Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Обнаружение антидонорских аллоантител HLA у реципиентов органов на основе пептидной матрицы

741 просмотров

8 июля 2025 г.

В этой статье

Аннотация

Источник: Liu, P., et al. Персонализированные пептидные матрицы для обнаружения аллоантител HLA при трансплантации органов. J. Vis. Exp. (2017).

Это видео демонстрирует анализ для обнаружения аллоантител против донора HLA у реципиентов органов. Синтезируется пептидная матрица, представляющая потенциальные эпитопы для антитело-опосредованного отторжения органа. Массив инкубируется с сывороткой реципиента, содержащей аллоантитела, которые связываются с их целевыми эпитопами. Связывание антител обнаруживают с помощью хемилюминесценции для идентификации донор-специфичных эпитопов HLA, которые вызывают реактивность аллоантител.

Протокол

Все процедуры, связанные со сбором образцов, были выполнены в соответствии с рекомендациями института IRB.

1. Проектирование и производство пользовательского массива

  1. Сгенерируйте электронную таблицу пептидных последовательностей с соответствующими вызовами аллелей. Матрица состоит из 20 строк и 30 столбцов и может содержать до 20x30=600 точек для пептидов. В зависимости от общего количества пептидов, зарегистрированных на шаге 1.5 от одного конкретного донора, и основываясь на нашем прошлом опыте с двумя примерами, которые мы пробовали, массив из 600 точек может содержать все последовательности, сгенерированные из ~2 отдельных случаев трансплантации.
    1. Рационально спланируйте наиболее эффективный способ подгонки наборов пептидов в рамках 600-точечного формата матрицы.
    2. Если в один массив может поместиться более одного объекта, вставьте пустые строки после первых последовательностей донора, чтобы они совпали с общим количеством строк, которое можно разделить на 30 (количество мест в строке массива).
    3. Сразу после последней пустой строки для первого набора последовательностей вставьте весь столбец содержимого последовательности из второго случая трансплантации.
    4. Повторяйте эти шаги до тех пор, пока массив не заполнится и нельзя будет добавить больше вариантов, не превысив 600 точек. Если в нижней части остались целые пустые строки, «переместите» пустую строку, чтобы расположить ее между двумя наборами-донорами. Это широкое пространство, оставленное между корпусами, облегчает разрезание мембраны после завершения синтеза - следующее шагу 2.2. ниже.
  2. Программирование пептидных последовательностей в контексте макета массива. Программа синтезатора SPOT принимает текстовый формат последовательностей (одна строка, одна пептидная последовательность), который можно получить непосредственно путем сохранения результирующей таблицы из шага 1.1.4 в виде простого текстового документа (без дополнительных столбцов для имен аллелей, позиций aa и т.д.).
  3. Запустите автоматический синтез пептидных матриц с помощью синтезатора SPOT. Вся операция синтеза подробно описана в работе Kudithipudi et al. Обратите внимание, что синтез Fmoc двух массивов занимает ~4-5 дней.

2. Зондирование и повторное исследование антисывороток из временного ряда отдельного реципиента трансплантата.

ПРИМЕЧАНИЕ: Мембранный массив на 600 точек имеет размеры ~7 см x 13 см. После синтеза матрицы могут храниться при комнатной температуре в виде сухих мембран не менее двух лет при экранировании от прямого света. Избегайте чрезмерного складывания мембраны, чтобы сохранить ее долговечность при многократном использовании.

