การตรวจความสามารถของ lymphocyte ในการแบ่งตัวเมื่อถูกกระตุ้นด้วยแอนติเจนหรือสารกระตุ้น (lymphocyte proliferation assay, lymphocyte stimulation assay)
หลักการ
เป็นการทดสอบความสามารถในการตอบสนองของ lymphocyte (โดยส่วนใหญ่เป็นการตรวจการทำงานของ T helper lymphocytes) ต่อแอนติเจนที่จำเพาะ หรือสารกระตุ้นที่ไม่จำเพาะ (mitogen) โดย lymphocyte จะถูกกระตุ้นให้เปลี่ยนแปลงและแบ่งตัวเป็น lymphoblast ซึ่งสามารถตรวจได้โดยดูลักษณะของเซลล์ที่เปลี่ยนแปลงไปด้วยกล้องจุลทรรศน์ หรือ โดยตรวจหาปริมาณการสร้าง DNA โดยอาศัยหลักที่ว่า lymphoblast ที่แบ่งตัวจะต้องมีการสร้าง DNA เพิ่มขึ้นด้วย การตรวจปริมาณ DNA ทำได้โดยใส่ Tritiated thymidine (3H-thymidine) ซึ่งเป็นสารต้นกำเนิดของ DNA ที่ติดฉลากด้วยสารกัมมันตภาพรังสี ถ้าเซลล์มีการแบ่งตัวก็จะต้องมีการนำ 3H-thymidine เข้าไปใช้ในเซลล์ (3H-thymidine incorporation assay) ทำให้วัดปริมาณรังสี (หน่วยเป็น count per minute, cpm) ภายในเซลล์ได้ ถ้าเซลล์แบ่งตัวมาก จะมีการสร้าง DNA มาก ก็จะ uptake 3H-thymidine เข้าไปมาก ค่า cpm ที่วัดได้ก็จะสูงตามไปด้วย (รูปที่ 5 และ 6)
รูปที่ 5 Cell Proliferation Assays
Cell Proliferation Assays
รูปที่ 6 Measurement of DNA synthesis (Thymidine Incorporation Assay)
Measurement of DNA synthesis
1. การกระตุ้นด้วยสารกระตุ้นที่ไม่จำเพาะ Mitogen คือสารที่สามารถกระตุ้น lymphocyte ให้แบ่งตัวโดยไม่ต้องมีความจำเพาะต่อแอนติเจนใดๆ สารที่ใช้บ่อยๆ ได้แก่ Phytohemagglutinin (PHA) และ Concanavalin A (Con A) ซึ่งมีฤทธิ์กระตุ้น T lymphocyte เป็นส่วนใหญ่ (ตารางที่ 2)
ตารางที่ 2. ตัวอย่างสารที่ใช้กระตุ้น lymphocytes แบบไม่จำเพาะ (mitogen)
2. การกระตุ้นด้วยแอนติเจนที่จำเพาะ การใช้แอนติเจนกระตุ้นแทน mitogen ต้องใช้เวลาทดสอบนานขึ้น เนื่องจากปริมาณ lymphocyte ที่จำเพาะต่อแอนติเจนชนิดหนึ่งๆมีปริมาณน้อย เพียงแค่ประมาณ 0.01% ของ lymphocyte ทั้งหมด นอกจากนี้ยังต้องใช้แอนติเจนที่คาดว่าผู้ถูกทดสอบเคยได้รับมาแล้วในอดีต แอนติเจนที่ใช้บ่อยๆ ได้แก่ purified protein derivative (PPD) ของเชื้อ Mycobacterium tuberculosis, tetanus toxoid, Candida albicans antigen เป็นต้น
การอ่านและแปลผล

เมื่อวัดปริมาณรังสี b ได้เป็น count per minute แล้วก็นำมาคำนวณหาค่าเฉลี่ยและหาค่า 1) D cpm ซึ่งเป็นผลต่างระหว่าง cell ที่ถูกกระตุ้นด้วย PHA และ control cell และ 2) SI (stimulation index) ซึ่งแสดงถึงจำนวนเท่าที่ cell แบ่งตัวเมื่อถูกกระตุ้นด้วย PHA เมื่อเทียบกับ control cell
โดยทำ normal control ควบคู่ไปด้วยเสมอ (มักเป็นเลือดที่ได้จาก blood bank) เพื่อเป็นการยืนยันการทดสอบในแต่ละครั้งว่ามี condition ที่เหมาะสม ทำให้ cells ถูกกระตุ้นได้จริง (ในกรณีที่คนไข้มีความผิดปรกติของระบบ CMI จริง จะได้ค่า cpm ต่ำ ถ้าเราไม่ได้ทำ normal control ก็ไม่สามารถยืนยันได้ว่า การที่ cells ไม่ถูกกระตุ้นนั้นเป็นเพราะคนไข้เป็น CMI defect หรือ เป็นเพราะ condition ในการทดสอบไม่ดี)

D cpm =
cpm (PHA-stimulated cells) – cpm (control cell)
SI =
cpm (PHA-stimulated cells)
cpm (unstimulated cells)
กิจกรรมในห้องปฏิบัติการ
ให้นิสิตหัดอ่านผลการทดสอบ PHA stimulation test จากตัวอย่างผล cpm ข้างล่างนี้
Unstimulated culture
(with media alone)
Stimulated culture
(with PHA)
Normal control
1000, 1090, 910
32000, 31120, 31300
Tested sample
1180, 1120, 1300
2100, 1900, 2300
Stimulation index (S.I.) =
..........................................................................................
Net cpm (D cpm) =
..........................................................................................
ภาควิชาจุลชีววิทยา คณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย