพึ่งพาเครื่องหมายเดียวมากเกินไป (เช่น ระดับแอนติบอดี) อาจพลาดการมีส่วนร่วมของภูมิคุ้มกันแบบเซลล์
- ความน่าเชื่อถือของการประมาณประสิทธิภาพในโลกแห่งความเป็นจริงเป็นอย่างไร?
- การศึกษาประสิทธิภาพแบบสังเกตการณ์มีความเสี่ยงต่อปัจจัยรบกวน การเลือก และอคติ ดังนั้นการตีความเชิงสาเหตุของประสิทธิภาพและการลดลงของภูมิคุ้มกันจึงต้องมีการออกแบบและการวิเคราะห์ที่ระมัดระวัง
Key figures
- Stanley A. Plotkin
- Andrew J. Pollard
- Peter B. Gilbert
- Marc Lipsitch
- Miles P. Davenport
Related topics
Seminal works
- plotkin-2010
- plotkin-gilbert-2012
- pollard-bijker-2021
- khoury-2021
Frequently asked questions
- ความแตกต่างระหว่างประสิทธิผลและประสิทธิภาพของวัคซีนคืออะไร?
- ประสิทธิผลคือการป้องกันที่วัดได้ภายใต้เงื่อนไขการควบคุมของการทดลองแบบสุ่ม ในขณะที่ประสิทธิภาพคือการป้องกันที่สังเกตได้เมื่อวัคซีนถูกนำไปใช้ในทางปฏิบัติปกติในประชากรที่กว้างขึ้น ซึ่งมีเงื่อนไขและประชากรที่หลากหลายกว่า
- ตัวบ่งชี้ความสัมพันธ์ของการป้องกันคืออะไร?
- เป็นการวัดทางภูมิคุ้มกัน เช่น ระดับแอนติบอดี ที่มีความสัมพันธ์กับการป้องกันโรค; ตัวบ่งชี้ความสัมพันธ์เชิงกลไกเป็นสาเหตุของการป้องกัน ในขณะที่ตัวบ่งชี้ความสัมพันธ์ที่ไม่เชิงกลไกทำนายการป้องกันโดยไม่ได้เป็นสาเหตุโดยตรง