Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Metoda in vitro do określania aktywności antyapoptotycznej przeciwciał przeciwko TNFα

692 wyświetleń

8 lipca 2025

W tym artykule

Streszczenie

Źródło: Tierrablanca-Sánchez, L., et al. Określenie względnej siły działania przeciwciała monoklonalnego anty-TNF (mAb) poprzez neutralizację TNF przy użyciu metody bioanalitycznej in vitro. J. Vis. Exp. (2017)

Ten film demonstruje technikę oceny skuteczności przeciwciał przeciwko czynnikowi martwicy nowotworu alfa (TNFα), cytokinie zapalnej, za pomocą podejścia bioanalitycznego in vitro. TNFα po wprowadzeniu do zestresowanych komórek wyzwala apoptozę. Jednak wiązanie się z przeciwciałami ogranicza TNFα, zapobiegając apoptozie. Stopień apoptozy określa się ilościowo za pomocą testu bioluminescencji.

Protokół

1. Przygotowanie mediów i rozwiązań

  1. Przygotować pożywkę hodowlaną: RPMI-1640 z 10% płodową surowicą bydlęcą (FBS), pH 7,4.
  2. Przygotować pożywkę do oznaczania: RPMI-1640 bez czerwieni fenolowej, ale z 1% FBS, pH 7,4.
  3. Przygotować roztwór do przemywania komórek: roztwór soli fizjologicznej buforowanej fosforanami (DPBS) firmy Dulbecco wolny od Mg i Ca z 0,02% EDTA, pH 7,4.
  4. Przygotuj roztwór do odrywania komórek: 0,125% trypsyny z 1 mM kwasem etylenodiaminotetraoctowym (EDTA).
    1. Rozmrozić 100 ml 0,25% roztworu trypsyny-EDTA i przenieść do sterylnej kolby o pojemności 500 ml.
    2. Wymieszać ze 100 ml roztworu do przemywania komórek i dozować 15 ml porcji do sterylnych probówek o pojemności 15 ml. Przechowywać w temperaturze od -70 do -80 °C do momentu użycia.
    3. Przefiltruj te roztwory przez membranę 0,22 μm i podgrzej do 37 °C przez co najmniej 30 minut przed użyciem.
  5. Przygotować roztwór podstawowy TNFα indukujący apoptozę o stężeniu 3,3 μg/ml.
    1. Rozpuścić 20 μg TNFα w 500 μl wysterylizowanej przez filtr wody w pojemniku pierwotnym i mieszać aż do całkowitego rozpuszczenia.
    2. Przenieść do sterylnej probówki o pojemności 15 ml i dodać do niej 5,5 ml roztworu DPBS wolnego od Mg i Ca. Delikatnie wymieszaj za pomocą miksera wirowego.
    3. Roztwór podzielić na porcje o objętości 70 μl. Dozować każdą porcję do mikroprobówek o pojemności 0,5 ml i przechowywać w temperaturze -80 °C.
  6. Przygotować roztwór indukcji apoptozy: TNFα roztwór o stężeniu 40 ng/ml.
    1. Rozmrozić podwielokrotność roztworu podstawowego do indukcji apoptozy, inkubując go w łaźni wodnej w temperaturze 25 °C przez 10 minut.
    2. Rozcieńczyć roztwór podstawowy indukcji apoptozy do 40 ng/ml przez dodanie 61 μl 3,3 μg/ml roztworu TNFα do 4,939 ml pożywki do oznaczania w sterylnej probówce o pojemności 15 ml.
    3. Mieszać mikserem wirowym przez 10 sekund; roztwór ten należy przygotować świeżo przed użyciem.
    4. Ogrzewać roztwór do temperatury 37 °C przez co najmniej 30 minut przed użyciem w teście neutralizacji.
  7. Przygotować roztwór substratu: roztwór kaspazy 3/7 Glo.
    1. Rozmrozić roztwór buforu kaspazy (bufor kaspazy 3/7 Glo) przez 12 godzin przed użyciem.
    2. Pozostawić roztwór buforowy kaspazy i substrat (substrat kaspazy 3/7 Glo) oddzielnie w temperaturze 25 ± 5 °C na 30 minut przed zmieszaniem.
    3. Przenieść 10 ml roztworu buforu kaspazy do fiolki z substratem i wymieszać przez odwrócenie.
    4. Przechowywać w temperaturze 25 ± 5 °C, chronić przed światłem do czasu użycia.
      nuta: Roztwór jest stabilny przez 6 godzin w temperaturze pokojowej.

