ELISPOT技術(shù)在T細(xì)胞作為衡量COVID-19 疫苗的有效性指標(biāo)的應(yīng)用

近期，來(lái)自美國(guó)各地的 60 多名科學(xué)家簽署了一封致美國(guó)FDA的信函，建議該機(jī)構(gòu)將 T 細(xì)胞作為衡量COVID-19疫苗有效性的指標(biāo)。通常，疫苗的有效性是通過(guò)抗體反應(yīng)來(lái)衡量的，但科學(xué)家們正在推動(dòng)將T細(xì)胞視為疫苗長(zhǎng)期成功的一個(gè)因素。
  簽署人之一，賓夕法尼亞大學(xué)佩雷​​爾曼醫(yī)學(xué)院系統(tǒng)藥理學(xué)和轉(zhuǎn)化治療學(xué)系主任 E. John Wherry 指出，對(duì)于許多疾病，尤其是 COVID-19，在涉及疫苗保護(hù)人免受疾病與簡(jiǎn)單感染的能力時(shí)，似乎存在很多誤解。“很明顯，隨著時(shí)間的推移，T細(xì)胞反應(yīng)非常強(qiáng)大且非常穩(wěn)定。并且抗體保護(hù)和提供屏障阻止病毒進(jìn)入的想法符合輕度感染與疾病的表現(xiàn)，而T細(xì)胞可以防止進(jìn)展為嚴(yán)重疾病”。

現(xiàn)在，隨著Omicron在COVID-19領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位，科學(xué)家們正在敦促FDA重新考慮該如何定義免疫反應(yīng)。潛在的新變種仍然可能出現(xiàn)，并且持續(xù)的疫苗加強(qiáng)接種并非對(duì)所有地區(qū)可行的。聯(lián)名科學(xué)家們正在請(qǐng)求圍繞COVID-19進(jìn)行更多研究，其中包括T細(xì)胞，迄今為止，這些研究在很大程度上被忽視了。信中寫(xiě)道“如果自COVID-19大流行開(kāi)始以來(lái)收集了詳盡的更廣泛的適應(yīng)性免疫反應(yīng)（包括（抗體）和 T 細(xì)胞）數(shù)據(jù)，我們將更好地了解新興變體帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)……。檢查 T-細(xì)胞反應(yīng)可用于臨床診斷和管理、保護(hù)性免疫評(píng)估和疫苗評(píng)估”。
  到目前為止，制藥行業(yè)包括COVID-19疫苗/治療性藥物/預(yù)防性藥物幾乎完全專注于抗體。雖然抗體可以幫助預(yù)防感染，但有助于長(zhǎng)期恢復(fù)的T細(xì)胞在很大程度上被拋在了后面。T 細(xì)胞有助于刺激B細(xì)胞產(chǎn)生抗體，還可以轉(zhuǎn)化為記憶CD8 T細(xì)胞，提供持久的免疫反應(yīng)。

2020 年 6 月，Adaptive Biotechnologies與 Microsoft 合作建立了一個(gè)包含 COVID-19 患者去識(shí)別血液樣本的數(shù)據(jù)庫(kù)。他們的目標(biāo)是測(cè)量和分析不同的免疫反應(yīng)——特別是T細(xì)胞對(duì)病毒的反應(yīng)。Adaptive公司發(fā)現(xiàn)T細(xì)胞反應(yīng)的不同，是不同COVID-19變體和不同疫苗造成的免疫反應(yīng)主要區(qū)別之一。

貝絲以色列女執(zhí)事醫(yī)療中心 發(fā)表了一項(xiàng)評(píng)估強(qiáng)生公司COVID-19疫苗免疫原性的研究。研究發(fā)現(xiàn)，在曾一度在南非占主導(dǎo)地位的 Beta 變體的情況下，強(qiáng)生的疫苗并不能很好地產(chǎn)生抗體，但T細(xì)胞反應(yīng)仍然有效。

“這有點(diǎn)自相矛盾。我們知道南非變種似乎逃脫了一些中和抗體。然而，當(dāng)您看到避免死亡或住院的硬終點(diǎn)時(shí)，該疫苗在南非的表現(xiàn)相當(dāng)不錯(cuò)，” Adaptive首席醫(yī)療官Lance Baldo醫(yī)學(xué)博士說(shuō)。“所以，理論是：如果抗體沒(méi)有像我們預(yù)期的那樣提供保護(hù)，那么實(shí)際上是 T 細(xì)胞提供了這種保護(hù)嗎？”
總之，抗體至關(guān)重要，但事實(shí)上這些疫苗會(huì)誘導(dǎo)非常強(qiáng)的T細(xì)胞反應(yīng)，如果將T細(xì)胞反應(yīng)納入衡量指標(biāo)的建議被FDA采納，制藥公司提交疫苗數(shù)據(jù)時(shí)所需的免疫反應(yīng)測(cè)量將被進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化，或許能夠促進(jìn)未來(lái)更有效的疫苗研發(fā)，更好地了解可能的疫苗副作用。
 
T細(xì)胞反應(yīng)檢測(cè)工具
目前，研究T細(xì)胞免疫原性反應(yīng)的主要檢測(cè)工具：ELISPOT檢測(cè)和流式胞內(nèi)細(xì)胞因子檢測(cè)手段，兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)（如下表）。在COVID-19疫苗評(píng)估T細(xì)胞反應(yīng)時(shí)同時(shí)使用，互相驗(yàn)證。

	ELISpot/FluoroSpot技術(shù)	FCM-ICS技術(shù)
通量	高通量	相對(duì)較低
樣本	活細(xì)胞；細(xì)胞數(shù)要求相對(duì)較少	活細(xì)胞，細(xì)胞數(shù)要求高
檢測(cè)結(jié)果	單細(xì)胞水平/分泌因子的細(xì)胞頻率	單細(xì)胞水平/分泌因子細(xì)胞的占比
分析類型	功能分析	功能/表型分析(surface markers)
檢測(cè)指標(biāo)	單因子檢測(cè)(ELISPOT) 多因子檢測(cè) (FluoroSpot)	多因子/多表型檢測(cè)
靈敏度	靈敏度高	靈敏度中等
代謝動(dòng)力學(xué)	刺激期間累積分泌的細(xì)胞因子	阻斷處理4-6h內(nèi)累積在胞內(nèi)的細(xì)胞因子
價(jià)格	適中	昂貴

 

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高端：Mabtech IRIS	基礎(chǔ)：Mabtech Astor
-明場(chǎng)ELISPOT計(jì)數(shù)和數(shù)據(jù)分析 -四色FluoroSpot計(jì)數(shù)和數(shù)據(jù)分析	-明場(chǎng)ELISPOT計(jì)數(shù)和數(shù)據(jù)分析