在这里,我们提出了一种用于检测和定量马呼吸液中 EHV-2 DNA 的定量 PCR 方法的开发和验证方案。EHV-2 qRT-PCR 验证方案涉及三个部分程序:开发、单独表征 qRT-PCR 检测以及整个分析方法的表征。
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在这里,我们提出了一种用于检测和定量马呼吸液中 EHV-2 DNA 的定量 PCR 方法的开发和验证方案。EHV-2 qRT-PCR 验证方案涉及三个部分程序:开发、单独表征 qRT-PCR 检测以及整个分析方法的表征。
该方案描述了一种定量 RT-PCR 方法,用于根据 NF U47-600 标准检测和定量马呼吸液中的 EHV-2。在开发和第一个验证步骤之后,根据 AFNOR 规范执行了两个不同的表征步骤:(a) 单独表征 qRT-PCR 检测,以及 (b) 整个分析方法的表征。整个分析方法的验证包括对核酸提取和最终 PCR 分析之间所有步骤的描述。
整个方法的验证对于通过 qRT-PCR 检测病毒非常重要,以便准确测定病毒基因组载量。由于提取步骤是生物材料损失的主要来源,因此它可能被认为是一种方案与另一种方案之间定量误差的主要来源。因此,AFNOR 标准 NF-U-47-600 建议在提取步骤之前包括质粒稀释范围。此外,定量限取决于病毒的提取来源。病毒基因组载量结果以国际单位 (IU) 表示,更易于使用,以便比较不同实验室之间的结果。
这种新的 qRT-PCR 表征方法应该有助于实验室之间数据呈现和解释的协调。
马科动物疱疹病毒-2(EHV-2)参与了呼吸综合征,具有潜在的临床表现,如鼻分泌物,咽炎和淋巴结肿大1-3。这种病毒也怀疑与马的差性能,这可能导致对赛马业2显著和负面经济影响有关。
到现在为止,黄金标准伽玛超高压(γ-超高压)的检测是细胞培养法。这个过程的第一不便之处是不存在的EHV-2和其它区分γ-超高压的( 例如,EHV-5)。第二不便是细胞病变的过程,从12至28天采取体现4,5的发展缓慢。
一验证和标准化定量实时聚合酶链反应的发展(QRT-PCR)方法将有助于快速检测病毒,EHV-2和EHV-区分5,并研究了病毒基因组负荷和疾病由于量化方面之间的关系。
聚合酶链反应(PCR)是首次于1986年6穆利斯描述即将成为大多数生物诊断(人类,环境和兽医)等领域的新的黄金标准。该方法中,这是基于病原体的基因组的一部分的放大,具有许多优点:特异性,灵敏度和快速性。此外,扩增子污染的风险,因为定量RT-PCR检测的出现和质量保证7退去。然而,PCR方法作为新的黄金标准方法识别必要不仅仅是改进的性能数据,而且在整个方法的开发和验证步骤的控制的无性能随时间的退化的示范多。
用于检测的第一分子工具EHV-2分别为时刻c接着测序8与巢式PCR onsuming和参与非特异性扩增。疱疹病毒的靶基因是脱氧核糖核酸(DNA)聚合酶和DNA包装9。然而,嵌套式PCR显示按扩增子污染的高风险。自那时以来,常规PCR试 验已设计用于扩增白细胞介素10样基因或糖蛋白B的基因,在2009年2审查。最近,为EHV-2 10的定量进行了描述实时PCR特性,但没有数据可用关于整个方法包括提取过程的验证。
在这个协议中,开发和验证程序为根据协会法国标准化中马呼吸流体超高压-2 DNA的检测和定量的定量PCR方法描述(AFNOR)NF标准U47-600 -3,11,12-,这是法国代表国际标准化委员会。此规范详细介绍11,12了"动物卫生分析方法兽医PCR的实施,开发和验证要求和建议",根据NF EN ISO / CEI 17025 2005 13和OIE(世界动物卫生组织) 。建议2010年14超高压-2实时定量RT-PCR验证协议包括三部分过程:(一)实时定量RT-PCR检测方法的建立(二)实时荧光定量PCR检测的单独表征及(c)整体表征分析方法(从生物样品的PCR分析的核酸提取)。
