ELISpot和FluoroSpot免疫检测方法在传染病研究中发挥着关键作用，它们能够在细胞水平上检测免疫反应，帮助研究者理解各种感染背后的免疫机制。下文探讨了Mabtech免疫检测方法在重大传染病研究中的应用，包括结核病（TB）、SARS-CoV-2、疟疾、艾滋病（HIV）、猴痘（Mpox）、蜱传脑炎（TBE）、莱姆病、流感、巨细胞病毒（CMV）、Epstein-Barr病毒（EBV）和BK病毒。
免疫系统对抗病原体的能力在很大程度上依赖于细胞免疫，特别是T细胞的作用以及它们分泌细胞因子以调节免疫反应的能力。像ELISpot和FluoroSpot这样的免疫检测方法能够定量分析单个细胞水平上分泌细胞因子的细胞，非常适合用于研究针对感染性病原体的免疫反应。通过捕获单个细胞释放的细胞因子或其他免疫相关分子，这些免疫检测方法使研究人员能够研究针对病原体的特异性免疫反应，用于诊断以及疫苗开发。
结核病（TB）
结核病是由结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis）引起的，仍然是全球最严重的传染病之一。在结核病免疫研究中，ELISpot的使用带来了极大的益处，尤其是在监测T细胞反应方面。ELISpot检测，尤其是针对干扰素-γ（IFN-γ）的检测，常用于疫苗开发和诊断。例如，IFN-γ ELISpot检测已被广泛用于通过测量针对特定结核分枝杆菌抗原（如ESAT-6和CFP-10）的干扰素-γ释放来检测潜伏性结核感染。因此，ELISpot在结核病诊断中是一种干扰素-γ释放试验（IGRA）。需要注意的是，IGRA也可以基于ELISA进行。然而，无论IGRA是基于何种检测方法，许多医疗服务提供者都已意识到IGRA相比经典的结核菌素试验（TST）在诊断上的优势，因为TST可能会在接种过卡介苗（BCG）疫苗的人群中产生假阳性结果。
ELISpot检测已经可以适应多种结核特异性抗原的检测，从而提高诊断的准确性。例如，Mabtech ELISpot Path试剂盒（货号3420-2AST-P4-1，ELISpot Path: TB (ESAT6+CFP10+EspC) Human IFNγ），除了传统的ESAT-6和CFP-10抗原外，还加入了EspC抗原。如果未来非BCG疫苗开始包含ESAT-6和/或CFP-10，那么现有的IGRAs将无法区分接种疫苗者和被感染者，这种第三种抗原在诊断中可能会派上用场。为了加速对结核病的研究，Mabtech还可以提供多种结核分枝杆菌肽库：TB (EspC)，扫描肽库（货号3623-1）；TB (ESAT-6)，扫描肽库（货号3624-1）；TB (CFP-10)，扫描肽库（货号3625-1）。
细胞因子IFN-γ是用于一般免疫反应的良好生物标志物，但通过研究替代蛋白，或许可以获得更多详细信息。卡罗林斯卡学院的Christopher Sundling及其团队利用Olink的探索性多重检测技术，识别出一种包含12种蛋白质的血浆标志物，这种标志物在患有肺结核和肺外结核的个体中高度富集，并且与疾病严重程度相关。在12种蛋白质中，差异最显著的4种是IFN-γ、IL-6、VEGF和IP-10，这些发现得到了之前多项蛋白质组学研究的证实：IFN-γ水平在活动性结核病期间升高；IL-6与活动性结核病和空洞型结核病相关；VEGF促进血管生成，可由结核病肉芽肿中的巨噬细胞产生。最后，IP-10（干扰素-γ诱导蛋白10）作为一种诊断生物标志物，可能比IFN-γ更敏感，因为该蛋白是IFN-γ下游诱导的，理论上信号可以被放大。为了在单细胞水平上研究例如IP-10，推荐Mabetch的ELISpot Plus：IP-10试剂盒（货号3401-4APW-2， ELISpot Plus: Human IP-10 (ALP)）。
综上所述，新的肽库以及新的生物标志物对于改进结核病诊断和疫苗开发具有重要意义。使用FluoroSpot或基于微珠的多重平台等多重检测工具，可以提供关于疾病状态和严重程度的更丰富信息，并有助于指导治疗和加强结核病防控。