2. Hodowla i liczenie komórek

  1. Rozmrażanie komórek i pierwsza subkultura.
    1. Wyjąć jedną fiolkę z komórkami WEHI 164 z zamrażarki w temperaturze -80 °C i przenieść ją do łaźni lodowej.
    2. Pipetować w górę i w dół 1 ml wstępnie podgrzanej pożywki hodowlanej, aż zamrożone komórki całkowicie się rozmrozą.
    3. Dozować 9 ml wstępnie podgrzanej pożywki hodowlanej do sterylnej probówki o pojemności 15 ml.
    4. Przenieść zawiesinę komórkową do sterylnej probówki o pojemności 15 ml i delikatnie wymieszać pięć razy przez odwrócenie.
    5. Odwirować zawiesinę komórkową o masie 125 x g przez 3 minuty. Odrzucić supernatant i rozdzielić osad komórkowy.
    6. Dodać 5 ml pożywki hodowlanej do probówki. Mieszaj, aż komórki zostaną całkowicie ponownie zawieszone.
    7. W celu zliczenia komórek przenieś 50 μl zawiesiny komórek do mikroprobówki o pojemności 500 μl i wymieszaj z 50 μl 0,4% błękitu trypanowego. Policz komórki i dostosuj je do 0,5 x 106 komórek/ml. Zobacz krok 2.2 poniżej.
    8. Dodać 13 ml wstępnie podgrzanej pożywki hodowlanej do kolby o pojemności 75 ml.
    9. Dozować wystarczającą objętość zawiesiny komórek z kroku 2.1.6, aby uzyskać 0,5 x 106 komórek/ml w kolbie do hodowli komórkowej i inkubować w temperaturze 37 °C i 5% CO2 przez noc.
  2. Zliczanie komórek.
    1. Korzystając z roztworu z kroku 2.1.6, przenieś 0,05 ml do hemocytometru i oznacz gęstość komórek pod mikroskopem za pomocą wykluczenia błękitu trypanowego.
    2. Określ ilościowo całkowitą liczbę komórek i komórek żywotnych.
    3. Dostosuj zawiesiny komórek do 0,5 x 106 komórek/ml.
      Vpożywka hodowlana(ml) = figure-protocol-1
      Vpożywka hodowlana (ml) = (5 ml -zawiesina komórek V)
      Vpożywka hodowlana (ml) = Skorygowana objętość zawiesiny komórek WEHI 164
      NVC = liczba żywotnych komórek WEHI 164/ml
      Vpożywka hodowlana (ml) = objętość pożywki do hodowli testowej dodana do zawiesiny komórkowej w celu uzyskania 0,5 x 106 komórek/ml
      0,5 x 106 = Docelowa gęstość komórek
  3. Oderwanie komórek oraz druga i trzecia subkultura.
    nuta: Do usuwania roztworów z kolb można użyć systemu próżniowego. Można używać pipet jednorazowych lub sterylnych szklanych. Jeśli pipeta ma bawełniany chodak u góry, należy go usunąć przed użyciem.
    1. Wyjąć pożywkę hodowlaną z kolby T do hodowli komórkowych za pomocą sterylnej pipety o pojemności 1 ml i podciśnienia.
    2. Dozować 5 ml roztworu do płukania komórek do kolby T do hodowli, delikatnie wymieszać i wyrzucić roztwór. Powtórz ten krok dwukrotnie.
      nuta: Całkowite usunięcie pożywki hodowlanej ma kluczowe znaczenie dla skutecznego odłączania komórek.
    3. Dodać 15 ml roztworu do oddzielania komórek do kolby T i odstawić na 3 minuty w inkubatorze w temperaturze 37 °C i 5% CO2 .
    4. Sprawdzić pod mikroskopem, czy w wewnętrznej ściance kolby nie ma przyłączonych komórek. Usunąć komórki z T-kolby hodowlanej za pomocą sterylnej pipety o pojemności 20 ml i dozować je do sterylnej probówki o pojemności 50 ml.
    5. Odwirować zawiesinę komórkową o sile 125 x g przez 3 minuty. Odrzucić supernatant i ponownie zawiesić osad z kolejnymi 5 ml pożywki hodowlanej.
    6. Policz komórki i dodaj tyle pożywki hodowlanej, aby osiągnąć pożądane stężenie komórek zgodnie z równaniem 1.
    7. Dodać tę zawiesinę do kolby T o średnicy 72cm2 i inkubować przez noc w temperaturze 37 °C i 5% CO2 .
    8. Subkulturuj komórki co najmniej dwa razy przed użyciem ich w teście neutralizacji. Powtarzaj kroki 2.3.1-2.3.8 przez następne dwa dni.
  4. Zawiesina komórek testowych.
    1. Wybierz subkulturę WEHI 164, która ma co najmniej trzy przepustki. Patrz krok 2.1.
    2. Odłącz i policz komórki zgodnie z krokami 2.2 i 2.3 tego protokołu.
    3. Rozcieńczyć zawiesinę komórek zgodnie z równaniem 1 do 0,5 x 106 komórek/ml.
    4. Użyj tej zawiesiny komórkowej do testu neutralizacji. Przed użyciem wymieszać wszystkie zawiesiny komórkowe z mieszalnikiem wirowym.

