2021年12月7日
本文描述了一种全面的实验室方案和分析流程,用于快速、经济且简便的比色法细胞检测,以检测针对AAV6的中和成分。
预先存在的中和 AAV 的抗体是 AAV 基因治疗发展的一大障碍。本实验是一种用于检测抗 AAV 中和抗体的筛选工具。其主要优势在于成本低、耗时短、操作简便,且对技术人员技能要求低,所需实验设备和试剂较少。
第一天开始接种HT1080细胞,将细胞用预热的完全DMEM培养基稀释至浓度为每毫升1 × 10⁵个细胞。然后每孔加入100 µL细胞悬液至透明的96孔平底板中,使每孔细胞浓度为1 × 10⁴个细胞。将培养板置于37°C、5% CO₂条件下孵育过夜,孵育时间为16至22小时。
第二天,在1.5毫升微量离心管中使用预热的完全DMEM对目标血清样本进行连续稀释。向每管稀释后的血清样本中加入66微升浓度为7.5×10⁶ 拷贝/微升的病毒工作液。通过移液混匀病毒与血清的稀释液,然后将含有病毒-血清混合物的离心管置于37°C、含5%二氧化碳的培养箱中孵育30分钟,以使可能的中和反应发生。
30分钟后,用移液器将100微升病毒血清混合物加入含有每孔1×10⁴个细胞的96孔板的每个孔中,然后用铝箔包裹该板,置于37°C、5%二氧化碳培养箱中过夜孵育16至24小时。第三天,在不破坏贴壁细胞的前提下,使用通风橱中的真空泵吸去96孔板各孔中的培养基,并向每个孔中加入50微升4%多聚甲醛。用铝箔包裹该板后,在室温下静置10分钟。
随后,用 200 微升 PBS 在室温下洗涤并抽吸细胞两次。第二次洗涤后,向每孔中加入 200 微升预热的 PBS,用铝箔包裹培养板,于 65 摄氏度孵育 90 分钟,以变性内源性碱性磷酸酶活性;随后,向每孔中加入 50 微升 freshly prepared 溶解的 BCIP/NBT,将包裹好的培养板在室温下避光孵育 2 至 24 小时。之后,使用光学显微镜相机的 4X 物镜拍摄每孔的照片,确保所有检测均采用一致的曝光、白平衡和光照设置。
要在 ImageJ 中分析图像,请选择文件并点击打开。对于彩色图像,依次选择图像、类型和 8 位选项,将其转换为灰度图像。然后转到图像选项卡,选择调整和阈值,调整阈值直至所有着色区域显示为红色,而背景不受影响。
单击“分析”(Analyze),选择“设置测量值”(Set Measurements),勾选“面积”(Area)、“面积分数”(Area fraction)、“限定于阈值”(Limit to threshold)和“显示标签”(Display label)的复选框,然后点击“确定”(OK)。要确定某个孔的信号读数,请单击“分析”(Analyze)并选择“测量”(Measure),此时弹出窗口中的“百分比面积”(percent area)列将显示该信号读数。本研究通过在细胞中以不同浓度的病毒基因组添加AAV6-hPLAP报告基因,确定了最佳病毒感染剂量。感染复数(multiplicity of infection)为15,000时,可实现36%的孔板着色率,因此被选定为最佳病毒感染剂量。
代表性分析展示了着色程度与感染倍数之间的相关性。获得的是不影响着色程度与病毒浓度之间线性关系的最高测试浓度。在对针对腺相关病毒或AAV6的抗AAV6单克隆抗体进行的中和活性研究中,当以10倍对数稀释时,该抗体在浓度为每毫升10纳克时可实现对AAV6转导的50%抑制,即TI50。
在中和抗体(NAb)检测中,不同初治样本群体对AAV的中和程度存在差异,TI50滴度值范围为1/2至1/80。检测结果显示,在给予AAV前,AAV抑制的TI50滴度值范围为1/4至1/80。给予AAV后,TI50滴度升高至1/2000至高于1/32,000的水平,显示出给药前后TI50滴度值的显著差异。
拍摄孔板时,重要的是在整个实验过程中始终使用相同的显微镜设置,并确保照片拍摄位置位于孔板正中心。
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本研究旨在解决由预存抗体中和腺相关病毒(AAV)所带来的挑战,这类抗体会阻碍AAV基因治疗的发展。本研究建立了一种经济、简便的比色法检测方法,利用HT1080细胞作为模型系统,用于检测针对AAV6的中和抗体。
针对AAV载体的预存中和抗体仍是基因治疗项目成功的关键障碍,影响着临床前模型的选择和患者的分层。这种比色法细胞检测技术可实现对中和抗体的快速、定量检测,有助于提升基于AAV的治疗药物开发的预测可靠性。在研发早期流程中整合此类筛查,可降低生物学风险,并为候选药物的推进提供“推进/不推进”决策依据。
该检测位于早期发现与临床前研究的交汇点,可为基于AAV的治疗药物的模型选择和转化准备提供指导。