的定量RT-PCR检测的,整个分析方法的特征包括的两个限制的定义:检测限(LOD)的限制和定量限(LOQ)的限制。检测限的95%的PCR表示最低数目的,可以在所有CA的95%待检测的每单位体积的核酸拷贝上课。定量限95%的PCR表示的,可以被确定考虑到不确定性核酸拷贝的最低量。
这种定量RT-PCR方法允许精确的检测和呼吸流体超高压-2快速定量。此外,该方法可以在其他实验室应用,以确保其他新的qRT-PCR测定的开发的标准处理程序和通用模板。
注意:参考所有在图1所示的不同的步骤。
1.核酸的提取
注意:在通风橱下执行抽取,以限制与核酸气道受到污染。包括用DEPC处理过的水抽出的阴性对照,以确保没有试剂的被污染的不必要的DNA。
2.扩增程序
3.定量RT-PCR的研制
注:定量RT-PCR试验的发展需要参考株,具体的滴定质粒,以及不同的控制,并引起该引物和探针的滴定。
4.定量表征的雷阿L-time PCR检测(定量RT-PCR)
注意:最佳条件的显影步骤和判定使用后,在PCR的表征步骤包括的特异性,检测限,线性范围和定量RT-PCR的定量限。
。 
5.表征全体分析方法(从DNA提取到定量RT-PCR结果)
注意:在整个方法的特性是必要的,以获得的qRT-PCR数据( 即所有步骤的验证,从呼吸道样品DNA的提取(见第1)至靶的扩增和定量(见第2 ))。
。
被加入到PCR样品的体积混合进行放大,
被缓冲液AVE的体积来洗脱核酸和
是所提取的样品的体积。 ![figure-protocol-7 误差范围公式,e=1.96√[θ(1-θ)/n],统计计算方程。](/files/ftp_upload/53672/5.2.4.jpg)
定量RT-PCR法中,如上所述,被实施,以检测和呼吸液体量化马科动物疱疹病毒-2。 图1示出了根据AFNOR标准NF的定量RT-PCR法的开发和验证的示意流程图表U47-600。引物和探针的特异性一步一步发展PCR的过程中进行了验证。仅EHV-2菌株在本系统中扩增。随后,定量RT-PCR检测的性能必须表征。
首先,估计检测限的PCR,进行6十倍系列稀释液,以建立该减弱区( 图2)。在这个例子中,6十倍系列稀释液10 -5和10 -10之间进行估算LOD PCR(26,000 0.26拷贝/ 2.5微升样品之间)。的减排区间l的10 -9和10 -10稀释之间IES(2.6和0.26个拷贝/ 2.5微升样品之间)。为了确定这种情况下的LOD PCR值,质粒的6两倍连续稀释在此消减区作了5.2和0.16个拷贝/ 2.5微升样品之间。该LOD PCR值2.6张/ 2.5微升样品。
为了确定线性范围和LOQ 的PCR,所述的LOD PCR值被用来启动的6十倍系列稀释液的范围内,2.6(LOD PCR)和26万拷贝/ 2.5微升样品之间。 图3示出了用于EHV2线性回归定量RT-PCR从一个试验。线性回归( 图4)的性能在使用表3所述的计算一式四份进行了验证。执行的计算根据标准来定义的线性范围绝对偏差我 VALUE≤0.25日志10,质粒负荷的任何水平的我 。在这种情况下,线性范围铺设2.6和26万之间拷贝/ 2.5微升样品。该LOQ PCR是在线性范围的最低浓度( 即 2.6拷贝/在这种情况下,2.5微升样品)。 üLIN被确定为0.12日志10范围2.6-260,000拷贝/ 2.5微升的DNA。
发展( 图1,蓝色)和定量RT-PCR( 图1,黄色)表征之后,AFNOR NF U47-600规范建议从DNA提取到QRT-PCR( 图1,橙色)全分析方法表征。如表4中描述的方法计算出的诊断的敏感性和特异性。在定量RT-PCR全分析方法的定量性能进行评价和验证,精确度轮廓(
该协议,它使用先进设备,最先进的分子生物学技术,使我们能够检测和量化,从与呼吸系统疾病和/或感染的临床怀疑马获得172鼻拭子样品超高压-2病毒基因组的负载。超高压-2场(生物)样品的发生率在这一人群中为50%(172分之86)。的定量分析表明,EHV-2的病毒基因组的负载在年轻马匹显著更高和病毒基因组的负载的重新分配与年龄( 图6)降低。在本研究中,在马驹检测到最高EHV-2病毒基因组的负载(1.9×10 11拷贝/ ml)( 图6)。

图1:用于开发(蓝色)的工作流图中,定量RT-PCR的表征根据AFNOR标准NF U47-600-2(黄色)和从DNA提取到定量RT-PCR(橙色),整个分析方法的特征。该工作流程图恢复为发展的不同步骤中,定量RT的表征-PCR和DNA提取到定量RT-PCR全分析方法的表征。对于每一个步骤,工作流图表显示运行所需的数量,稀释被执行和所需分析师的数量。 请点击此处查看该图的放大版本。

图2:来自用质粒的6十倍系列稀释液得到的实时PCR曲线的代表性结果消减区的测定 。为了估计减排区,6个十倍串行稀释液10 -5之间进行(26000拷贝/ 2.5微升样品)和10 -10(0.26份/ 2.5微升样品)。减排区位于10 -9稀释之间(2.6张/ 2.5微升样品)和10 -10(0.26份/ 2.5微升样品)。在这种情况下,质粒的6两倍连续稀释在这个减排区分别以确定LOD 95%PCR,5.2和0.16拷贝/ 2.5微升样品之间。 请点击此处查看该图的放大版本。

图3:线性回归为EHV2定量RT-PCR定量检测的线性是产生结果成比例的存在于一个特定范围内的目标的浓度的能力。这可以通过进行建模线性回归的仪器响应(循环阈值或CT)与目标量的对数之间(Y = AX + B)(目标拷贝/ 2.5微升样品数)。 请点击此处查看该图的放大版本。

图4:EHV-2的qPCR的线性回归的性能平均偏压代表所测量的质粒数量之间的平均差(
),并为每个质粒水平的理论质粒量(X'i)中 。竖线代表由下式给出的线性不确定性(U·利尼 ) 
其中,SD'i为标准偏差Ø F量度质粒数量。 请点击此处查看该图的放大版本。

图5:基于所述EHV-2定量RT-PCR法的验证结果的准确度轮廓的绿线(圆)表示数据的真实性(系统误差或偏差)。的可接受限制由实验室(虚线)在±0.75日志10限定。在较低和较高的精度限制,确定从平均偏差±可靠性数据(红色线)的两倍标准差的每个质粒的负荷水平。 请点击此处查看该图的放大版本。

| 靶基因 | 引物,探针和plasmide序列(5'-3') | 核苷酸位点 | 产品尺寸(核苷酸) | 参考 | ||||
| EHV2的gB (HQ247755.1) | 前锋:GTGGCCAGCGGGGTGTTC | 2113至30年 | 78 | 95℃5分钟 | 11 | |||
| 反向:CCCCCAAAGGGATTYTTGAA | 2189年至2170年 | 95℃15秒 | 45个循环 | |||||
| 探头:FAM-CCCTCTTTGGGAGCATAGTCTCGGGG-MGB | 2132年至2157年 | 60℃1分钟 | ||||||
| 质粒: ACCTGGGCACCATAGGCAAGGTGGTGGTCA ATGTGGCCAGCGGGGTGTTCTCCCTCTTTG GGAGCATAGTCTCGGGGGTGATAAGCTTTTT CAAAAATCCCTTTGGGGGCATGCTGCTCATA GTCCTCATCATAGCCGGGGTAGTGGTGGTG TACCTGTTTATGACCAGGTCCAGGAGCATAT ACTCTGCCCCCATTAGAATGCTCTACCCCGG GGTGGAGAGGGCGGCCCAGGAGCCGGGCG CGCACCCGGTGTCAGAAGACCAAATCAGGA ACATCCTGATGGGAATGCACCAATTTCAG | 2081年至2381年 | |||||||
表1:在该协议中使用的引物,探针和阳性合成DNA对照序列的质粒的序列(正合成DNA)对应核苷酸位置EHV2gB序列(HQ247755.1)的2081至2381年。通过使用特定的软件获得的在该协议中使用的引物和探针的设计。
| 病原体 | 参考(来源) | 菌株数 | 结果 |
| 超高压-2 | |||
| 超高压-2 | VR701(ATCC) | 正面的 | |
