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Research Article
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Erratum Notice
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Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
여기 우리는 중화 항 체 또는 인간 매트릭스, 뇌 척추 액체 (CSF) 등 인간의 혈 청에에서 효소 대체 요법의 세포질 통풍 관을 방해 하는 다른 요소를 감지 하는 셀 기반 흐름 cytometry 방법을 제시.
효소 대체 요법 (ERTs)의 관리 및 다른 생물 학적 치료 환자에 게 마약 방지 면역 반응을 유도 수 있습니다. 특히 그 마약, 중화 항 체 (NAbs)를 나의 생물 학적 활동을 무력화 수 있습니다 이러한 마약 방지 항 체 (ADA)의 특성은 약물의에이 항 체의 효과 이해 하는 중요 한 약리 프로 파일입니다. 이 프로토콜에서는 인간의 매트릭스에 대표 lysosomal ERT의 세포질 통풍 관을 중화 하는 요소를 검색 하는 셀 기반 흐름 cytometry 방법을 설명 합니다. 3 절차의 프로토콜 구성: 심사, 확정 단계를 감지, 분석 실험 titer 식별, 그리고 중화 주제 샘플에 항 체 titer의 상대적 수준을 확립.
이 방법에서는, 샘플 먼저 fluorophore 활용 ERT 제품 혼합 다음 셀 [예를 들면, 인간 T 림프 톨 (Jurkat 세포)] 세포-표면 양이온 독립만 노 오 스 6 인산 염 수용 체 (CI-M6PR), 표현 하는 인 큐베이 팅 하 고 마지막으로, 교류 cytometer와 분석. 반면, NAbs의 존재는 마약을 바인딩할 하 고 CI M6PR 바인딩 및 통풍 관을 방해 NAbs 없이 샘플은 fluorophore 활용 ERT 제품 통해 CI M6PR의 통풍 관에 발생 합니다. Fluorophore 활용 ERT Jurkat 세포에 의해 내 면의 양은 cytometry에 의해 측정 하 고 대표적인 약물 순진한 매트릭스 존재 얻은 응답에 비해 백분율 (%) 신호 억제로 평가. 확정 단계 샘플 미리 incubated 구슬과 ERT 활용 된 자기 세포로 부 화 하기 전에 (예: NAbs) 마약에 바인딩되는 마약 관련 요소를 고갈 하는. 샘플 화면 하 고 마약 관련 NAbs 분석 결과에 대 한 긍정적인 확인을 순차적으로 생성 한 항 체 titer를 희석 됩니다. 반 정량적 항 체 titers 약물 안전 및 효 험의 측정 상관 될 수 있습니다.
Immunogenicity 평가 안전 성과 효능 모니터링 ERTs 포함 모든 생물 학적 치료 제품에 대 한 프로그램의 중요 한 부분입니다. 환자는 약물 안전, 효능, 그리고 pharmacokinetic pharmacodynamic 프로필 직접 영향을 수 있는 면역 반응을 개발할 수 있습니다. NAbs, 라는이 ADA의 하위 집합 두 가지 방법으로 ERT 효능을 억제 수 있습니다: 대상된 셀 또는 ERT 촉매 활동을 억제 함으로써 ERT 통풍 관의 억제를 통해. 여기에 제시 된 방법 측정 NAbs ERT 통풍 관 세포로 방해 하는 설계 되었습니다. 안전과 치료 ERT의 효능을 완벽 하 게 모니터링 하려면 NAbs의 지속적인 모니터링 elucidating 임상 결과 또는 pharmacodynamic 효과1어떤 잠재적인 상관 관계에서 결정적 이다.
NAbs 단백질 치료제에 대 한 평가 대 한 플랫폼 포함 셀 기반, 효소 활동 및 ligand 바인딩 분석1. 다양 한 기준에 따라 최적의 분석 결과 플랫폼 선택: vivo에서 치료 제품, 분석 결과 플랫폼 감도, 선택도, 정밀도, 및 중요 한 것은,의 금지 행동을 모방 하는 능력의 행동의 메커니즘 NAbs . Ligand 바인딩 분석 실험은 특정 경우에 있을 수 있습니다 (예를 들어, 관련 셀 라인을 식별할 수 없는 경우 또는 세포 기반 분석 결과에 적절 한 감도 얻을 수 없는 경우). 그러나, 산업 문서 및 다른 업계에서 수용 된 백서에 대 한 2016 초안 FDA 지침, 셀 기반 NAb 분석 실험 때문에 그들은 더 나은 있습니다 것이 좋습니다 반영1,2 생체 내에서약물의 생물 학적 메커니즘 , 3.
