ここでは、T細胞受容体切除サークル(TREC)とK-欠失組換え切除サークル(KRECs)の同時定量化の方法について説明します。TREC/KRECアッセイは、胸腺および骨髄出力のマーカーとして使用できます。
方法論記事
ここでは、T細胞受容体切除サークル(TREC)とK-欠失組換え切除サークル(KRECs)の同時定量化の方法について説明します。TREC/KRECアッセイは、胸腺および骨髄出力のマーカーとして使用できます。
T細胞受容体切除サークル(TREC)およびK-欠失組換え切除サークル(KRECs)は、T細胞およびB細胞受容体を生成する組換えプロセス中に形成される環状化されたDNA要素です。 TRECとKRECは複製できないため、細胞分裂のたびに希釈され、細胞内に残ります。 末梢血中のそれらの量は、胸腺および骨髄量の推定値と見なすことができます。定評があり、一般的に使用されているTRECアッセイとKRECアッセイの改良版を組み合わせることで、新たに産生されたTリンパ球とBリンパ球の両方を1回のアッセイで定量できるデュプレックス定量リアルタイムPCRを開発しました。TRECおよびKRECの数は、細菌プラスミドにクローニングしたTRECおよびKRECシグナルジョイントを、参照遺伝子として機能するT細胞受容体α定常遺伝子のフラグメントとともに連続希釈して調製した標準曲線を使用して取得します。結果は、TRECおよびKRECの数/ 106細胞または血液1mlあたりとして報告されます。これらのDNA断片の定量は、小児と成人の両方における骨髄移植後の免疫再構成のモニタリング、免疫不全の特性評価の改善、または特定の免疫調節薬物活性の理解を深めるために有用であることが証明されています。
T細胞受容体切除サークル(TRECs)とK-削除組換え切除サークル(KRECs)を導く、ゲノムDNAの再結合プロセスの間に、それぞれ、T細胞およびB細胞の割合で切除される小さな環状DNAエレメントであるT-およびB細胞受容体の高度に多様なレパートリーの形成。これらは、機能を有さないが、それらは安定であり、複製できないので、それらは、それぞれの細胞分裂後に希釈され、したがって、2つの娘細胞のいずれかでのみ持続する。したがって、末梢血におけるそのレベルは、胸腺および骨髄の出力の推定値として想定することができる。
TRECアッセイは、主として胸腺出力の程度を評価するために、過去15年間にわたって使用されてきたが、最初に開発された1 KRECアッセイは、B細胞増殖および健康および疾患におけるB細胞の恒常性への寄与、2を測定するごく最近骨mのマーカーとして提案されている出力を矢印。3,4ここで、我々はTRECsとKRECs両方の同時定量化のために開発された方法について説明します。4
この組み合わせ方法では、リアルタイムPCRによってDNAの定量に関連する変動はTRECs、KRECsおよびT細胞受容体α定数の断片を含むトリプル挿入プラスミドを希釈したユニークな標準曲線の使用(TCRAC)により除去される1:1比1遺伝子。これはTRECとKRECコピー数をより正確に評価することが可能となる。また、同じ反応における2つの標的の同時定量試薬コストを低減することができる。
提案TREC / KRECアッセイは、重症複合免疫不全(SCID)、4共通変数免疫不全、5自己免疫疾患、6-8とHIV感染の小児や成人におけるT-の程度およびB細胞ネオ産生を測定するために役立ちます図9また、ために使用することができる造血幹細胞移植、10酵素補充、11および抗ウイルス9または免疫調節療法後の免疫の回復を監視する。6-8 SCID患者は、基礎となる遺伝的欠陥にもかかわらず、患者無ガンマグロブリン血症TRECアッセイを用いて認識されるため、最終的に、KREC定量を用いて同定することができる、TREC / KRECアッセイはまた、新生児スクリーニングプログラムにおいて免疫不全を検出するために用いることができる。この場合には12、テストが濾紙上にブロットし、乾燥させ、血液の小さなスポットから抽出されたDNAに対して実施する必要があり、高感度かつ特異的でなければならない対象疾患、ならびに高度に再現可能で費用対効果。
テストでKREC定量の導入は、日常的にウィスコンシン州はintroducする最初になった2008年以来、米国(WI、MA、CA)の一部で行われている免疫不全のために新生児スクリーニングの性能を向上させる必要がありますその出生後のスクリーニングプログラムにおけるTRECsの電子分析。13
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注:倫理のステートメント:このプロトコルは、当施設のガイドラインに従って、Spedali Civiliディ·ブレシア
「トリプル挿入」プラスミドの作製
| TRECs | フォワード | 5'-AAA GAG GGC AGC CCT CTC CAA GGC-3 ' |
| リバース | 5'-GGC TGA TCT TGT CTG ACA TTT GC-3 ' | |
| KRECs | フォワード | 5'- CCC AAG CTT TCA GCG CCC ATT ACG TTT CT-3 ' |
| リバース | 5'- CCC AAG CTT GTG AGG GAC ACG CAG CC-3 ' | |
| TCRAC | フォワード | 5 'G交流タグTAT GAG ACC GTGのACTTGC CAG-3 ' |
| リバース | 5 'G交流タグTGC TGT TGT TGA AGG CGT TTG C-3' |
クローニング手順に使用される表1プライマー。イタリック体で追加のフランキングヌクレオチドを示しているのに対し、5 '末端で、小文字で、制限酵素部位に対応するヌクレオチドを示している。

図1.トリプル挿入プラスミドマップ。TREC、KREC、TCRAC配列及び制限酵素部位の位置を示すトリプル挿入プラスミドマップ。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
2.標準曲線の準備
注:特別なDNAキャリーオーバーの封じ込めのために設計された場所に0.1×TE緩衝液にすべての希釈液を調製する。
| コピー# | X 5.311×10 -18 gの | プラスミドDNAの質量(g) |
| 1×10 6 | 5.311×10 -12 | |
| 1×10 5 | 5.311×10 -13 | |
| 1×10 4 | 5.311×10 -14 | |
| 1×10 3 | 5.311×10 -15 | |
| 1×10 2 | 5.311×10 -16 |
各標準曲線希釈ポイントのために必要なプラスミドの表2.マス。
| プラスミドDNAの質量(g) | ÷5μL | プラスミドDNAの最終濃度(グラム/μl)を |
| 5.311×10 -12 | 1.062×10 -12 | |
| 5.311×10 -13 | 1.062×10 -13 | |
| 5.311×10 -14 | 1.062×10 -14 | |
| 5.311×10 -15 | 1.062×10 -15 | |
| 5.311×10 -16 | 1.062×10 -16 |
各希釈ポイントに必要なプラスミドの濃度が表3の計算。
| 初期の濃。 (G /μL) | プラスミドDNAの容量(μL) | DilueNT容量(μL) | 最終巻。 (μL) | 最終濃度。 (G /μL) | プラスミドDNAの最終的なコピー数/5μlの |
| C 1 | V 1 | V 2 -V 1 | V 2 | C 2 | |
| 1×10 -7 | 5μL | 45μL | 50μL | 1×10 -8 | 該当なし |
| 1×10 -8 | 5μL | 495μL | 500μL | 1×10 -10 | 該当なし |
| 1×10 -10 | 5μL | 465μL | 470μL | 1.062×10 -12 | 1×10 6 |
| 1.062×10 -12 | 50μL | 450μL | 500μL | 1.062×10 -13 | 1×10 5 |
| 1.062×10 -13 | 50μL | 450μL | 500μL | 1.062×10 -14 | 1×10 4 |
| 1.062×10 -14 | 50μL | 450μL | 500μL | 1.062×10 -15 | 1×10 3 |
| 1.062×10 -15 | 50μL | 450μL | 500μL | 1.062 X 10- 16 | 1×10 2 |
表4.希釈の計算。
標的試料から3. DNA抽出
TRECsとKRECsの定量4.リアルタイムPCR
| TRECs + KRECs A | TCRAC Bは | TRECs + KRECs | TCRAC | TRECs + KRECs | TCRAC | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |
| A | 10 6コピー | 10 6コピー | 10 6コピー | 10 6コピー | 1 | 1 | 1 | 1 | 9 | 9 | 9 | 9 |
| B | 10 5コピー | 10 5コピー | 10 5コピー | 10 5コピー | 2 | 2 | 2 | 2 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| ℃ | 10 4コピー | 10 4コピー | 10 4コピー | 10 4コピー | 3 | 3 | 3 | 3 | 11 | 11 | 11 | 11 |