新冠病毒（SARS-CoV-2）
由SARS-CoV-2引起的新冠疫情促使人们迅速加大了对病毒免疫反应的研究力度。ELISpot检测已被广泛用于评估针对SARS-CoV-2的T细胞反应，为自然感染和疫苗诱导的免疫反应提供了关键信息。有研究使用了FluoroSpot Path：SARS-CoV-2（S1scan+SNMO）人IFN-γ/IL-2试剂盒（货号FSP-0102-P1-1），以检测对SARS-CoV-2特异性抗原（包括刺突蛋白（S）、核衣壳蛋白（N）和膜蛋白（M））产生细胞因子IFN-γ和IL-2的T细胞。研究结果表明，从新冠感染中康复的个体通常具有强大的T细胞反应，这可能在长期保护中发挥关键作用。
除了T细胞反应外，体液反应当然也很重要，Mabtech强调的是，仅仅研究抗体滴度是不够的。尽管抗体水平可能会随时间下降，但记忆B细胞可以持续存在，而要全面了解个体的免疫力，记忆B细胞可以通过B细胞ELISpot或FluoroSpot轻松进行研究。实际上，很少有其他技术能够如此直接地检测记忆B细胞反应。卡罗林斯卡学院的一个研究小组使用Mabtech的ELISpot Path：SARS-CoV-2（RBD）人IgG（ALP）（货号3850-4APW-R1-1），发现即使抗体滴度下降，记忆B细胞反应仍然持续存在。
疟疾（Malaria）
疟疾是由疟原虫（Plasmodium parasites）引起的，是世界上许多地区发病率和死亡率的主要原因之一。FluoroSpot和ELISpot在疟疾研究中发挥了重要作用，尤其是在评估实验性疫苗的免疫反应方面。疟原虫及其生命周期的复杂性意味着，细胞免疫反应和体液免疫反应对于保护都非常重要。ELISpot测定IFN-γ（货号3420-4AST-2, ELISpot Plus: Human IFN?γ (ALP)）产生的方法在疟疾疫苗试验中极为有用，因为它们有助于量化针对疟原虫生命周期中肝脏阶段和血液阶段抗原的T细胞反应。此外，ELISpot还被用于研究流行地区人群的自然获得性免疫，为了解哪些免疫反应与保护相关提供了见解。
为了研究针对多种抗原的体液反应，一种反转的B细胞FluoroSpot检测方法能够在单细胞水平上对疟疾特异性B细胞进行多重分析。所谓“反转”，是指先用抗IgG抗体包被平板，然后通过带有标签的抗原检测抗原特异性IgG，再使用荧光素偶联的抗标签试剂进行检测。这种方法可以在同一样本中同时分析针对多种抗原特异性或交叉反应性的B细胞，从而节省宝贵的细胞资源。
艾滋病（HIV）
艾滋病毒感染对免疫系统提出了重大挑战，尤其是在其逃避免疫细胞的检测和抑制方面。ELISpot检测在艾滋病毒研究中被广泛用于监测T细胞反应，并理解感染期间免疫激活的动态变化。尽管我们目前仍未拥有有效的艾滋病毒疫苗，但ELISpot为我们提供了宝贵的信息，帮助我们了解T细胞反应如何与病毒复制的控制和疾病进展相关联。20世纪90年代初期的艾滋病毒疫苗开发工作促成了ELISpot的声名鹊起。正是在这些项目中，IFN-γ ELISpot被确立为一种出色的工具和评估疫苗效力的黄金标准。
猴痘（和牛痘）
猴痘（Mpox，之前称为猴天花）是一种与天花类似的正痘病毒，近年来由于在不同地区零星暴发而受到关注。ELISpot检测已被应用于研究猴痘感染或针对正痘病毒的疫苗接种后的免疫反应。通过研究T细胞免疫反应（如IFN-γ分泌），ELISpot和FluoroSpot有助于描述疫苗接种者和自然感染者T细胞反应的持久性和有效性。
研究猴痘（Mpox）反应的一种方法是用天花病毒（Vaccinia virus）的肽库刺激外周血单个核细胞（PBMCs）。天花病毒是一种与天花和猴痘相关的痘病毒，通常用于天花疫苗接种。Mabtech有两种天花病毒肽库（PepPools），可以用于这一特定应用：一种用于研究CD4反应（货号3635-1，PepPool: Vaccinia (CD4), human），另一种用于研究CD8反应（货号3670-1，PepPool: Vaccinia (CD8), human）。这两种肽库均已在临床样本上成功验证，并且在一名感染猴痘的个体以及一名在2022年接种了新型猴痘疫苗的个体中均检测到了IFN-γ反应。
蜱传脑炎（TBE）
TBE是由TBEV黄病毒引起的，在欧洲和亚洲的大部分地区通过蜱传播。ELISpot在研究对TBEV的免疫反应，特别是在疫苗研究中发挥了重要作用。广泛应用于流行地区的TBE疫苗，已经使用ELISpot进行了研究，以评估其诱导强大T细胞反应的能力。IFN-γ ELISpot检测已用于测量细胞对TBE病毒抗原的反应，从而深入了解免疫系统如何抵抗这种病毒以及接种疫苗后如何建立长期免疫。Mabtech开发了一种Path试剂盒（货号3420-4AST-P8-1，ELISpot Path: TBEV (C+E) Human IFN-γ），其中包括一个肽库，由75个从TBEV衍生的合成肽组成，非常适合研究IFN-γ对TBE的反应。
莱姆病（伯氏疏螺旋体感染）
蜱虫不仅是病毒的携带者，如上文提到的TBEV，也是细菌的携带者。莱姆病（Lyme disease），也称为伯氏疏螺旋体病（Borreliosis），是由携带伯氏疏螺旋体（Borrelia burgdorferi）细菌的蜱虫叮咬引起的。了解对伯氏疏螺旋体的免疫反应对于改进诊断、治疗和预防策略至关重要。尽管血清学检测是标准的诊断方法，但针对莱姆病免疫的研究越来越多地转向细胞检测，包括ELISpot，以深入了解T细胞介导的免疫反应。
具体来说，ELISpot检测通过能够检测对伯氏疏螺旋体抗原（如外表面蛋白A，OspA）产生反应的T细胞而被证明是有用的，而OspA是疫苗研究中的关键靶点。目前还没有广泛可用的莱姆病疫苗，但通过测量对像OspA这样的表面蛋白产生反应的IFN-γ的产生，研究人员可以追踪病原体特异性T细胞的存在和强度。这在区分早期和晚期感染，或者在评估实验性疫苗的免疫反应方面，尤其有价值。
此外，通过不仅检测IFN-γ，还检测IL-4和IL-17A，ELISpot或FluoroSpot有助于明确莱姆病中涉及的T辅助细胞反应类型（Th1、Th2、Th17）。这一点至关重要，因为这些反应的平衡可能会影响疾病的进展和严重程度。例如，强烈的Th1反应可能与更好的细菌清除相关，而以Th2为主的反应可能与持续感染或慢性症状有关。
最后，ELISpot已被用于研究慢性莱姆病（也称为莱姆病后治疗综合征）的免疫反应，在这种情况下，尽管进行了抗生素治疗，症状仍然持续存在。尽管关于适应性免疫在慢性莱姆病中的作用仍在讨论中，但ELISpot检测有助于探索持续的抗原特异性T细胞反应是否会导致长期的免疫激活。
流感
流感是一种不断演变的病毒威胁，需要每年更新疫苗。FluoroSpot和ELISpot检测经常用于流感研究，以了解T细胞对各种病毒株的反应。除了评估季节性疫苗的效力外，ELISpot还用于研究通用流感疫苗，其目的是在多种菌株中提供更广泛的保护。
在流感研究中，FluoroSpot检测通常用于测量对病毒蛋白（通常是血凝素（HA）和核蛋白（NP））产生的IFN-γ和IL-2水平，揭示与流感保护相关的细胞免疫反应的强度。2014年，Chauvat等人验证了一种IFN-γ/IL-2（货号FSP-0102-2，FluoroSpot Plus: Human IFN-γ/IL-2）和一种IFN-γ/IL-10 FluoroSpot（货号FSP-0107-2， FluoroSpot Plus: Human IFN-γ/IL-10）检测方法，用于临床试验疫苗监测。
巨细胞病毒（CMV）
巨细胞病毒（CMV）是一种疱疹病毒，对于免疫受损人群（包括移植受者和艾滋病毒患者）来说是一个重大问题。这种病毒在我们大多数人体内处于潜伏状态，但当宿主的免疫系统变弱时，它就会趁机活跃起来。IFN-γ ELISpot检测被广泛用于评估针对CMV的特异性T细胞反应，帮助临床医生识别有CMV再激活风险的个体，并指导抗病毒预防措施的决策。ELISpot还被用于旨在开发有效CMV疫苗策略的疫苗试验中。
