A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
نقدم اختبار شطيرة ELISA تم التحقق من صحته باستخدام أجسام مضادة وحيدة النسيلة جديدة مضادة ل HER2. يتيح هذا الاختبار القياس الكمي الدقيق لبروتين HER2 المرتبط بالخلايا والمنطلق من الخلايا المزروعة في المختبر والعينات الأخرى ، بما في ذلك الدم والأنسجة.
مستقبلات عامل نمو البشرة البشري 2 (HER2) هي علامة سرطان راسخة. أصبح هدفا تشخيصيا وعلاجيا ناجحا للغاية ، خاصة في سرطان الثدي وأنواع السرطان الأخرى التي تعبر عن HER2. في العيادة ، يتم استخدام طرق التشخيص الكيميائية المناعية القياسية الذهبية التي تستخدم الأجسام المضادة المحددة المضادة ل HER2 لقياس مستوى التعبير عن المستقبل المرتبط بالغشاء. يدور المجال القابل للذوبان خارج الخلية (ECD) ل HER2 الذي يتم إطلاقه من الخلايا المفرطة في التعبير في الدم ويمكن أن يعكس التعبير الأنسجيكي للمستقبل. هناك حاجة إلى فحوصات دقيقة وموثوقة لربط تركيز بروتين HER2 المتداول بالمظاهر السريرية للمرض.
قام فريقنا بتطوير والتحقق من صحة مقايسة الممتز المناعي الجديد المرتبط بإنزيم الساندويتش (ELISA) لقياس نطاق ECD المرتبط بالغشاء والخارج من الخلايا HER2. يستخدم الاختبار جسمين مضادين أحادي النسيلة فريدين خاصين ب HER2 تم تطويرهما سابقا. يشمل نطاق القياس الكمي تركيز HER2 من 1.56-100 نانوغرام / مل ، وهو أمر متوقع للخلايا السرطانية المستزرعة في المختبر ويظهر حساسية عند مستوى 0.5 نانوغرام / مل. إن دقة الفحص المرضية داخل وفيما بينها ودقة الطريقة تجعلها قابلة للتطبيق على القياس الكمي HER2 في أنواع مختلفة من العينات البيولوجية ، بما في ذلك وسط زراعة الخلايا والمصل وأنسجة الورم الصلبة. هنا ، نركز على التحديد الشامل للخلايا السرطانية المزروعة في المختبر المرتبطة والتي تفرزها. تقدم الورقة بروتوكولا خطوة بخطوة للقياس الكمي لبروتين HER2 الذي يمكن استخدامه لاختبار مجموعة متنوعة من خطوط الخلايا والدم والأنسجة.
غالبا ما يرتبط نجاح العلاجات الحديثة بالطب الدقيق الذي يعتمد على التحديد الدقيق للمرضى الحساسينللعلاج 1. من بين هذه العلاجات الأدوية المضادة ل HER2 التي تستهدف المستقبلات التي يتم التعبير عنها بشكل مفرط في مجموعة متنوعة من الأورام ، بما في ذلك الثدي وبطانة الرحم والمعدة والرئة وغيرها. تتوفر العديد من العوامل التي تستهدف HER2 بفوائد مؤكدة في المرضى الذين يعانون من السرطانات الإيجابية HER2 ، بما في ذلك HER2 من النوعالمنخفض 2. يعد تأكيد الحالة الإيجابية HER2 أمرا بالغ الأهمية لتحديد المرضى المستجيبين المحتملين. ومع ذلك ، لا يزال يمثل تحديا ، خاصة في مجموعة HER2 المنخفضة.
تشمل الطرق القياسية الذهبية في الإعدادات السريرية ، المستخدمة بشكل روتيني لاختبار HER2 ، تعبير بروتين الكيمياء المناعية (IHC) وتضخيم جين HER2 عن طريق نهج التهجين الفلوري في الموقع (FISH). بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام مقايسة Oncotype DX لتعبير HER2 mRNA. خزعة الأنسجة المطلوبة لهذه الطرق تجعل تحديد أهلية المريض للعلاج المناسب واستجابته المحتملة للعلاجات غير مؤكد. على الرغم من المبادئ التوجيهية المحدثة لعام 2018 من قبل الجمعية الأمريكية لعلم الأورام السريري (ASCO) والكلية الأمريكية لأخصائيي علم الأمراض (CAP) لتقليل التباين بين وحدات الاختبار ، يظل توافق HER2 موضوعا للتحسين3.