| 20个样品(FDL集合) | |||
| 超高压-5 | KD05(GERC) | 20 | 负 |
| 20个样品(FDL集合) | |||
| 超高压-3 | VR352(ATCC) | 2 | 负 |
| T934 WSV(GERC) | |||
| 超高压-1 | 肯塔基州肯塔基州株A(ATCC) | 3 | 负 |
| 2个样本(FDL集合) | |||
| 超高压-4 | VR2230(ATCC) | 1 | 负 |
| 愚蠢的疱疹病毒AHV5 | FDL系列 | 1 | 负 |
| 马流感病毒 | A /马/ Jouars / 4/2006的(H3N8) | 1 | 负 |
| (登记号JX091752) | |||
| 马动脉炎病毒 | VR796(ATCC) | 2 | 负 |
| 马红球菌 | FDL系列 | 1 | 负 |
| 马链球菌亚种。兽疫 | FDL系列 | 1 | 负 |
| 马链球菌亚种。球菌 | FDL系列 | 1 | 负 |
| 贝氏柯克斯体 | ADI-142-100(Adiagene) | 1 | 负 |
| 流产衣原体 | ADI-211-50(Adiagene) | 1 | 负 |
| 克雷伯菌PNEUmoniae | FDL系列 | 1 | 负 |
表2:用于EHV-2定量RT-PCR的分析的特异性。

表3:偏置和线性度的不确定性(改编自NF U47-600-2 12) 的计算 。对于每一个试验中,线性回归的性能(Y = AX + b)的使用,其中y是所得到的循环阈值表的验证; a是斜率得到; x是质粒水平和b是截距i是质粒级别(ⅰ从1变化至K的水平);在叔k是使用质粒电平的数目( 例如 ,k = 6 的他的表); j是试验(J从1到I期试验); I是试验的次数,包括(在该表例如 I = 4)3和6试验间X I是每个所估计的质粒数量。 我质粒的水平。X' 我是方程x获得的理论质粒量"每个质粒我 i级= 10日志(X I)。在每个Ĵ试验中,对于每个i中得到的循环阈值 质粒级别与线性回归计算 Y I,J = 第j X I,J + B 学家
是审判Ĵ期间测得的质粒数量。 我偏 子>是测量质粒数量和用于每个试验的理论质粒数量和各质粒水平之间观察到的差异。
是的平均值
由每个i质粒水平; SD'i是测量的量的标准偏差
对于每个i 质粒水平; 平均偏差是偏向我的均值;ü 利尼是每个确定的线性不确定我从质粒计算SD'i水平和平均偏差 。 请点击此处查看该图的放大版本。
表4: 整个方法的 诊断敏感性计算(SE) 和特异性(SP)所用的施瓦茨表计算confid在如NF U47-600-2描述的整个方法的敏感性和特异性的95%EnCE的间隔。
自2000年代,实时PCR已在越来越多的实验室取代金标准技术(细胞培养物和细菌培养方法)。该技术的实现是比较容易的。然而实验方法验证了分子检测和病原体量化必须确保准确,可重复的和可靠的数据。
由于提取步骤是生物材料的损失的主要来源,它可被认为是一个协议和另一个之间的量化误差的主要来源。因此,定量RT-PCR过程中的DNA质粒的标准曲线,主要文献报道的建立,表明病毒基因组的负载,但不考虑提取步骤。
在AFNOR标准NF U47-600-2整个方法验证过程从头策略的说明表示在这方面显著的进展。如在所示本文的EHV-2在马,或由他人在蜜蜂21,这就需要开发步骤,并与整个方法中PCR的表征和鉴定验证步骤之间明显不同。在这个有趣的方法的一个限制是,在协议的任何改变将导致重新验证的完整过程可能是非常昂贵的义务。这种限制也被事实量化的范围取决于从该病毒被提取( 例如,呼吸液,器官,血液或尿液)的源上突出显示。事实上,每个矩阵呈现不同特异性在其物理化学特征和独立地定义用于通过qRT-PCR的病毒检测和定量的每个不同的矩阵是重要的。因此,每个生物样品的病毒基因组的负载可以更精确地从提取定量。表征还考虑到热循环模埃尔并且当使用预先充分表征的方法( 例如,本文描述的EHV-2定量PCR法)就必须在父实验室或其他实验室新类型的机器,必须确认仪器的性能。一个qPCR分析的性能的确认是一个先决条件为所有测试带来到实验室。这通常是通过分析与已知特性的参考样品来实现的。这种检查是一个先决条件,并认为强制由NF 47-600-1 AFNOR标准为了验证的定量PCR(LOD,LOQ效率)的性能和整个方法(LOD,LOQ)的鲁棒性要求。不仅在开发和表征步骤,但在研究或诊断目的时,也,风险因素可以识别和很好的控制,以确保该协议的标准化。特别值得关注的是足够的员工培训,高素质的人才,耗材的质量控制使用和储存,立即环境条件和计量条件的认识,可能会影响参与试验的科学仪器的性能控制。对于实验室间比使用的参考样本也可以帮助控制的不确定性。在这种方式下,实验室之间的数据的比较可以容易。事实上,实验室间的水平测试是必要的,以评估和确认方法的再现性。
这是在分析生物基质的国际单位(IU)表达的病毒基因组的负载的结果(IU:拷贝/ ml用于流体或副本组织/ g)的更易于使用,以比较不同实验室之间的结果。所有LOQ上方的结果表示为拷贝/ ml和LOD和LOQ之间的结果被作为不可计量的阳性结果。以这种方式呈现所述基因组的定量数据符合更精确到PROCES分析第(基因组的扩增)。实际上,在细胞培养实验中,通过TCID 50的病毒载量的表达(中值组织培养感染剂量) 依赖于细胞和病毒株的性质。每一株行拥有其独特的感染动力学和一些病毒如超高压-2可能需要数天前的第一个细胞病变效应是明显的。
总之,定量RT-PCR表征的新方法应促进实验室之间的数据演示和解释的协调统一。这将是在将来像建立截止值的对的疾病状态的声明,而不是仅仅是病原体的存在或不存在下定量RT-PCR检测的潜在的新的应用中是非常有用的。
作者宣称,他们没有竞争的经济利益。
作者感谢 Sophie Castagnet 和 Nadia Doubli-Bounoua 的技术支持。这项工作得到了卡尔瓦多斯总理事会的财政支持以及下诺曼底地区和法国政府的协议(CPER 2007-2013;项目 R25 p3)。作者要感谢 AFNOR 小组的专家,特别是 Jean-Philippe Buffereau 和 Eric Dubois。
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| AB-1900 本色 ABgene 96 孔板 | Dutsher | 16924 | |
| 封底膜 qPCR 绝对值 | Dutsher | 16629 | 用于在 qRT-PCR 运行前密封板的胶膜 |
| 0.5 ml 微管,裙边,盖子 | Dutsher | 039258 | |
| 乙醇 98% | Sodipro | SAF322941000 | |
| 引物 | Eurofins | 定制订单 | |
| 探针 | Life Technologies | 定制订单 | |
| Eurofins | 质粒定制订单 | ||
| QIAamp RNA病毒小型试剂盒 (包含:QIAamp 小型柱、AVL 缓冲液、 AW1 缓冲液、AW2 缓冲液、AVE 缓冲液、收集管) | Qiagen | 52906 | AVL 缓冲液:在 72 ° 下预热 5 分钟;C |
| 桑格法测序 | Eurofins | 定制订单 | |
| Taqman 通用 PCR 预混液 | Life Technologies | 4364340 | |
| Tris-EDTA 缓冲溶液 | Santa Cruz | sc-296653A | |
| NanoDrop 2000c 分光光度计 | Thermoscientific | ND-2000C | |
| StepOnePlus 实时荧光定量 PCR 系统 | Life Technologies | 4376600 | 预热 15 分钟 |
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