교류 cytometry 셀 기반 NAb 분석 결과 개발 하기 위한 중요 한 구성 요소는 적합 한 셀 하 포함 약 자극, 대리 긍정적인 제어 응답 중화는 ERT, fluorophore 활용 ERT 및 생물학적 테스트 종 NAb 매트릭스4,,56. 셀 라인 선택 행동의 ERT 메커니즘에 의존 하 고 여러 셀 라인 분석 결과 개발3중 평가 한다. 여기 설명 하는 방법을 인간의 Jurkat T 세포 세포 표면에 항 체 단편 수용 체 (FcRs)을 무차별 대부분 항 체7,8의 Fc 지역의 부족 그들의 생 CI M6PR 식 선정 됐다 . 분석 결과 개발 하는 동안 유효성 검사 연구와 테스트, 테스트 문서1치료 하지 개인에서 풀링된 혈 청 등 환자 샘플에 대 한 부정적인 통제 설정 중요 하다. 셀 라인 또한 약물 개발1의 nonclinical, 임상, 및 사후 마케팅 단계에 걸쳐 연속성에 대 한 다른 종에서 관련 행렬을 용납 한다. 다른 구성 요소 분석 결과 긍정적인 통제의 선택 이다. ERT 셀 이해 분석 결과 대 한 긍정적인 컨트롤 바인딩 치료과 CI M6PR9,1를 통해 이해를 무력화 하는 기능에 따라 선택 되었다. 희귀 질환 환자 인구2에서 특히 분석 결과 컨트롤로 사용 하기 위해 인체에서 유용한 또는 지속 가능한 양의 중화 antisera 얻기 위해 자주 어렵습니다. 대안 하이퍼 예방 접종 동물, 또는 선호도 정화 polyclonal 또는 단일 클로 널 항 체 분석 결과 관련 매트릭스1에 아군에서 antisera를 포함 합니다. 종의 매트릭스를 사용 하 여, 매트릭스에 존재 하는 항 체 이외의 금지 요인 ERT 통풍 관 억제 수 있습니다 가능 하다. 분석 결과의 또 다른 중요 한 구성 요소가 이다 fluorophore 활용 ERT. ERT 활용에 대 한 fluorophore의 선택은 밝기, pH 안정성, 그리고 교류 cytometer에 다른 채널에 잠재적인 스펙트럼 중첩에 대 한 분석 결과 필요에 따라 각 ERT에 대 한 평가 되어야 한다.
여기서 설명 하는 분석 결과 ERT는 셀 통해 CI M6PR 들어가는 등 치료 단백질, NAb 측정에 대 한 예입니다. 여러 ERTs, lysosomal 저장 장애 (LSDs) 치료, elosulfase 알파 A Morquio 증후군, CLN2 고정 편 질병에 대 한 cerliponase 알파, Fabry 질병에 대 한 agalsidase 알파를 포함 하 여 세포 통풍 관 및 lysosomal 타겟팅이 통로 활용 하기 위한 고 Pompe 질병10,11alglucosidase 알파. 이 방법의 목적은 마약 바인딩 및 국제화를 통해 CI M6PR 방해 NAbs의 상대적 수준을 측정 하는 것입니다. 이 계층 검사, 확인, 및 titer에서 수행 단계3. 샘플 먼저 NAb 양성 위한 상영 되며 다음 확인 단계에서 긍정적인 확인. 마지막으로, 샘플 화면 하 고 긍정적인 확인을 항 체 titer1생성 하 순차적으로 희석 수 있습니다. 이 셀 기반 흐름 cytometry 약물 이해 분석 결과는 측정 하는 약물의 약리 프로 파일에 영향을 미칠 수 있는 약물 관련 NAbs의 민감하고 mechanistically 관련 생체 외에서 방법을 제공 합니다. 우리는 이전 메서드를 유효성을 검사 하 고 약 elosulfase 알파8이 플랫폼을 사용 하 여 임상 샘플 테스트. 여기는 다른 치료 단백질 또는 ERTs에 적용할 수 있습니다 상세한 단계별 프로토콜에 설명 합니다.
인간의 행렬 승인 그들의 기관 검토 위원회 (IRB)에서 상용 소스 로부터 구입 했다 하지만 잠재적으로 감염 치료를 해야 합니다. 사용 하는 실험실 환경 안전12의 문화를 유지 확인 합니다.
