2018년 4월 10일
우리는 Zika 바이러스 미리 혈 청 뎅기열 바이러스 기자 바이러스 성 입자를 사용 하 여 감염의 항 체 의존 향상을 측정 하기 위한 간단 하 고 쉬운 프로토콜을 설명 합니다.
이 절차의 전반적인 목표는 지카 바이러스에 감염된 붉은털 원숭이에서 채취한 혈청의 능력을 측정하여 체외에서 뎅기열 바이러스 감염의 항체 의존성 강화를 매개하는 것입니다. 이 방법은 지카 바이러스 유도 교차 반응 항체에 의한 뎅기열 감염의 항체 의존성 향상과 관련된 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 가장 큰 장점은 트로퍼가 높고 간단하며 수행하기 쉽다는 것입니다.
이 절차를 시연하는 사람은 제 연구실의 신흥 감염병 대학원생인 William Valiant입니다. 먼저 혈청 샘플을 실온에서 해동합니다. 해동되면 각 혈청 샘플 100마이크로리터를 멸균 튜브에 옮기고 섭씨 56도에서 30분 동안 가열하고 활성화합니다.
다음으로, 저온 RPMI 10에서 1:1에서 1:1,000까지 혈청 샘플을 10배 연속 희석합니다. 그런 다음 10마이크로리터의 희석된 각 혈청 샘플을 멸균 96웰 V-바닥 플레이트의 웰로 옮깁니다. 다음으로, 뎅기열 1, 2, 3, 4개의 프로포터 바이러스 입자를 섭씨 37도의 수조에서 해동하여 혈청 샘플당 각 RVP당 약 170마이크로리터의 부피를 확보합니다.
해동되면 즉시 RVP 튜브를 얼음으로 옮깁니다. 그런 다음 10마이크로리터의 RVP를 혈청 샘플 희석액이 들어 있는 웰에 피펫으로 주입하여 혈청이 없는 대조군 웰에 넣습니다. 5-10회 위아래로 피펫팅하여 철저히 혼합합니다.
96웰 V-바닥 플레이트를 인큐베이터로 옮기고 5%의 이산화탄소가 있는 상태에서 섭씨 37도에서 한 시간 동안 배양합니다. 96웰 V-바닥 플레이트가 배양하는 동안 생물 안전 캐비닛 표면을 70% 에탄올로 청소하고 자외선을 15분 동안 실행합니다. 그런 다음 인큐베이터에서 K562 세포의 완전히 합류하는 T-75 플라스크를 제거합니다.
멸균 5mm 피펫을 사용하여 세포를 잘 혼합하고 5ml를 멸균 15mm 원추형 튜브에 옮깁니다. 다음으로, 튜브에서 10마이크로리터의 세포를 제거하고 10마이크로리터의 트리판 블루와 혼합한 다음 혈구계에 로드합니다. 셀을 세고 총 셀 수를 계산합니다.
10분 동안 1200배 G로 세포를 원심분리한 후, 상등액을 디캔팅하고 배지 30마이크로리터당 80,000개 세포의 농도로 따뜻한 RPMI 10에서 세포를 다시 현탁시킵니다. 인큐베이터에서 96웰 V-바닥 플레이트를 제거한 후 30마이크로리터의 K562 셀을 96웰 V-바닥 플레이트의 각 벽으로 옮깁니다. 그리고 5회에서 10회 위아래로 피펫팅하여 철저히 혼합하십시오.
그런 다음 플레이트를 1시간 동안 인큐베이터에 다시 넣습니다. 배양 후 플레이트를 1200회 G로 5분 동안 원심분리합니다. 원심분리 후 플레이트를 10% 표백제가 들어 있는 용기에 거꾸로 뒤집어 웰에서 매체를 디캔팅합니다.
그런 다음 125마이크로리터의 따뜻한 RPMI 10에 다시 현탁시키고 이전과 같이 원심분리하여 각 벽의 세포를 세척합니다. 마지막 세척을 디캔팅한 후 각 웰에 따뜻한 RPMI 10 100마이크로리터를 추가합니다. 피펫과 위아래로 섞고 48%의 이산화탄소가 있는 상태에서 섭씨 37도에서 5시간 동안 플레이트를 배양합니다.