3. Przygotowanie przeciwciał i rozcieńczenia

  1. Oznaczanie ilościowe mAb.
    1. Oznaczyć stężenie substancji odniesienia, próbki kontrolnej i próbki analitycznej poprzez absorpcję UV przy długości fali 280 nm, stosując ich współczynnik ekstynkcji masowej (1,39).
      nuta: Pierwotne stężenia można pobrać z etykiet produktów leczniczych. Musi to być jednak zweryfikowane przez absorpcję promieniowania UV.
  2. Rozcieńczenia mAb.
    1. Rozcieńczyć wszystkie próbki niezależnie w trzech egzemplarzach roztworem wolnym od DPBS Mg i Ca w mikroprobówkach o objętości 2 ml do 2 mg/ml. Potwierdź to stężenie przez absorpcję UV w trzech powtórzeniach, używając roztworu wolnego od Mg i Ca DPBS jako ślepej próby.
    2. Mieszaj podstawowe roztwory białek przez 5 sekund za pomocą mieszalnika wirowego.
    3. Rozcieńczyć 100 μl każdego roztworu mAb o stężeniu 2 mg/ml 0,9 ml pożywki do oznaczania.
    4. Mieszaj przez 5 s za pomocą mieszalnika wirowego.
      nuta: Roztwory te mają stężenie 200 μg/ml. Rozcieńczenia należy wykonać dla każdej potrójnej próby.
    5. Rozcieńczyć 10 μl każdego roztworu mAb o stężeniu 200 μg/ml w 0,99 ml pożywki do oznaczania. Mieszaj przez 5 s za pomocą miksera wirowego. Roztwory te mają stężenie 2 μg/ml. Wykonać seryjne rozcieńczenia dla każdego potrójnego roztworu przed użyciem ich w teście neutralizacji.
    6. Wykonaj rozcieńczenia anty-TNFα mAb na trzech niezależnych mikropłytkach. Wykonać duplikat z każdej niezależnej potrójnej dawki i dozować je do jednej mikropłytki, jak wskazano w Tabeli 1. Substancja odniesienia
    7. Przeprowadzić rozcieńczenia mAb każdego wzorca, próbki lub kontroli, jak pokazano w tabeli 2.
      nuta: Stężenia przeciwciał anty-TNFα opisane w tej tabeli nie są stężeniami końcowymi w teście neutralizacji.
    8. Przechowywać płytki w temperaturze 25 ± 5 °C do czasu użycia.

