方法論記事

患者血清を用いたコロナウイルススパイクタンパク質発現擬似ウイルスの抗体介在性中和

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2026年9月30日

この記事について

要約

サンプル収集に関わるすべての手順は、当施設のIRBガイドラインに従って実施されました。 抗体または血清の希釈および感染 注:本プロトコルは、コロナウイルススパイクタンパク質および強化緑色蛍光タンパク質を発現する水疱性口炎ウイルス(VSV-S-eGFP)擬似ウイルスの中和能を、市販の抗体、患者血清、および前臨床ワクチン開発研究用に動物から収集した血清を用いて測定する場合に適用できます。 連続希釈系列 血清サンプルを希釈する前に、補体を不活化させるため、各サンプルを56 °Cの恒温水槽で30分間加熱不活化してください。患者サンプルを扱う際は、必要な安全対策を講じてください。サンプルの容器は組織培養用フード内でのみ開封し、適切なバイオセーフティーレベル2(BSL-2)の個人用保護具を着用してください。 空の96ウェルプレート(プレート1)に希釈系列をセットアップします。 96ウェルプレートの行Aにて、すべての希釈を80 µLで開始します。*患者サンプルの場合、8 µLの血清を72 µLの無血清Dulbecco's modified eagle medium (DMEM)(1%ペニシリン/ストレプトマイシン含有)に加えることで、10倍希釈から希釈系列を開始してください。 注:使用する中和抗体の濃度は、製造元が予測した活性によって異なります。本手順で使用したSARS-CoV-2スパイク中和抗体(材料表を参照)の場合、少なくとも50%の中和を観察するために5 µg/mLから開始してください。 行BからGに40 µLの無血清DMEM(1%ペニシリン/ストレプトマイシン含有)を、行Hに80 µLを加えてください。行Hは細胞のみのコントロールとして使用するため、ウイルスは加えないでください。 12チャンネルマルチピペットを使用して、希釈した血清または抗体40 µLを行Aから行Bへ混合および転送します。行Fまで混合と転送を繰り返し、行Fから40 µLを廃棄します。行Gはウイルスのみのコントロール行となるため、血清は加えないでください。 感染およびオーバーレイ 各ウェルを感染多重度(MOI)0.05(または2000プラーク形成単位(pfu))で処理するために、適切な量の希釈VSV-S-eGFPを調製します。(この計算を行う際は、全量80 µLのうち60 µLのみが細胞に転送されることを考慮してください。したがって、2000 pfuを維持するために、ウイルスの量を1.33倍にしてください)。 注:VSV-S-eGFPは温度感受性であるため、使用していないときは常にウイルスストックを氷上に保持し、繰り返しの凍結融解サイクルを避けてください。繰り返しの凍結により力価が変動します。 プレート1の行AからGの各ウェルに希釈ウイルス40 µLを加え、ピペッティングで4〜5回混ぜ合わせます。プレートを37 °C、5% CO2条件下で1時間インキュベートします。 インキュベーターから細胞を含むプレート(プレート2)を取り出し、すべてのウェルから培地を慎重に吸引します。プレート1から抗体/ウイルス混合液60 µLをプレート2に転送し、37 °C、5% CO2条件下で1時間インキュベートし、20分ごとにプレートをロッキングします。 各ウェルに、最終濃度が3% CMC(10% FBS(ウシ胎児血清)および1%ペニシリン/ストレプトマイシン含有)となるよう、DMEM中のカルボキシメチルセルロース(CMC)を含むオーバーレイ液140 µLを補充します。プレート2を34 °C、5% CO2に設定したインキュベーターに設置し、イメージングまで約24時間保持します。 注:感染ステップの間に、オーバーレイ混合液を37 °Cの恒温水槽で15分間予熱しておいてください。 2. イメージングおよび定量(3日目) 自動蛍光イメージング装置(フルオレセインイソチオシアネート(FITC)フィルターまたは励起波長488 nmの代替フィルターを使用)を用いてプレートをイメージングします。個々のeGFP(強化緑色蛍光タンパク質)フォーカスを自動的に識別してカウントするプロトコルを作成し、ウイルス感染量を定量します。自動カウント機能が利用できない場合は、ImageJソフトウェアを使用してeGFPフォーカスの数を定量してください。 Jamieson, T. R., 他 擬似ウイルス感染の高スループット蛍光イメージングを用いたSARS-CoV-2中和抗体の検出 J. Vis. Exp. (2021)

このビデオでは、感染した上皮細胞単層の高スループット蛍光イメージングを用いて、患者血清によるコロナウイルススパイクタンパク質保持擬似ウイルスの抗体介在性中和を実演します。

プロトコル

サンプル収集を伴うすべての手順は、施設のIRBガイドラインに従って実施されました。

  1. 抗体または血清の希釈および感染

注:本プロトコルは、市販の抗体および患者血清に加え、前臨床ワクチンの開発研究のために動物から採取した血清を用いて、コロナウイルス・スパイクタンパク質および強化緑色蛍光タンパク質を発現する水疱性口炎ウイルス(VSV-S-eGFP)擬似ウイルスの中和能を測定する際に適用できます。

