ELISPOT技术在T细胞作为衡量COVID-19 疫苗的有效性指标的应用

近期，来自美国各地的 60 多名科学家签署了一封致美国FDA的信函，建议该机构将 T 细胞作为衡量COVID-19疫苗有效性的指标。通常，疫苗的有效性是通过抗体反应来衡量的，但科学家们正在推动将T细胞视为疫苗长期成功的一个因素。
  签署人之一，宾夕法尼亚大学佩雷​​尔曼医学院系统药理学和转化治疗学系主任 E. John Wherry 指出，对于许多疾病，尤其是 COVID-19，在涉及疫苗保护人免受疾病与简单感染的能力时，似乎存在很多误解。“很明显，随着时间的推移，T细胞反应非常强大且非常稳定。并且抗体保护和提供屏障阻止病毒进入的想法符合轻度感染与疾病的表现，而T细胞可以防止进展为严重疾病”。

现在，随着Omicron在COVID-19领域占据主导地位，科学家们正在敦促FDA重新考虑该如何定义免疫反应。潜在的新变种仍然可能出现，并且持续的疫苗加强接种并非对所有地区可行的。联名科学家们正在请求围绕COVID-19进行更多研究，其中包括T细胞，迄今为止，这些研究在很大程度上被忽视了。信中写道“如果自COVID-19大流行开始以来收集了详尽的更广泛的适应性免疫反应（包括（抗体）和 T 细胞）数据，我们将更好地了解新兴变体带来的风险……。检查 T-细胞反应可用于临床诊断和管理、保护性免疫评估和疫苗评估”。
  到目前为止，制药行业包括COVID-19疫苗/治疗性药物/预防性药物几乎完全专注于抗体。虽然抗体可以帮助预防感染，但有助于长期恢复的T细胞在很大程度上被抛在了后面。T 细胞有助于刺激B细胞产生抗体，还可以转化为记忆CD8 T细胞，提供持久的免疫反应。

2020 年 6 月，Adaptive Biotechnologies与 Microsoft 合作建立了一个包含 COVID-19 患者去识别血液样本的数据库。他们的目标是测量和分析不同的免疫反应——特别是T细胞对病毒的反应。Adaptive公司发现T细胞反应的不同，是不同COVID-19变体和不同疫苗造成的免疫反应主要区别之一。

贝丝以色列女执事医疗中心 发表了一项评估强生公司COVID-19疫苗免疫原性的研究。研究发现，在曾一度在南非占主导地位的 Beta 变体的情况下，强生的疫苗并不能很好地产生抗体，但T细胞反应仍然有效。

“这有点自相矛盾。我们知道南非变种似乎逃脱了一些中和抗体。然而，当您看到避免死亡或住院的硬终点时，该疫苗在南非的表现相当不错，” Adaptive首席医疗官Lance Baldo医学博士说。“所以，理论是：如果抗体没有像我们预期的那样提供保护，那么实际上是 T 细胞提供了这种保护吗？”
总之，抗体至关重要，但事实上这些疫苗会诱导非常强的T细胞反应，如果将T细胞反应纳入衡量指标的建议被FDA采纳，制药公司提交疫苗数据时所需的免疫反应测量将被进一步标准化，或许能够促进未来更有效的疫苗研发，更好地了解可能的疫苗副作用。
 
T细胞反应检测工具
目前，研究T细胞免疫原性反应的主要检测工具：ELISPOT检测和流式胞内细胞因子检测手段，两种方法各有优缺点（如下表）。在COVID-19疫苗评估T细胞反应时同时使用，互相验证。

	ELISpot/FluoroSpot技术	FCM-ICS技术
通量	高通量	相对较低
样本	活细胞；细胞数要求相对较少	活细胞，细胞数要求高
检测结果	单细胞水平/分泌因子的细胞频率	单细胞水平/分泌因子细胞的占比
分析类型	功能分析	功能/表型分析(surface markers)
检测指标	单因子检测(ELISPOT) 多因子检测 (FluoroSpot)	多因子/多表型检测
灵敏度	灵敏度高	灵敏度中等
代谢动力学	刺激期间累积分泌的细胞因子	阻断处理4-6h内累积在胞内的细胞因子
价格	适中	昂贵

 

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