1. 분석 결과 시작 하기 전에
2. 주 1: 셀 도금 및 샘플 준비
3. 주 1: 분석 결과 절차

그림 1: 실험 접시 레이아웃의 예. 샘플 및 fluorophore 표시 ERT는 2-8 ° c.에 하룻밤 incubated 했다 높은-품질 관리 (HQC), 낮은-품질 관리 (LQC), 및 부정적인 품질 관리 (NQC) 같은 컨트롤 상영 되었고 접시 균일성을 평가 하기 위해 접시의 반대쪽 모서리에 확인. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
4. 주 2: 셀에 준비 된 샘플 추가
5. 주 2: 세포 생존 얼룩
6. 주 2: 1 %Paraformaldehyde 셀 고정
7. Cytometry

그림 2: 흐름 cytometer 로더 설정의 예. 로더 설정은 개발 된 각 분석 결과 대 한 최적화 되어야 합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

그림 3: 전략 게이팅 cytometry 흐름. Jurkat 세포 총 이벤트에서 분리 되었고 측면 살포 (SSC) 채널 대 앞으로 분산형 (FSC) 플로팅 게이트 대상 인구 주위를 그리기에 의해 수집 된. Singlets (단일 셀) 남자에서 분리 되었다 또는 더 큰 셀 FSC 영역을 사용 하 여 집계 (FSC-A) 및 FSC 높이 (FSC-H) 채널. 라이브 세포 내의 세포 생존 얼룩에 대 한 부정적인 게이팅에 의해 선정 됐다. 메디아 형광 강도 (MFI) 단일, 라이브 Jurkat 셀에 측정 되었다 하 고 히스토그램으로 그려집니다. 약물 흡수와 셀의 MFI 값 (예를 들어, HQC) 차단 및 제어와 셀의 통풍 관의 금액 표시는 (빨강, 파랑, 각각). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
8. 데이터 분석


방법의 첫 날, Jurkat 세포의 냉동된 약 수는 해 동 도금, 그리고 테스트 샘플을 준비 했다. 그림 1 예제 판 지도를 보여준다. 두 번째 날, 샘플 Jurkat 세포와 혼합 하 고 약 3 시간 15 분 동안 37 ° C에서 incubated 했다. 셀 다음 세척, PFA, 고정 되었고 교류 cytometer에서 분석. 그림 2 예제 교류 cytometer 설정을 보여 줍니다.
전략 게이팅 cytometry 라이브 단일 Jurkat 세포24 (그림 3)에 fluorophore 활용 된 약물의 양을 측정 하도록 설계 되었습니다. 셀 게이트 세포질 파편을 제외 하 여 파편에서 분리 되었다 [일반적으로, 낮은 앞으로 분산형 (FSC)] 및 죽은 세포 [일반적으로, 높은 쪽 (SSC) 분산형], 분석25라이브 셀만을 떠나. 단일 셀 다음 게이트 높은 FSC 지역과 낮은 FSC 높이26제외 하 여 셀 클러스터에서 분리 되었다. 세포 생존 능력 얼룩 없이 그대로 막 죽 었 거 나 건강에 해로운 셀 표시로 치료 했다 고 추가 게이트 죽은 세포22제외를 만들었습니다. 라이브 단일 셀의 MFI fluorophore 활용 ERT 통풍 관의 분석을 위해 사용 되었다. 시험 결과 심사 하는 잠재력의 예를 들어, 대리 항 약물 항 체 긍정적인 컨트롤 [예를 들어, 높은-품질 관리 (HQC)]의 높은 금액으로 아군 매트릭스 fluorophore 활용 ERT 글귀, 결과의 낮은 MFI에 저해 약 300 (그림 3)입니다. 반면, 긍정적인 제어 항 체의 부재에서 매트릭스와 incubated 셀 높은 MFI 있어야 (MFI 그림3에서 37,830 =), fluorophore 활용 ERT의 통풍 관을 보여주는.
예를 들어 여기에 대 한 긍정적인 제어 항 체 선정 되었다 중화 (즉, CI M6PR 통해 ERT 글귀) 약물의 행동의 메커니즘에 따라. Fluorophores의 패널은 또한 테스트 하 고 최적의 분석 결과 감도 및 동적 범위1에 대 한 비교. 사이 퍼 5e는 약27의 lysosomal 대상의 추가 조치로 일부 ERTs에 관련성이 있을 수도 있습니다 산 성 pH에서의 증가 형광으로 시험 되었다. 녹색 형광 성 염료 (예를 들어, 알 렉 사 Fluor 488), 그리고 빨강 형광 염료 (예를 들어, 알 렉 사 Fluor 647) 또한 시험 되었다. 어떻게 다른 fluorophores의 예로 수행할 수 그림 4a 와 4b에 제시. 예제에서는 알 렉 사 Fluor 647 ERT (예를 들어, 낮은 PC 농도에서 높은 %SI) 우수한 감도와 넓은 동적 범위 (~ 3 크기 순서) 최상의 성능을 했다.

그림 4: 다른 fluorophore-ERT 어원이 같은 말에서 결과 예. (A) 분석 결과 개발 하는 동안 긍정적인 제어 (PC) 희석 곡선 평가 되어야 한다 다른 fluorophore 활용 ERTs를 사용 하 여. 예, 여기 두 fluorophore 활용 ERTs (알 렉 사 Fluor 488와 사이 퍼 5e) 6.25 µ g/mL에서와 밝은 fluorophore 활용 ERT (알 렉 사 Fluor 647) 1.56 µ g/mL에서 긍정적인 제어 NAbs의 농도 증가 하는 면 전에 서 시험 되었다. (B)이이 패널 표시 패널 A 에서 곡선 그래프로, MFI를 사용 하 여 알 렉 사 Fluor 647 활용 된 ERT를 사용 하 여 동적 범위에 상당한 증가 보여. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
설명 하는 방법을 검색, 확인, 및 보간 NAb titer3의 준 양적 수준에 대 한 계층형된 접근 이다. 분석 결과 분석 결과 감도, 정밀도, 선택도, 특이성, 약물 내성, 견고성를 포함 하는 매개 변수 유효성 검사에 대 한 준비 이며 컷된 포인트에 따라 평가 되어야 한다 설정 설립 guidances1,3 .
샘플 심사 삭감 포인트 (SCP) 보다 큰 %SI 값 가져온 때 잠재적으로이 분석 결과에서 긍정적인 간주 됐다. SCP는 대표적인 인구에서 마약 순진한 샘플 테스트 신호 강도 (SI)3의 상대적 감소를 측정 하 여 통계적으로 결정 했다. 지도 (FDA)의 예를 들어 권장 SCP는 일반적으로 분산 된 데이터 세트의 95번째 백분위 수에 설정 되 고 SCP 계산 방법 되었습니다 다른 곳에서 상세히 설명1. 모든 샘플 분석 결과 신호 (측정 시 % 증가) SCP 이상 감소 하는 잠재적으로 긍정적인 결정 했다 및 SCP 보다 높은 결과 (없이 변경 또는 SI % 감소) 부정적인 것으로 간주 됩니다.
긍정적인 (SCP 위의 %SI) 상영 샘플은 ERT NAbs의 특이성을 결정 하는 확실 한 분석 결과에서 테스트 되었습니다. 확실 한 분석 결과 ERT 활용 자석 구슬 약물 특정 항 체 또는 억제 요인 제거와 미리 배양 하 여 수행 되었다. RR (MFI 상영을 확정 MFI의 비율) NAbs의 수 샘플에서 제거 결정을 평가 했다. RR 양성 [즉, 확실 한 컷된 포인트 (CCP)]의 계산 된 임계값 보다 높은 anti-drug NAbs의 존재를 표시. 심사 분석 결과에서 확실 한 분석 결과에서 대표적인 인구에서 치료 순진한 샘플을 평가 하 여 먼저 CCP은 설립 해야한다. CCP는 통계적으로 결정된 1% 긍정 비율에 근거 했다 고 했다 임계값 지정 긍정적으로 확인된 샘플 (그림 5)3.
샘플을 상영 하 고 긍정적인 확인 순차적으로 희석 되었고 상대적 수준 또는 각 샘플에서 NAbs의 titer 결정 titer 분석 결과에서 테스트. 샘플 테스트 긍정적인 그것 [예를 들어, 포인트 (TCP)를 잘라 titer]에 지정 된 임계값을 넘어 가장 높은 희석은 샘플 titer (그림 5)1,3.

그림 5: 예제 샘플 테스트 결과. 이러한 패널 예를 보여 테스트 샘플의 포지티브 또는 네거티브 심사 위 또는 아래 17.51%의 SCP로 시. 긍정적인 샘플 다음 약물 활용 자석 구슬 고갈 분석 결과에서 테스트 이전 샘플에서 약물 특정 항 체를 사용 하 여 확실 한 분석 결과에서 테스트 되었습니다. 복구 비율 (RR) 확실 한 컷된 포인트 보다 큰 샘플 (즉, RR = 1.315) 긍정적인 확인할 수로 간주 됐다. 샘플 확인 긍정적인 신호 건너 titer 포인트 titer (희석 비율) 샘플 결과 titer를 같게 잘라 포인트 설정 (TCP)를 잘라 때까지 희석 했다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
분석 결과 반복성 및 다양성 더 이상의 애 널 리스트와 몇 일 동안 시험 되었다. QCs는 처음 하나의 일괄 처리에서 준비 하 고 서브-aliquoted 1 x 사용 했다. 3 d 과정 두 애 널 리스트 분석 결과의 전체 자릿수를 보여 QCs의 여러 분석 결과 수행 합니다. 남북 및 내부 분석 정밀도 QCs의 CV % 표시 되는 예제 데이터에서 % 이력서 < 20% (그림 6)1의 FDA 지침의 권고는 있습니다.

그림 6: QC 정밀 데이터 두 애 널 리스트와 함께 3 일 동안 생성의 예. 정밀 데이터는 분산 분석 (ANOVA) DeSilva 외 에 표시 하는 수식을 사용 하 여 계산 된 28. (실행) 내 내부 배치 및 (실행) 사이 간 배치 통계 %cv.로 보고 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
저자는 직원 및 BioMarin 제약 주식회사의 주주
여기 우리는 중화 항 체 또는 인간 매트릭스, 뇌 척추 액체 (CSF) 등 인간의 혈 청에에서 효소 대체 요법의 세포질 통풍 관을 방해 하는 다른 요소를 감지 하는 셀 기반 흐름 cytometry 방법을 제시.
저자 아무 승인 있다.
| 0.22 & 마이크로; m 필터 장치, 500 mL 진공 필터 플라스크 | Corning | CLS430769 | |
| Round Bottom 96-well culture plates | Thermo-Nunclon | 163320 | |
| 멸균 시약 저장용기 | VistaLab | 3054-1004 | |
| 96웰 흰색 둥근 바닥 폴리스티렌 마이크로플레이트 플레이트 | Corning | 3605 | |
| 96-well 폴리프로필렌 튜브, 8-튜브 스트립 | Corning | 4408 | |
| 마그네틱 비드 분리기 튜브 랙 | V& P Scientific, Inc | VP 772F2M-1, VP 772F2R-2, VP 772F2R-3 | |
| DynaMag -2 자 | 석 Thermo Fisher Scientific | 12321D | |
| DynaMag -96 사이드 스커트 자석 | Thermo Fisher Scientific | 12027 | |
| BD FACSCanto II 유세포 분석기 | BD Biosciences | ||
| BD High Throughput Sampler (HTS) | BD Biosciences | ||
| BioRad TC20 자동 세포 계수기 | BioRad | 1450103 | |
| 마이크로플레이트 셰이커 | VWR | 12620-928 | |
| 갤럭시 미니스타 마이크로원심분리기 | VWR | C1413 | |
| 조직 배양 CO2 인큐베이터 | Nuaire | NU-4750 | |
| 생물안전 캐비닛 | Labcono | 정제기 세포 논리 + | |
| Jurkat 세포주 | ATCC | TIB152&거래; | |
| Alexa Fluor 647 단백질 라벨링 키트 | ,Thermo Fisher Scientific | A20173 | |
| Dynabeads M270, Streptavidin, | Thermo Fisher Scientific | 65306 | |
| EZ-Link, NHS-LC-LC-Biotin, | Thermo Fisher Scientific | 21343 | |
| RPMI-1640, 1x Medium | Life Technologies | A10491-01-500mL | |
| 소 태아 혈청(FBS) | ATCC | 30-2020 | |
| Pen-Strep (100x) 액체 제형 | Corning | 30-002-CI | |
| 1x DPBS 칼슘 및 마그네슘 없음 | Corning | 21-031-CV | |
| 4% 파라-포름알데히드 | 전자 현미경 과학 | 15735-85 | |
| LIVE/DEAD 고정 가능한 바이올렛 데드 셀 스테인 키트, 405 nm 여기용 | Life Technologies | L34955 | |
| 트윈 20 | Sigma | P1379-100mL | |
| 소 혈청 알부민 | Sigma | 3059 | |
| 풀드 인간 매트릭스 (예: 인간 혈청 또는 뇌척수액) | 생물 재생 IVT | 웹사이트에서 | 견적 요청 |
| VWR 폴리에스터 플레이트 필름 | VWR | 60941 | |
| Seal & 샘플 알루미늄 호일 | Beckman Coulter | 538619 |