  1. 段階希釈系列
    1. 血清サンプルの希釈前に、各サンプルを56 °Cの恒温水槽で30分間加熱不活化し、補体を不活化させる。 56 °C 補体を不活性化するため、56 °Cのウォーターバスで30分間加熱不活性化する。患者検体を扱う際は、必要な安全上の予防措置を講じること。検体容器は組織培養用フード内でのみ開封し、適切なバイオセーフティレベル2の個人用保護具を着用すること。
    2. 空の96ウェルプレート(プレート1)に希釈系列を調製する。
    3. 96ウェルプレートのA行において、すべての希釈を80 µLで開始します。 80 µL*患者検体の場合、血清8 µLを血清不含Dulbecco's modified eagle medium(DMEM)(1%ペニシリン/ストレプトマイシン含有)72 µLに加え、10倍希釈から希釈系列を開始します。 8 µL 血清の 72 µL 無血清Dulbecco's modified eagle medium (DMEM)(1%ペニシリン/ストレプトマイシン含有)
      注: 使用する中和抗体の濃度は、製造業者が予測した活性によって異なります。本手順で使用したSARS-CoV-2 Spike中和抗体(以下参照)については、 材料表)、~から開始してください 5 µg/mL 少なくとも50%の中和を確認するため。
    4. 加える 40 µL 血清不含DMEM(1%ペニシリン/ストレプトマイシン含有)をB列からG列に、および 80 µL H行へ加える。H行は細胞のみのコントロールとして使用するため、ウイルスは添加しない。
    5. 12チャンネル multichannel ピペットを使用して、混合し、転送します。 40 µL 希釈した血清または抗体を行Aから行Bへ移送します。混ぜ合わせ、行Fまでこの操作を繰り返した後、行Fから40 µLを廃棄します。 40 µL 行Fから40 µL分を廃棄する。行Gはウイルスのみのコントロール行であるため、血清を添加しないこと。
  2. 感染およびオーバーレイ
    1. 各ウェルを感染多重度(MOI)0.05(または2,000プラーク形成単位(pfu))で処理するために、適切な量の希釈済みVSV-S-eGFPを準備する。(この計算を行う際は、合計80 µLの容量のうち60 µLのみが細胞に転送されることに留意し、2,000 pfuを維持するためにウイルスの量を1.33倍にすること)。 60 µL 合計の 80 µL 液量のうち60 µLのみが細胞に添加されるため、2000 pfuを維持するにはウイルスの液量を1.33倍にすることに留意してください)。
      注意: VSV-S-eGFPは温度感受性であるため、使用していないときは常にウイルスストックを氷上に保持し、繰り返しの凍結融解はタイターが変動するため避けてください。
    2. 添加 40 µL 希釈したウイルスをPlate 1のA行からG行の各ウェルに40 µLずつ加え、ピペッティングで4〜5回混ぜ合わせる。プレートを37 °C、5% CO2条件下で1時間インキュベートする。 37 °C 5% CO2条件下で2.
    3. 細胞を含むプレート(プレート2)をインキュベーターから取り出し、すべてのウェルから培地を注意深く吸引して除去する。転移させる 60 µL 抗体/ウイルス混合液をプレート1からプレート2に転移し、1時間、次の条件でインキュベートする。 37 °C 5% CO2存在下で220分ごとにプレートを揺らしながら。
    4. 各ウェルに、~を補充して最終容量まで満たす。 140 µL DMEMにカルボキシメチルセルロース(CMC)を含むオーバーレイを加え、最終濃度が3% CMC(10% FBS(ウシ胎児血清)および1% ペニシリン/ストレプトマイシンを含む)となるようにする。プレート2を、以下の条件に設定したインキュベーターに入れる。 34 °C 5% CO2含有条件下で2 イメージングを行うまで、約24時間インキュベートする。
      注: オーバーレイ混合液を、あらかじめ37 °Cの恒温水槽で15分間予熱しておく。 37 °C 感染ステップの間、37 °Cのウォーターバスで15分間予熱する。

2. イメージングおよび定量化(3日目)

  1. 自動蛍光イメージャーを用いてプレートを撮影する(フルオレセインイソチオシアネート(FITC)フィルター、または励起波長488 nmの代替フィルターを使用する)。個々のeGFP(強化緑色蛍光タンパク質)フォーカスを自動的に識別してカウントするプロトコルを作成し、ウイルス感染量を定量する。自動カウント機能が利用できない場合は、ImageJソフトウェアを使用してeGFPフォーカスの数を定量する。

材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
カルボキシメチルセルロースSigmaC5678 
Dulbecco's modified Eagle's medium (Gibco)Fisher scientific10-013-CV 
Dulbecco's modified Eagle's medium (Powder) (Gibco)Thermo Fisher Scientific12-800-017 
Vero E6 細胞ATCCCRL-1586 
Dulbecco’s リン酸緩衝生理食塩水 (DPBS)Fisher scientific21-031-CV 

タグ

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