이틀 후, 인큐베이터에서 플레이트를 제거하고 생물 안전 캐비닛으로 옮깁니다. 멀티채널 피펫을 사용하여 각 웰의 내용물을 혼합하고 96웰 U-바닥 플레이트로 옮깁니다. 96웰 V-바닥 플레이트의 각 웰을 100마이크로리터의 1% 파라포름알데히드 및 PBS로 헹구고 나머지 셀과 PBS를 96웰 U-바닥 플레이트의 해당 웰로 옮깁니다.
멀티채널 피펫을 사용하여 철저히 혼합합니다. 플레이트를 알루미늄 호일로 덮고 인큐베이터에 30분 동안 그대로 두어 세포를 고정합니다. 염색되지 않은 K562 세포를 실행하여 GFP 형광에 대한 에틸-원 채널을 사용하여 측면 및 전방 산란 설정을 보정하여 유세포 분석기를 준비합니다.
그런 다음 각 샘플에서 30,000개에서 50,000개의 세포를 획득합니다. 유세포 분석 소프트웨어를 사용하여 전방 산란 면적 대 전방 산란 면적을 기준으로 첫 번째 게이트를 설정하여 단일 세포를 포함하고 자가형광 듀블릿을 분석에서 제외합니다. 각 조건에 대한 GFP 양성 세포의 평균 백분율을 계산한 다음 각 혈청 희석에 대한 감염 배율 향상을 계산합니다.
y축의 그래프 접힘 향상과 x축의 희석을 비교하고 ANOVA를 사용하여 통계 분석을 수행한 후 다중 비교를 위한 Tukey의 사후 테스트를 수행합니다. 뎅기열 바이러스를 사용하는 대표적인 동물의 데이터, 하나의 리포터 바이러스 입자가 여기에 나와 있습니다. 무혈청 대조군 샘플에 대한 GFP 양성 세포의 비율은 0.253%, 희석되지 않은 혈청 샘플은 2.58%GFP 양성이었습니다.
GFP 양성 세포의 비율은 1-10 개의 혈청 희석에서 12.8 %의 최고치에 도달했으며, 1-100 개의 희석에서 0.735 %, 1-1,000 개의 희석에서 0.022 %에 이어졌습니다. 뎅기열 감염의 항체 의존성 강화는 4가지 뎅기 바이러스 혈청 유형에 대해 검사되었습니다. 이 데이터는 감염 후 16주에 채취한 혈청이 1에서 10까지의 희석으로 모든 뎅기열 바이러스 혈청 유형에 의한 K562 세포의 감염을 유의하게 향상시켰다는 것을 보여줍니다.
이 기술을 숙달하면 제대로 수행하면 48시간 안에 완료할 수 있습니다. 이 절차를 시도하는 동안 30분의 최종 고정 단계가 완료된 후 1-2시간 이내에 데이터를 수집해야 한다는 점을 기억하는 것이 중요합니다. 감염된 혈청으로 작업하는 것은 매우 위험할 수 있으며 이 절차를 수행하는 동안 항상 PPE 및 BSL2 수준 관행과 같은 예방 조치를 취해야 한다는 것을 잊지 마십시오.
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본 논문은 뎅기 바이러스 리포터 바이러스 입자(Reporter Viral Particles)를 사용하여 지카 바이러스 회복기 혈청에 의한 항체 의존성 감염 증강(antibody dependent enhancement)을 측정하는 프로토콜을 제시합니다. 이 방법은 지카 바이러스에 감염된 레서스 원숭이의 혈청이 시험관 내(in vitro)에서 뎅기 바이러스 감염을 증강시키는 능력을 평가하는 것을 목적으로 합니다.
항체 의존적 강화(ADE)는 플라비바이러스 백신 개발에서 상당한 위험 요소로, 교차 반응성 항체가 보호 기능을 제공하기보다 오히려 감염을 악화시킬 수 있습니다. 이 유세포 분석 기반 어세이는 리포터 바이러스 입자를 사용하여 ADE 가능성을 평가하는 정량적 고처리량 방법을 제공하며, 이를 통해 백신 후보 물질의 위험 요소를 조기에 제거할 수 있습니다. 이 방법은 생바이러스 및 플라크 어세이의 필요성을 없앰으로써, 발굴 및 전임상 워크플로우에서 확장 가능한 스크리닝을 지원합니다.
본 분석법은 초기 항체 생성 이후부터 ADE 위험을 경험적으로 평가해야 하는 in vivo 챌린지 연구 이전까지의, 발견에서 전임상으로 이어지는 연속 과정에 적합합니다.