4. Test neutralizacji za pomocą komórek WEHI 164

  1. Wymieszać przez wirowanie wszystkich zawiesin komórkowych (0,5 x 106 komórek/ml) przed dozowaniem na dowolnym etapie tego protokołu.
    nuta: W tej części należy ogrzać każdy roztwór do temperatury 37 °C przez 30 minut przed użyciem.
  2. Przenieść 50 μl zawiesiny komórek do każdej z 60 studzienek mikropłytek, przesuwając się z kolumny 2 do 11 i z linii B do G.
  3. Przenieść 50 μl mAb roztworów referencyjnych, próbek i rozcieńczeń kontrolnych do mikropłytek. Postępuj zgodnie ze wzorem przedstawionym na rysunku 1.
  4. Dodać 50 μl roztworu indukcji apoptozy do każdej studzienki.
  5. Użyj kontroli komórkowej 50 μl komórek WEHI 164, dozowanych w trzech dołkach. Doprowadzić każdą studzienkę do końcowej objętości 150 μl za pomocą pożywki do oznaczania.
  6. Stosować kontrolę cytotoksyczności mieszaniny 50 μl komórek WEHI 164 plus 50 μl roztworu indukcji apoptozy. Doprowadzić każdą studzienkę do końcowej objętości 150 μl za pomocą pożywki do oznaczania.
  7. Do kontroli TNFα należy użyć 50 μl roztworu indukcji apoptozy i doprowadzić do 150 μl za pomocą pożywki do oznaczania.
  8. Do ślepej próby należy użyć 150 μl samej pożywki do oznaczania.
  9. Pozostałe studzienki napełnić 150 μl pożywki hodowlanej, aby uniknąć efektu parowania płytek.
  10. Powtórzyć kroki 4.1.1-4.1.9 dwukrotnie na dwóch innych mikropłytkach.
    nuta: Końcowe stężenia mAb w mikropłytce wynoszą: 0,666, 0,333, 0,167, 0,111, 0,083, 0,056, 0,042, 0,028, 0,014 i 0,004 μg/ml.
  11. Załadować próbki do mikropłytek, jak pokazano na rysunku 1
  12. Inkubować trzy płytki w temperaturze 37 °C i 5% CO2 przez 16 ± 2 godzin.
  13. Odczynnik kaspazy 3/7 Glo odstawić w temperaturze 25 ± 5 °C na 30 minut przed użyciem.
  14. Dodać 100 μl tego odczynnika do wszystkich studzienek, w tym do próbek i kontroli.
  15. Wstrząsać płytkami za pomocą mieszalnika wirowego do mikropłytek przez 3 minuty w temperaturze 25 ± 5 °C natychmiast po dozowaniu do studzienek.
  16. Inkubować płytki przez 2,5 ± 0,5 godziny w temperaturze 25 ± 5 °C, chroniąc przed światłem.
  17. Włóż mikropłytki do luminometru i wykonaj następną sekcję.

5. Analiza wyników

  1. Korzystając z oprogramowania do wykrywania luminescencji, wybierz tryb luminescencji i funkcję punktu końcowego.
  2. Wybierz 96-dołkową płytę z przezroczystym dnem i jej 80 dołków wewnętrznych, z wyłączeniem kolumn 1 i 12.
  3. Wybierz czas integracji 1 250 ms i 10 s na mieszanie mikropłytki przed odczytem.
  4. Należy wybrać studzienki, w których zostanie umieszczona substancja odniesienia, substancja analityczna i próbka kontrolna, i zidentyfikować je za pomocą odpowiadających im stężeń.
  5. Odczytać próbki umieszczone w mikropłytkach za pomocą luminometru.
  6. Do analiz wyników należy użyć równania czwartego parametru. Proszę sporządzić wykres krzywej dawka-odpowiedź, jak pokazano na rysunku 2.
    UWAGA:
    W czwartym równaniu parametru C jest stężeniem efektywnym 50 (EC50). Wartość ta zostanie wykorzystana do porównania substancji odniesienia, próbki analitycznej i próbki kontrolnej za pomocą funkcji efektora.
  7. W celu obliczenia względnych potencji należy ustalić substancję odniesienia na 100%, obliczyć moc próbki i odpowiednio kontrolować.
    nuta: Wartości te przedstawiono na rysunku 3.

Tabela 1: Tablice próbek mikropłytek. Pełny test neutralizacji musi być przeprowadzony na trzech mikropłytkach we współrzędnych od B2 do G11. Wyrywkowe dozowanie próbek referencyjnych, analitycznych i kontrolnych pozwala badaczom zweryfikować wszelkie błędy systematyczne w teście.

Tabliczka 1Tabliczka 2Tabliczka 3
WellspróbkaWellspróbkaWellspróbka
B2:B11Substancja referencyjnaB2:B11Próbka kontrolnaB2:B11Próbka analityczna
C2:C11C2:C11C2:C11
D2:D11Próbka analitycznaD2:D11Substancja referencyjnaD2:D11Próbka kontrolna
E2:E11E2:E11E2:E11
F2:F11Próbka kontrolnaF2:F11Próbka analitycznaF2:F11Substancja referencyjna
G2:G11G2:G11G2:G11

Tabela 2: Rozcieńczenia przeciwciał anty-TNFα. Seryjne rozcieńczenia przeciwciał anty-TNFα przedstawiono w tej tabeli. Końcowe stężenia opisane w tej tabeli nie są stężeniami w teście, w którym przeciwciała anty-TNFα rozcieńczono czynnikiem 3 (rozcieńczenie mAb + pożywka hodowlana + zawiesina komórek). Linie pogrubione reprezentują rozcieńczenia pochodzące z linii 3, 5, 7, 9 i 10; Niepogrubione linie reprezentują rozcieńczenie od linii 3, 4 i 6. Te seryjne rozcieńczenia wykonuje się tuż przed wykonaniem testu neutralizacji. Należy zachować ostrożność podczas mieszania, pipetując trzykrotnie w górę i w dół przed dozowaniem rozcieńczeń.

szt. szt. szt. Rozdział szt. szt. Rozdział szt. Rozdział Rozdział Rozdział Rozdział Rozdział szt.
Kolumna płytowaObjętość pożywki do oznaczania (μl)Objętość substancji odniesienia, próbki analitycznej lub próbki kontrolnej (uL)Stężenie na płytce testowej (ng/ml)
cyfra arabska0230Rok 2000
3150150 z linii 21000
47575 z linii 3500
510050 z linii 3Rozdział 333
67575 z linii 4Z kolei 250
77575 z linii 5Rozdział 166
87575 z linii 6125
97575 z linii 7Rozdział 83
107575 z linii 9Rozdział 41
1115075 z linii 1013

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

figure-results-1
Rysunek 1: Rozmieszczenie próbek na płytkach testowych. B1 do G11 są dobrze współrzędnymi w mikropłytkach i opisują miejsca, w których umieszcza się rozcieńczenia próbki. Brakujące współrzędne to studzienki wypełnione kontrolami i pożywką do oznaczania kultur (A1-A12 i H1-H12). Ten losowy rozkład próbek (rozcieńczenia do przodu i do tyłu w mikropłytkach) pomaga wyeliminować błąd systematyczny w wyni...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Nie stwierdzono konfliktu interesów.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
WEHI 164Kontroler ATCC (Kontroler TCRL-1751 (wersja crKomórki włókniakomięsaka z Mus musculus
RPMI-1640 ŚredniKontroler ATCC (Kontroler T30-2001Przechowywać podłoże w temperaturze od 2 °C do 8 °C
RPMI 1640 Średni, bez czerwieni fenolowejGIBCO (Przedsiębiorstwo GIBCO)Numer katalogowy 11835-030Przechowywać podłoże w temperaturze od 2 °C do 8 °C
Trypsyna-EDTA (0,25%), czerwień fenolowaGIBCO (Przedsiębiorstwo GIBCO)Numer katalogowy: 25200-056Przechowywać podłoże w temperaturze od -10 °C do -20 °C
DPBS, bez wapnia, bez magnezuGIBCO (Przedsiębiorstwo GIBCO)Nr kat. 14190-136Przechowywać podłoże w temperaturze od 2 °C do 8 °C
Rekombinowane ludzkie białko TNF-alfaSystemy badawczo-rozwojowe210-TA-020Przechowywać w temperaturze od -20 °C do -70 °C
Surowica bydlęca płodu (USA), bardzo niska IgGKlon HyCloneSH3089803Przechowywać w temperaturze od -10 °C do -20 °C
Płodowa surowica bydlęca (USA), scharakteryzowanaKlon HyCloneSH3007103Przechowywać w temperaturze od -10 °C do -20 °C
Zestaw do oznaczania kaspazy-glo 3/7Preparat PromegaZobacz materiał G8093Przechowywać substrat Caspase-Glo. 3/7 i bufor Caspase-Glo. 3/7 w temperaturze –20 ºC, chronić przed światłem
EDTA, sól disodowa, dihydrat, kryształ, odczynnik ACSJ.T.Baker8993-01--
Próbka mAb AdalimumabProbiomednieStężenia końcowe w mikropłytce wynoszą: 0,666, 0,333, 0,167, 0,111, 0,083, 0,056, 0,042, 0,028, 0,014 i 0,004 μg/ml
Referencyjne i kontrolne mAb adalimumabBibliotekanieStężenia końcowe w mikropłytce wynoszą: 0,666, 0,333, 0,167, 0,111, 0,083, 0,056, 0,042, 0,028, 0,014 i 0,004 μg/ml
Czytnik mikropłytekUrządzenia molekularneNumer katalogowy: 89429-536SpectraMax M3 wielomodowy
Oprogramowanie do czytnika mikropłytekUrządzenia molekularne--SoftMax Pro 6.3 GxP
inkubatorProcesor RevcoNumer katalogowy: 30482Revco RNW3000TABB CO2 z wymuszonym obiegiem powietrza
Okap z przepływem laminarnymFirma Baker200256Piekarz SG603A-HE | Wysoka sprawność, klasa II typ A2
)

Tagi

Neutralizacja TNF alfatest potencji przeciwciain vitro metoda bioanalitycznatest bioluminescencyjnyhamowanie aktywacji kaspazyfibroblasty z deprywacj surowicymetoda detekcji apoptozypomiar intensywno ci luminescencjiprotok rozcie czania przeciwciaspektrofotometria z czytnikiem p ytek