| D | 10 3コピー | 10 3コピー | 10 3コピー | 10 3コピー | 4 | 4 | 4 | 4 | 12 | 12 | 12 | 12 |
| E | 10 2コピー | 10 2コピー | 10 2コピー | 10 2コピー | 5 | 5 | 5 | 13 | 13 | 13 | 13 | |
| F | 10コピー | 10コピー | 10コピー | 10コピー | 6 | 6 | 6 | 6 | 14 | 14 | 14 | 14 |
| G | CTRL + | CTRL + | CTRL + | CTRL + | 7 | 7 | 7 | 7 | 15 | 15 | 15 | 15 |
| H | NTC | NTC | NTC | NTC | 8 | 8 | 8 | 8 | 16 | 16 | 16 | 16 |
表5.サンプルのリアルタイムPCRプレート。
| TRECs / KRECs | TCRAC | ||
| H 2 O | 2μL | H 2 O | 4.75μL |
| 20ピコモル/μlのためのKRECs | 1.125μlの | 20ピコモル/μlのためのTCRAC | 1.125μlの |
| KRECsは20ピコモル/μlのREV | 1.125μlの | TCRACは20ピコモル/μlのREV | 1.125μlの |
| KRECsプローブ10ピコモル/μL | 0.5μL | TCRACプローブ10ピコモル/μL | 0.5μL |
| 20ピコモル/μlのためのTRECs | 1.125μlの | 2倍のTaqManユニバーサルPCRマスターミックス | 12.5μL |
| TRECsは20ピコモル/μlのREV | 1.125μlの | ||
| TRECsプローブ10ピコモル/μL | 0.5μL | ||
| 2倍のTaqManユニバーサルPCRマスターミックス | 12.5μL | ||
示された井戸のために必要な試薬の表6巻。
| TRECs | フォワード | 5'-CAC ATC CCTのTTCのAAC CAT GCT-3 ' |
| リバース | 5'-TGC AGG TGC CTA TGC ATC A-3 ' | |
| プローブ | 5'-FAM-ACA CCT CTG GTT TTT GTA AAG GTG CCC ACT-TAMRA-3 ' | |
| KRECs | フォワード | 5'-TCC CTT AGT GGC ATT ATT TGTのATC ACT-3 |
| リバース | 5'-AGG AGC CAG CTC TTA CCCタグのAGT-3 ' | |
| プローブ | 5'-HEX-TCT GCA CGG GCA GCA GGT TGG-TAMRA-3 | |
| TCRAC | フォワード | 5'-TGG CCT AAC CCT GAT CCT CTT-3 ' |
| リバース | 5'-GGA TTT AGA GTC TCT CAG CTG GTA CAC-3 | |
| プローブ | 5'-FAM-TCC CAC AGA TAT CCA GAA CCC TGA CCC-TAMRA-3 ' |
リアルタイムのPCのためのプライマーおよびプローブの配列を表7Rアッセイ。

TRECs、KRECs、およびTCRAC図2.標準曲線。標準曲線の点のプロットと対数回帰直線がTRECs(A)のために推定し、KRECs(B)、及びTCRAC(C)は、理想的な指数関数の遵守を確認するために構築されている100%の効率に相当する増幅率(傾き= 3.32)。 Ctは:閾値サイクル。 R 2:決定の回帰係数この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
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24 45歳の成人 - 60(男性/メス:16分の29): - 17(17分の25オス/メス)42 0歳の子供:アッセイは、87健常対照の代表的なサンプルで実施した。結果は、10 6 PBMCあたりTRECsとKRECsとして得られたし、その後の血液1mlあたりTRECsとKRECsを算出した。
4年- TRECsの数は、0から3の非常にシャープなファッションに特に胸腺退縮、4に年齢とともに減少します。それは、女性よりも男性においてより急速に減少するので、成人では、TREC番号は、性別に依存する。5これは非常に正確な場合には、年齢、おそらく性別に基づいて区別されるべき適切な基準範囲を設定することで問題を作成すること正規性の推定が必要である。

