一种基于流式细胞术的高通量技术筛选整合素抑制药物

摘要

该协议描述了一种基于流式细胞术的高通量筛选方法，用于鉴定抑制人中性粒细胞上β2整合素活化的小分子药物。

摘要

该方案旨在建立一种利用构象变化报告抗体和高通量流式细胞术鉴定β2整合素活化的小分子拮抗剂的方法。该方法还可以作为其他基于抗体的高通量筛选方法的指南。β2整合素是白细胞特异性粘附分子，在免疫反应中至关重要。中性粒细胞依靠整合素活化排出血液，不仅可以抵抗感染，还可以参与多种炎症性疾病。控制β2整合素活化是治疗中性粒细胞相关炎症性疾病的可行方法。在该方案中，单克隆抗体 mAb24 与 β2 整合素的高亲和力头片特异性结合，用于定量分离的原代人中性粒细胞上的 β2 整合素活化。N-甲酰甲硫酰-亮氨酰-苯丙氨酸 （fMLP） 用作激活中性粒细胞 β2 整合素的刺激物。本研究使用了能够自动运行 384 孔板样品的高通量流式细胞仪。在3小时内评估320种化学物质对β2整合素抑制的影响。通过这种方法可以识别直接靶向β2整合素的分子或G蛋白偶联受体启动的整合素由内而外的激活信号通路中的靶分子。

引言

许多炎症性疾病的特征在于中性粒细胞浸润在肿胀或损伤部位¹。为了浸润这些组织，中性粒细胞必须完成中性粒细胞募集级联反应，包括阻滞到内皮细胞，外渗穿过血管壁，然后募集到组织^中2。循环中性粒细胞需要β2整合素激活才能完成这一级联反应，特别是在停滞阶段。因此，减少中性粒细胞粘附、外渗和募集的整合素抑制药物可有效治疗炎症性疾病 ^3,4。

β2整合素以前曾被靶向用于炎症性疾病。依法珠单抗是一种直接靶向整合素αLβ2的单克隆抗体，用于治疗银屑病⁵。然而，依法珠单抗因其致命的副作用而被撤回 - JC病毒再激活导致的进行性多灶性白质脑病^6,7。基于整合素的新型抗炎疗法应考虑维持白细胞的抗感染功能，以尽量减少副作用。依法珠单抗的副作用可能是由于单克隆抗体在血液中的循环时间延长，从长远来看可能会抑制免疫功能⁸.最近的一项研究表明，依法利珠单抗介导 αLβ2 交联和 α4 整合素的不需要的内化，为副作用提供了另一种解释⁹.因此，短寿....

研究方案

根据《赫尔辛基宣言》的原则，在获得知情同意后，从去识别化的健康人类供体处获得肝素化全血样本，经康涅狄格大学健康机构审查委员会批准。已获得所有捐赠者的知情同意。本研究的纳入/排除标准经过精心制定，以确保受试者的适用性并将潜在风险降至最低。符合条件的参与者年龄在 18 至 65 岁之间，不分种族，英语流利，能够提供知情同意。被排除在外的受试者包括那些无法为自己提供知情同意的人，例如那些需要合法授权代表的人、18岁以下或65岁以上的个人、被监禁的人和孕妇。此外，参与者必须没有使用抗炎药物和炎症。当前感染或持续的慢性或急性炎症性疾病也是排除标准。最后，当前或近期有 COVID-19 感染史的个体不符合该研究的资格。这些标准旨在确保参与者的安全性和适用性，同时最大限度地减少可能影响研究结果的潜在混杂因素。

1.试剂的制备

1. 中性粒细胞培养基：通过向不含酚红的RPMI-1640中加入2%人血清白蛋白来制备中性粒细胞培养基（参见 材料表）。
2. fMLP溶液：用不含酚红的RPMI 1640从10mM fMLP二甲基亚砜（DMSO）储存溶液（参见 材料表）中稀释100倍来制备fMLP溶液，得到100μM fMLP溶液。
3. 抗体溶液：在 10 mL 中性粒细胞培养基中稀释 120 μL 别藻蓝蛋白 （APC） 偶联单克隆抗体 mAb24 （m....

讨论

中性粒细胞刺激和染色的开始和终止由添加中性粒细胞和固定剂PFA来确定。因此，确保将中性粒细胞或PFA移液到每根色谱柱中的时间间隔相同至关重要。这确保了每个孔中嗜中性粒细胞的刺激和染色时间保持一致。由于中性粒细胞的寿命较短，从从供体采集血液到完成流式细胞术的整个实验必须在同一天进行。中性粒细胞对温度变化高度敏感，当暴露于温度快速升高时，例如从4°C过渡到室温或从.......

材料

Name	Company	Catalog Number	Comments
16-channel pipettes	Thermo	4661090N	Instrument
384-well plate	Greiner	784201	Materials
APC anti-human CD11a/CD18 (LFA-1) Antibody Clone: m24	BioLegend	363410	Reagents
Bravo Automated Liquid Handling Platform	Agilent	16050-102	384 multi-channel liquid handler
Centrifuge	Eppendorf	Model 5810R	Instrument
FlowJo	Becton, Dickinson & Company	NA	Software
Human Serum Albumin Solution (25%)	GeminiBio	800-120	Reagents
Lifitegrast	Thermofisher	50-208-2121	Reagents
Nexinhib20	Tocris	6089	Reagents
N-Formyl-Met-Leu-Phe (fMLP)	Sigma	F3506	Reagents
Paraformaldehyde 16% solution	Electron Microscopy Sciences	15710	Reagents
Plate buckets	Eppendorf	UL155	Accessory
Plate shaker	Fisher	88-861-023	Instrument
PolymorphPrep	PROGEN	1895 (previous 1114683)	Reagents
Prestwick Chemical Library Compound Plates (10 mM)	Prestwick Chemical Libraries	Ver19_384	1520 small molecules, 98% marketed approved drugs (FDA, EMA, JAN, and other agencies approved)
RPMI 1640 Medium, no phenol red	Gibco	11-835-030	Reagents
Swing-bucket rotor	Eppendorf	A-4-62	Rotor
ZE5 Cell Analyzer	Bio-Rad Laboratories	Model ZE5	Instrument