  1. Регидратируйте мембранный массив этанолом и визуализируйте пептидные пятна, окрашенные Ponceau S.
    1. Регидратируйте мембранную решетку, несущую пептиды, после поэтапной процедуры, оптимизированной в Li et al.
      1. Погрузите мембрану матрицы в 20 мл 100% этанола.
      2. Добавьте 20 мл дистиллированной воды, чтобы разбавить раствор до 50% этанола и инкубировать при комнатной температуре в течение 15 минут.
      3. Измените погружной раствор на 40 мл 100% воды три раза и каждый раз инкубируйте 15 минут.
      4. Промойте в подходящем рабочем буфере, например, 20 мл TBST (Трис-буферизованный физиологический раствор с 0,1%), три раза в течение 5 минут каждый.
    2. Окрашивание матрицы по Понсо S для визуализации синтетических пептидов
      1. Добавьте 20 мл предварительно разработанного раствора Ponceau S непосредственно в гидратированную матрицу и инкубируйте в течение ~30 с с встряхиванием.
      2. Непрерывно проведите дистиллированной водой по мембране, чтобы удалить пятна цвета фона Ponceau S. Во время этого процесса могут стать заметны пептидные пятна красного цвета.
      3. Отделите части массива для каждого донора, аккуратно разрезая между участками массива для отдельных случаев. Отметьте ориентацию каждого массива.
  2. Массив предварительных блоков.
    1. Заблокируйте мембрану в 20 мл 5% обезжиренного молока, растворенного в буфере TBST. Этот раствор на молочной основе еще больше удалит пятна от цвета Ponceau S. Замените молочный буфер несколько раз, чтобы получить наиболее четкие пептидные изображения.
    2. Для ведения учета сфотографируйте изображение массива Ponceau S с помощью ручной камеры (пример на рисунке 1).
    3. Продолжайте блокирование мембраны в 5% обезжиренном молоке при температуре 4 °C в течение ночи или при комнатной температуре в течение 2 часов с покачиванием.
  3. Инкубируйте массив с антисывороткой для трансплантации.
    заметка: Следует отметить, что явление, известное как прозон или эффект Хука, может быть результатом комплемент-зависимой интерференции при анализе сывороточных антител. Чтобы обойти эту проблему, можно рассмотреть возможность проведения дополнительной стадии предварительной обработки сыворотки либо этилендиаминтетрауксусной кислотой (ЭДТА), либо тепловой инактивацией образцов сыворотки.
    1. Снимите блокирующий буфер и промойте мембрану 20 мл TBST три раза на следующий день в течение 5 минут каждый раз.
    2. Добавьте 20 мкл сырой сыворотки реципиента к 20 мл 2,5% молока в буфере TBST и инкубируйте с мембраной в течение 2-3 ч при комнатной температуре. Обратите внимание, что в этом начальном раунде зондирования рекомендуется сначала использовать последнюю сыворотку после трансплантации (или, вероятно, наиболее сенсибилизированную сыворотку) во временном ряду. Это основано на предположении, что более ранние образцы в этой серии, особенно из периодов до трансплантации, имеют меньшее разнообразие аллоантител, которые имеют тенденцию развиваться с течением времени. Таким образом, любая возможность интерференции сигнала от «переноса» между зондирующими раундами может быть четко отделена от действительно развитой реактивности аллоантител из-за иммунных реакций против трансплантата.
  4. Промойте матрицу, используя 20 мл TBST и инкубируйте его со вторичным антителом.
    1. Промойте мембрану три раза по 10 минут каждый раз.
    2. Инкубировать с козьим вторичным антителом против человека IgG-HRP (пероксидаза хрена) в соотношении 1:10 000 в буфере TBST с добавлением 1% молока в течение еще 2 ч.
  5. Промойте и проявите кляксу.
    1. Каждый раз трижды промойте мембрану с TBST в течение 10 минут.
    2. Проведите усиленную хемилюминесценцию (ЭКЛ) с использованием 5 мл раствора люминола, только что смешанного с 5 мл раствора перекиси, для проявления мембраны (в течение 1 мин).
    3. Визуализируйте сигналы ECL с помощью подходящего имидж-сканера (например, ChemiDoc Imaging Systems или Azure C600).
  6. Отсканируйте и количественно оцените блот.
    1. Сохраните полученные изображения (Рисунок 2, нижнее изображение) и выполните количественную оценку интенсивности пятна.

3. Сравните реактивность антисыворотки в клиническом временном ряду.

  1. Удалите массив.
    1. На этом этапе всегда держите мембрану влажной.
    2. Снимите мембрану путем инкубации с 20 мл коммерческого буфера для снятия изоляции при 37 °C в течение 20 минут, а затем промойте мембрану TBST три раза по 10 минут каждый. Затем повторите шаги блокировки (шаг 3.2) и зондирования (шаг 3.3) с использованием другой сыворотки пациента, взятой в другой момент времени.
  2. Блокируйте зачищенную мембрану.
    Примечание: После удаления мембрана может быть повторно использована для еще одного раунда зондирования другой сыворотки от того же пациента во временном ряду.
    1. Заблокируйте мембрану с помощью 5% молочного буфера, как и раньше (см. шаг 2.2).
  3. Повторите исследование другой антисыворотки из того же временного ряда (повторите шаги с 2,3-2,6; пример на рисунке 2, верхнее изображение).
    заметка: Затем очищенная матрица может быть использована для повторного исследования другого образца сыворотки. Поскольку пептиды ковалентно конъюгированы с поддерживающей матрицей мембраны, мы показали, что матрица может быть повторно использована до 20 циклов стриппинга и повторного зондирования без потери ее производительности.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

figure-results-1
Рисунок 1. Изображение сечения массива, окрашенного методом Ponceau S

Обратите внимание, что разница в интенсивности цвета связана с различиями в аминокислотном составе среди пептидов, в то время как концентрации пептидов среди всех областей пятна одинаковы. (Это изображение является иллюстративным примером, а не тем, что было сделано в этом исследовании.)

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Конфликт интересов не декларируется.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Пептидная матрицаБиоаналитические приборы ИНТАВИС
этанолСигма-ОлдричЕ7023
Решение Ponceau SСигма-ОлдричП7170
Обезжиренное молокоБио Рад Лаборатории1706404
ТБСТСанта Крус Биотехнологии10711454001
Козий античеловеческий IgG–HRPThermoFisher ScientificА18811
Прозрачность Западный ECL SubstrateБио Рад Лаборатории1705061
Восстановление буфера для снятия изоляции Western BlotТермо ДиенсификсNo 21059
Система визуализации геля ChemiDocБио Рад Лаборатории1708265

Теги