HER2 هو عضو أولي من الجينات الورمية في عائلة مستقبلات عامل نمو البشرة (EGFR) التي يؤدي الإفراط في التعبير والتنشيط في الحالات المرضية إلى نتيجة عدوانية أو يساهم في سوء التشخيص4. HER2 هو بروتين معياري 185 كيلو دالتون مثبت في غشاء الخلية يحتوي على تيناز التيروزين السيتوبلازمي ومجال خارج الخلية (ECD). يمكن التخلص من HER2 ECD من الخلايا ليتم إطلاقها في المصفوفة خارج الخلية5 كبروتين خال من الخلايا ، مما يؤدي إلى زيادة الدوران في الدم. قد ينعكس التعبير المتزايد عن HER2 من خلال المستوى الأعلى لاضطراب الطفولة المبكرة المنتشر ، مما يوفر علامة تنبؤية وتنبؤية قيمة6،7 ، أو علامة بديلة للاستجابة العلاجية8 ، أو كطريقة تكميلية ل IHC لتحديد المرضى المؤهلين للعلاج المضاد ل HER29. ومع ذلك ، لا يزال التحدي يتمثل في تحديد العلاقة بين تعبير HER2 للورم والمستوى الجهازي للمستقبل في الدم الذي يمكن أن يكون له معنى سريري.
يمكن قياس HER2 ECD الذي تم إصداره باستخدام مقايسة الممتز المناعي المرتبط بالإنزيم (ELISA) 10. شطيرة ELISA هي طريقة تستخدم جسمين مضادين محددين يربطان حواتم مختلفة بنفس المستضد المستهدف. إنه يتيح القياس الدقيق للبروتينات القابلة للذوبان في المواد البيولوجية القائمة على الدم والسائل التي يسهل الوصول إليها (ما يسمى بالخزعة السائلة). على الرغم من وجود فحوصات معتمدة من إدارة الغذاء والدواء (FDA) ، إلا أن هناك ججلا حول فائدة تشخيصات HER2 ECD5 والقيمة النهائية لزيادة مستوى HER2 في الدم. هناك حاجة إلى مزيد من البحث باستخدام الأساليب التي تم التحقق من صحتها والعتبات المقبولة بشكل موحد لتأكيد قابلية تطبيق المقايسات11.
المكونات الحاسمة لأي ELISA هي التقاط (تجميد على اللوحة وتحديد خصوصية الفحص وحساسيته) واكتشاف الأجسام المضادة (المضافة بعد تطبيق العينات) (الشكل 1). في هذا التقرير ، نقدم بروتوكول ELISA بناء على الأجسام المضادة وحيدة النسيلة (mAb) الجديدة المضادة ل HER2 ECD التي تم إنشاؤها وتنقيتها على عمود تقارب وتوصيفها بدقة وتقديم تسلسلات فريدة12. تظهر ELISA المطورة التي تستخدم هذه الأجسام المضادة المخصصة فائدتها في القياس الكمي الدقيق لبروتين HER2 المرتبط بغشاء الخلية ويتم إطلاقه في وسط مزرعة لإجراء تقييم شامل لحالة المستقبل. يمكن استخدام الاختبار في الاختبارات قبل السريرية ولدعم البحث المستمر. تم اختبار أداء الفحص بشكل أكبر على عينات بيولوجية من أصول مختلفة ، بما في ذلك متجانسات المصل والأنسجة12 ، لإظهار الإمكانات في تطوير الأبحاث والتشخيص والعلاجات الجديدة المضادة ل HER2 في المستقبل.