由于猕猴（如恒河猴和食蟹猴）在遗传、免疫和生理方面与人类高度相似，它们被广泛用作人类疾病的研究模型。值得注意的是，这些非人灵长类动物（NHPs）也可能感染CMV，这不仅会影响动物健康，还可能干扰生物医学研究的结果。为解决这一问题，Mabtech开发了一种用于监测这些动物感染情况的CyCMV+RhCMV肽库（货号3692-1，PepPool: CyCMV+RhCMV (TP?UL83+Rh112), scanning）。
Epstein-Barr病毒（EBV）
Epstein-Barr病毒是疱疹病毒家族的一员。由于EBV在B细胞中建立终生潜伏状态，并且在某些情况下（通常是免疫受损时）能够再激活，因此了解针对EBV的免疫反应对于治疗和诊断目的都至关重要。对于许多病毒感染，中和抗体是主要的防御手段，也是疫苗开发者追求的最终目标。然而，在EBV的情况下，细胞毒性CD8 T细胞同样重要，因为它们能够靶向并杀死被感染的细胞。ELISpot检测在研究针对EBV的T细胞反应方面发挥了关键作用。具体来说，研究人员利用ELISpot来测量CD8 T细胞对EBV抗原（如LMP1和EBNA1）产生的IFN-γ。
此外，由于EBV影响B细胞，它还被认为可能是抗体介导的自身免疫性疾病（如系统性红斑狼疮（SLE）、干燥综合征和多发性硬化症（MS））的先决条件。最近的一项研究通过使用FluoroSpot和Mabtech IRIS展示EBV和MS抗原之间的T细胞交叉反应性，进一步强化了EBV与MS之间的联系。
为了便于开展针对EBV的T细胞反应的基础研究和临床研究，Mabtech开发了一种经过验证的肽库（货号3641-1，PepPool: EBV (CD4 and CD8), human），它可以在FluoroSpot、ELISpot和流式细胞术中诱导CD8以及CD4反应。为了让研究更加便捷，Mabtech还专门开发了包含上述肽库的EBV检测试剂盒（3420-2AST-P5-1， ELISpot Path: EBV Human IFN-γ）。
BK病毒
BK病毒（BKV）是一种多瘤病毒，可能会引起严重的并发症，尤其是在肾移植受者中，它可能导致与BK病毒相关的肾病（BKVAN）。通过检测针对BK病毒特异性T细胞产生的IFN-γ，ELISpot检测已成为预测BK病毒肾病风险的宝贵工具。监测这些细胞反应有助于临床医生在免疫抑制治疗的需求与病毒再激活的风险之间取得平衡。
BK病毒感染非常普遍；超过80%的人在儿童早期就会感染。这种感染通常没有症状，病毒会在体内处于潜伏状态，最常见的是在肾脏中。但在免疫受损的个体中，例如肾移植患者，BK病毒感染可能会变得有症状，并导致器官排斥。监测针对BK病毒抗原的T细胞反应对于预防病毒再激活及其相关并发症至关重要。
在其他移植场景中，例如造血干细胞移植，ELISpot检测已被用于评估免疫重建，为BK病毒特异性免疫的恢复提供见解，并帮助管理有严重BK病毒相关疾病风险的患者。为了便于监测BK病毒的免疫反应，Mabtech开发了一种肽库（货号3675-1，PepPool: BKV (CD4 and CD8), human）及包含上述肽库elispot检测试剂盒（货号3420-4AST-P9-1，ELISpot Path: BKV Human IFN?γ）。在监测BK病毒时需要注意的是，它与JC病毒（John Cunningham病毒）有75%的序列相似性。JC病毒也是一种潜伏病毒，可在免疫受损个体中再激活，并导致进行性多灶性白质脑病。因此，无论是好是坏，针对这两种病毒的免疫反应都可以通过肽库进行检测。
ELISpot和FluoroSpot因其在细胞水平检测病原体特异性免疫反应方面的高灵敏度和特异性而成为传染病研究的宝贵工具。从研究自然免疫到评估疫苗功效，ELISpot和FluoroSpot有助于我们了解免疫系统如何与各种感染因子相互作用，包括TB， SARS-CoV-2，疟疾，HIV, Mpox， TBE，莱姆病，流感，CMV， EBV和BK病毒。随着免疫学领域的不断发展，ELISpot和FluoroSpot等免疫测定法仍将是追踪免疫反应的关键方法，有助于研究人员开发更有效的疫苗、诊断和治疗方法来对抗传染病。
