Pierwszego dnia metody rozmrożono i wysiano zamrożoną alikwot komórek Jurkat, a następnie przygotowano próbki testowe. Rycina 1 przedstawia przykładowy schemat płytki. Drugiego dnia próbki zmieszano z komórkami Jurkat i inkubowano w temperaturze 37 °C przez około 3 h i 15 min. Następnie komórki przemyto, utrwalono za pomocą PFA i przeanalizowano na cytometrze przepływowym. Rycina 2 przedstawia przykładowe ustawienia cytometru przepływowego.
Strategia bramkowania w cytometrii przepływowej została opracowana w celu pomiaru ilości leku sprzężonego z fluoforem w żywych pojedynczych komórkach Jurkat24 (Rycina 3). Komórki oddzielono od zanieczyszczeń poprzez wyznaczenie bramki wykluczającej debris komórkowy [zazwyczaj niskie rozproszenie przednie (FSC)] oraz martwe komórki [zazwyczaj wysokie rozproszenie boczne (SSC)], pozostawiając do analizy jedynie żywe komórki25. Następnie pojedyncze komórki oddzielono od skupisk komórkowych poprzez wyznaczenie bramki wykluczającej obszar wysokiego FSC oraz niską wysokość FSC26. Komórki poddano barwieniu na żywotność, które oznakowało wszystkie martwe lub niezdrowe komórki pozbawione nienaruszonej membrany, a następnie utworzono dodatkową bramkę w celu wykluczenia komórek martwych22. Do analizy wychwytu ERT sprzężonego z fluoforem wykorzystano MFI żywych pojedynczych komórek. Jako przykład potencjalnych wyników testu przesiewowego, macierz wzbogacona wysoką ilością dodatniej kontroli w postaci zastępczego przeciwciała przeciwlekowego [np. wysoka kontrola jakości (HQC)] zahamowała wychwyt ERT sprzężonego z fluoforem, co skutkowało niskim MFI wynoszącym około 300 (Rycina 3). W przeciwieństwie do tego, komórki inkubowane z macierzą w obecności przeciwciała kontrolnego dodatniego powinny wykazać wyższe MFI (MFI = 37 830 na Rycynie 3), co świadczy o wychwycie ERT sprzężonego z fluoforem.
Neutralizujące przeciwciało kontroli dodatniej dla niniejszego przykładu wybrano na podstawie mechanizmu działania leku (t.j. pobierania ERT poprzez CI-M6PR). W celu optymalizacji czułości i zakresu dynamicznego testu sprawdzono i porównano również panel fluoroforów1. Przetestowano CypHer 5e ze względu na zwiększoną fluorescencję w niskim pH, co w przypadku niektórych leków ERT może być istotne jako dodatkowy miernik kierowania leku do lizosomów27. Badano również zielony barwnik fluorescencyjny (np. Alexa Fluor 488) oraz barwnik fluorescencyjny w bliskiej podczerwieni (np. Alexa Fluor 647). Przykład działania różnych fluoroforów przedstawiono na Rysunku 4a i 4b. W tym przykładzie ERT z Alexa Fluor 647 wykazał najlepsze parametry ze względu na wyższą czułość (np. najwyższy %SI przy najniższym stężeniu PC) oraz szeroki zakres dynamiczny (~3 rzędy wielkości).

Rysunek 4: Przykładowe wyniki dla różnych koniugatów fluorofor-ERT. (A) Podczas opracowywania testu należy ocenić krzywą rozcieńczeń kontroli pozytywnej (PC), wykorzystując różne ERT koniugowane z fluoroforami. W przedstawionym przykładzie dwa ERT koniugowane z fluoroforami (Alexa Fluor 488 i CypHer 5e) w stężeniu 6,25 µg/mL oraz ERT koniugowany z jaśniejszym fluoroforem (Alexa Fluor 647) w stężeniu 1,56 µg/mL zostały przetestowane w obecności rosnących stężeń przeciwciał neutralizujących (NAbs) kontroli pozytywnej. (B) Ten panel przedstawia wykresy krzywych z panelu A, gdzie użyto MFI, aby wykazać znaczący wzrost zakresu dynamicznego przy zastosowaniu ERT koniugowanego z Alexa Fluor 647. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.
Opisana metoda stanowi wieloetapowe podejście do wykrywania, potwierdzania i interpolacji quasi-ilościowego poziomu miana NAb3. Aby ustalić, czy test jest gotowy do walidacji, należy ocenić parametry takie jak czułość, precyzja, selektywność, swoistość, tolerancja leku, odporność oraz punkty odcięcia zgodnie z ustalonymi wytycznymi1,3.
Próbki uznano za potencjalnie dodatnie w tym teście, gdy uzyskano wartości %SI przekraczające punkt odcięcia przesiewowego (SCP). SCP określono statystycznie poprzez badanie próbek od osób, które nie otrzymywały leków, pochodzących z reprezentatywnej populacji i pomiar względnego spadku intensywności sygnału (SI)3. Wytyczne (na przykład FDA) zalecają, aby SCP ustalać na poziomie 95.th percentyla dla normalnie rozłożonego zbioru danych; metody obliczania SCP zostały szczegółowo opisane w innym opracowaniu1. Każda próbka, która spowodowała spadek sygnału testowego (mierzone jako wzrost %SI) na poziomie SCP lub powyżej niego, została uznana za potencjalnie dodatnią, natomiast próbki z wynikami niższymi niż SCP (bez zmian lub ze spadkiem %SI) uznano za ujemne.
Próbki, które w badaniu przesiewowym dały wynik dodatni (%SI powyżej SCP), poddano analizie potwierdzającej w celu określenia specyficzności NAb wobec ERT. Analizę potwierdzającą przeprowadzono poprzez wstępną inkubację próbek z magnetycznymi koralikami sprzężonymi z ERT, aby usunąć przeciwciała specyficzne dla leku lub czynniki hamujące. Oceniono RR (stosunek MFI z badania potwierdzającego do MFI z badania przesiewowego), aby określić liczbę NAb usuniętych z próbki. RR wyższy niż obliczony próg dodatniości [t.j. punkt odcięcia dla badania potwierdzającego (CCP)] wskazywał na obecność NAb przeciwko lekowi. Podobnie jak w badaniu przesiewowym, CCP należy najpierw ustalić poprzez ocenę próbek od osób nieleczonych z reprezentatywnej populacji w analizie potwierdzającej. CCP oparto na statystycznie określonym 1% wskaźniku wyników fałszywie dodatnich i stanowiło ono próg wyznaczający próbkę potwierdzoną jako dodatnia (Rysunek 5)3.
Próbki, które w badaniu przesiewowym okazały się dodatnie, poddano rozcieńczeniom seryjnym i przebadano w teście miana w celu określenia względnego poziomu lub miana przeciwciał neutralizujących (NAbs) w każdej próbce. Najwyższe rozcieńczenie, przy którym próbka daje wynik dodatni po przekroczeniu wyznaczonego progu [np. punktu odcięcia miana (TCP)], stanowi miano próbki (Rysunek 5)1,3.

Rycina 5: Przykładowe wyniki badania próbek. Panele te przedstawiają przykłady próbek, które dały wynik dodatni lub ujemny w badaniu przesiewowym, powyżej lub poniżej wartości SCP wynoszącej 17.51 %SI. Próbki dodatnie poddano następnie testowi potwierdzającemu z wykorzystaniem magnetycznych kulek sprzężonych z lekiem, aby usunąć przeciwciała specyficzne dla leku z próbek przed przeprowadzeniem testu. Próbki z współczynnikiem odzysku (RR) większym niż punkt odcięcia dla testu potwierdzającego (i.e., RR = 1.315) uznano za potwierdzone dodatnie. Próbki potwierdzone jako dodatnie rozcieńczano do momentu, aż sygnał przekroczył punkt odcięcia miana (TCP), aby ustalić miano (czynnik rozcieńczenia), przy którym wynik próbki jest równy punktowi odcięcia miana. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.
Powtarzalność i zmienność analizy testowano przez kilka dni z udziałem więcej niż jednego analityka. Próbki QC przygotowano początkowo w jednej partii, a następnie podzielono na alikwoty do jednorazowego użycia. W ciągu 3 d dwóch analityków przeprowadziło analizę z wykorzystaniem kilku zestawów QC, aby wykazać precyzję metody. W przedstawionych przykładowych danych %CV precyzji między- i wewnątrzanalizy dla próbek QC jest niższy niż zalecana w wytycznych FDA wartość %CV < 20% (Rysunek 6)1.

Rycina 6: Przykład danych precyzji kontroli jakości (QC) wygenerowanych w ciągu trzech dni przez dwóch analityków. Dane dotyczące precyzji obliczono za pomocą analizy wariancji (ANOVA), stosując wzór przedstawiony przez DeSilva et al.28. Statystyki wewnątrzseryjne (w obrębie serii) i międzyseryjne (między seriami) przedstawiono jako %CV. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.