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TREC および KREC の定量化は、いくつかの注意点が考慮されていれば、最近の胸腺および骨髄の出力の適切な推定値と見なすことができます。標準曲線を使用した絶対定量法では、リアルタイムPCR反応プレート上により多くの試薬とより多くのスペースが必要ですが、既知の量の出発物質に基づいて構築された標準曲線から未知のサンプル量が補間されるため、非常に正確な定量結果が保証されます。さらに、この方法は、少量のターゲットを検出するのに適しています。方法論的観点からは、標準曲線点に対応する凍結プラスミド希釈液が予想よりも早く分解される可能性があることが重要な点です。これには、各実験手順の前に、最初に保存されたプラスミドからの新しい希釈液、特に最も希薄なものを調製する必要があります。最終的な計算では、PBMC 量の推定値としてのリンパ球と単球数の間の不完全な等価性により、106 あたりに表される値と血液 ml あたりに表される値との間の変換にいくらかのバイアスが追加される可能性があります。全血から直接抽出された既知の量のDNAから2つのターゲット(TRECとKREC)の量を決定するための改善を行うことができ、単球とリンパ球数の必要...
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著者らは開示するものは何もない。
著者には謝辞がありません。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| Histopaque-1077 | Sigma Aldrich SRL | 10771-500 ML | 密度勾配分離法 |
| QIAamp DNA 血液ミニキット (250) | QIAGEN | 51106 | DNA 抽出 |
| 未修飾 DNA オリゴヌクレオチド HPSF 0.01 mmol | Eurofins MWG Operon/Carlo Erba 試薬 S.r.l | 凍結乾燥製品を100 pmol/µに再懸濁します。l | |
| AmpliTaq DNA ポリメラーゼ:10x Buffer II および 25 mM MgCl2 | N8080156 | ||
| GeneAmp dNTP Blend (100 mM) | を含む Applied Biosystems/Life-Technologies | N8080261 | |
| TOPO TA Cloning Kit for Subcloning | Invitrogen/Life-Technologies | K4500-01 | |
| XL1-Blue Subcloning Grade Competent Cells | Stratagene | 200130 | |
| PureYield Plasmid Miniprep System | Promega | A1223 | |
| SpeI 500U | New England Biolabs | R0133S | |
| HindIII-HF 10,000 U | New England Biolabs | R3104S | |
| PureYield Plasmid Midiprep System | Promega | A2492 | |
| XhoI 5,000 U | New England Biolabs | R0146S | |
| TRIS Utrapure | Sigma Aldrich SRL | T1503 | |
| EDTA | Sigma Aldrich SRL | E5134 | |
| TE buffer (1 mM TRIS and 0.1 mM EDTA) | |||
| TaqMan Universal PCR Master Mix | Applied Biosystems/Life-Technologies | 4364338 | |
| Dual labeled probes HPLC 0.01 mmol | Eurofins MWG Operon/Carlo Erba Reagents S.r.l | 凍結乾燥製品を100 pmol/µに再懸濁します。l | |
| NanoDrop 2000c 分光光度計 | サーモフィッシャー | ||
| アプライド バイオシステムズ 2720 サーマルサイクラー | アプライド バイオシステム/ライフテクノロジー | 4359659 | |
| ファスト 7500 リアルタイム PCR システム | アプライド バイオシステムズ/ライフテクノロジー | ||
| ズ SDS 配列検出ソフトウェア 1.4 | アプライド バイオシステムズ/ライフテクノロジー |
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