1. زراعة الخلايا السرطانية البشرية
2. جمع العينات وإعدادها
3. إجراء شطيرة ELISA لتحديد HER2
الشكل 1: رسم تخطيطي لسير عمل ELISA المطور المضاد لساندويتش HER2. نظرة عامة على الخطوات الرئيسية في إجراء شطيرة ELISA. وتشمل هذه الخطوات الحاسمة (المميزة بإطار أحمر) مثل طلاء اللوحة بالجسم المضاد المضاد ل HER2 70.27.58 ، وإضافة العينات (معايير المنحنى ، والعينات الفارغة والتجريبية من محللات الخلية أو وسط الثقافة) ، وربط الجسم المضاد للكشف عن HER2 70.21.73.67. يختتم الاختبار باكتشاف الإشارة وتحليل البيانات ، حيث يتم قياس الإشارة اللونية باستخدام قارئ صفيحة دقيقة لتحديد تركيز المستضد المستهدف. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2: مخطط يقدم إعداد الحلول القياسية لمنحنى المعايرة. يتم تحضير التخفيفات التسلسلية للبروتين المؤتلف HER2 لتوليد منحنى معايرة في نطاق تركيز يتراوح بين 1.56-100 نانوغرام / مل (قوارير STD 1-STD 7). بالإضافة إلى ذلك ، يتم تضمين عينة التحكم السلبية بدون بروتين HER2 (STD 8). الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
التحقق من صحة ساندويتش ELISA
يتطلب الاختبار المطور حديثا إجراء التحقق من الصحة. تشمل معلمات التحقق المهمة الحدود الخطية والدقة والكشف ، أي الحد الأدنى للكشف (LLOD) والحد الأعلى للكشف. في الورقة السابقة ، أجرينا التحقق الشامل من صحة الطريقة. تم اختبار خطية ELISA باستخ?...
من بين المكونات الحاسمة في بناء شطيرة ELISA ، هناك التقاط الأجسام المضادة التي يتم تجميدها على اللوحة وتساهم في خصوصية الفحص وحساسيته. في الاختبار المقدم ، استخدمنا كجسم مضاد ملتقط البروتين أحادي النسيلة الجديد (HER2 / 70.27.58) الذي تم إنشاؤه وتمييزه داخليا. كان للجسم المضاد تسل...
أعلنت شركة D.L.، A.A.، A.M.، M.S. عن الدعم المالي من SDS Optic SA؛ A.A, A.M., M.S. تعلن ملكية أسهم SDS Optic SA.
تم دعم الدراسة بأموال من منحة المركز الوطني للبحث والتطوير STRATEGMEDII / 269364/5 / NCBR / 2015 ومنحة الاتحاد الأوروبي ، أفق 2020 لأداة الشركات الصغيرة والمتوسطة رقم 783818.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Biotin labeling kit-NH2 | Abnova | KA0003 | |
Blotting Grade, powdered milk, low in fat | Roth | T145.1 | |
Cell Counting Slides for TC10/TC20 cell Counter, Dual-Chamber | Bio-Rad | 145-0011 | |
Cell Culture Plates | Biologix | 07-6012 | |
Cell Scrapers | Biologix | 70-1250 | |
Centrifuge | Ohaus | 30130868 | |
Class II Biological Safety Cabinet - Telstar Bio II Advance 6 | Telstar | N/A | |
Clear Flat-Bottom 96-Well Plates | Thermo Fisher | 442404 | |
Culture Safe CO2 Incubators - Touch 190S | Leec | N/A | |
Dimethyl sulfoxide | Sigma Aldrich | D2650 | |
DMEM - high glucose | Sigma Aldrich | D0822 | |
ELISA plate reader | BioTek | 800TSUVI | |
FBS Standard, fetal bovine serum | PAN Biotech | P30-19375 | |
Forced circulation laboratory dryer | BINDER | 9090-0018 | |
HRP-Avidin | Thermo Fisher | 43-4423 | |
Human Her2 / ErbB2 Protein, Fc Tag, premium grade | AcroBIOSYSTEMS | HER2-H5253 | |
Immunowash Microplate Washer | Bio-Rad | 170-7009 | |
L-Glutamine solution | Sigma Aldrich | G7513 | |
mAb a-HER2 (clone 70.21.73.67) | SDS Optic | BIO-ABH-2 | |
mAb a-HER2 (clone 70.27.58) | SDS Optic | BIO-ABH-1 | |
MDA-MB-231 Cell line | ATCC | HTB-26 | |
NaHCO3 | POCH | 810530115 | |
NaOH | POCH | BA0981118 | |
Protease Inhibitor Cocktail | Sigma Aldrich | P8340 | |
RIPA Buffer | Sigma Aldrich | R0278 | |
ROTI Fair PBS | Roth | 1111.2 | |
SK-BR-3 [SKBR3] Cell line | ATCC | HTB-30 | |
SK-OV-3 [SKOV-3; SKOV3] Cell line | ATCC | HTB-77 | |
Stop solution 1x | Abcam | ab210900 | |
TC20 Automated Cell Counter | Bio-rad | 1450102 | |
TMB substrate 1x | Abcam | ab210902 | |
Tween-20 | Sigma Aldrich | P9416 | |
Vortex | Ohaus | 30392117 | |
Wave motion shaker | Ohaus | 30391968 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved