A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
* These authors contributed equally
הפרוטוקולים הציג מתארים כיצד לבצע וזמינותו עיכוב hemagglutination לכמת נוגדן ספציפי שפעת titers מן הדוגמאות סרום מקבלי החיסון נגד שפעת. הבדיקה הראשונה קובע ריכוזים מיטביים אנטיגן ויראלי על-ידי hemagglutination. הבדיקה השניה מכמתת נוגדן ספציפי שפעת titers על ידי עיכוב hemagglutination.
נוגדנים titers משמשים כסמני הפונדקאית להגנה סרולוגית נגד שפעת, פתוגנים אחרים. מידע מפורט על ייצור נוגדנים מראש, שלאחר חיסון נדרש להבין חסינות חיסון-induced. מאמר זה מתאר פרוטוקול נקודה-מאת-נקודת אמין לקביעת נוגדן ספציפי שפעת titers. הפרוטוקול הראשון מתאר שיטה כדי לציין הכמויות אנטיגן הדרושים עבור hemagglutination, דיפרנצילי המשקלל הריכוזים לשימוש עוקבות בפרוטוקול השני (hemagglutination assay, HA assay). פרוטוקול השני מתאר כימות של נוגדנים ספציפיים שפעת titers נגד זנים ויראלי באמצעות טורי לדילול האדם סרום או תא תרבות supernatants (hemagglutination עיכוב assay, HI assay).
כדוגמה יישומית, אנו מראים את התגובה נוגדן של עמית בריאים, אשר קיבל חיסון שפעת מוחלש. בנוסף, אשיג בין וירוסים שפעת שונים מוצג, שיטות כדי למזער אשיג באמצעות סוגים שונים של תאי דם אדומים בעלי חיים (RBCs) מוסברים. הדיון מדגיש את היתרונות ואת החסרונות של מבחני הציג איך הקביעה של נוגדנים ספציפיים שפעת titers יכול לשפר את ההבנה של חסינות הקשורות החיסון.
זיהום בנגיף שפעת מזוהה עם ניכר תחלואה, תמותה גבוהה עלויות הבריאות1,2,3,4. בפרט, קשישים, תינוקות, נשים בהריון, חולים עם מחלה כרונית נמצאים בסיכון לתוצאות קליניות חמורות יותר. לכן, חיסון נגד במחזור זני וירוס שפעת היא המדד העיקרי להפחתת הנטל של המחלה בקרב אוכלוסיות בסיכון גבוה אלה. העלייה של התגובה החיסונית בודדים לאחר החיסון, למשל, נוגדנים ספציפיים שפעת מעל סף מגן, מפחיתה את הסיכון בודדים של זיהום ובאופן כללי את הסבירות של שידור ויראלי בתוך אוכלוסיה 5. הבנה מפורטת של חיסון-induced ההורמונאלית התגובה החיסונית באוכלוסיות שונות ועל -פני בקבוצות גיל שונות הוא רכיב מפתח כדי לענות על שאלות קליניות חשובות-6,-7,-8 , 9, כגון: למה יש חלק מהחולים הקשישים זיהומים למרות החיסון הקודם? מהו "טוב" ו- "מספיק" חיסון-induced להגנה? באיזו תדירות צריך חיסון להיות מוחל על חולים immunosuppressed להגיע titers מגן? מהו המינון היעיל ביותר? מהי ההשפעה של אדג'וונט הרומן על חיסון שלאחר נוגדן titers? המדד של ייצור נוגדנים ספציפיים חיסון עשוי לעזור לענות על שאלות חשובות אלה ולשפר את תוצאות חיסון.
כימות של נוגדנים ספציפיים וירוס titers יכול להתבצע עם שיטות חיסוניות שונות. זה כולל מוצק-שלב10 או מבוסס-חרוז אליסה11 מבחני HI assay12, מבחני נטרול13. שיטות מבוססות-אליסה לאפשר ההקרנה של כמויות גדולות יחסית של הדוגמאות סרום נגד אנטיגנים שונים. כמו כן, אימונוגלובולינים (Ig) M ו- IgG ספציפי פתוגן ניתן בנפרד לסייר. למרות המאפיינים של אנטיגן, למשל, רצף ליניארי חומצת אמינו או חלקיקים דמויי וירוס עשוי להשפיע על הכריכה של נוגדנים, הספקטרום של epitopes פוטנציאלי רחב מאוד, ואינו מספק מידע על אם נוגדן התגובה יש רלוונטיות פונקציונלי.
לעומת זאת, וזמינותו ניטרול קובע את הפוטנציאל של נוגדנים באופן פונקציונלי לעכב את הזיהום של תאים, לכן ומשקף הניטרול פוטנציאליים. עם זאת, שיטה זו היא עבודה מאוד אינטנסיבית, דורש culturing של ספציפי תא קווים ולחיות וירוסים, לכן, זה זמן רב, יקר, והוא דורש ציוד מיוחד.
מאמר זה מתאר שלב אחר שלב פרוטוקול מבוסס-ארגון הבריאות העולמי WHO HI12 לכמת נוגדן ספציפי שפעת titers. Hemagglutination היא תופעת האופיינית של וירוסים מסוימים שמוביל התלכדות של אריתרוציטים. עיכוב של האפקט הזה עם המטופל סרה מאפשר מדידת ריכוז נוגדן מעכבות, אשר משקף השפעה ניטרלית.
יש לשנות את זרימת העבודה של הפרוטוקול-המי כדי לאפשר טיפול יעיל יותר של דוגמאות מרובות במקביל, ובכך מקצר את הזמן הנדרש. הפרוטוקול הראשון מתאר את הקביעה של הפוטנציאל התלכדות של אנטיגן מסוים שפעת. בעשותו כן, נקבע ריכוז אנטיגן שפעת הנכון עבור פרוטוקול השני. החלק הזה יש לחזור עם כל אנטיגן ויראלי חדש, כמו גם כל אצווה של דם.
פרוטוקול השני מתאר את הקביעה של נוגדנים ספציפיים שפעת titers. הפרוטוקולים הציג ממוטבים עבור החקירה של וירוס שפעת ודוגמאות בנסיוב אדם לעומת זאת, אותה ניתן להחיל גם הדוגמאות סרום העכבר או תרבית תאים supernatants מ מגורה תאים חיסוניים, למשל, תאי-B וירוסים ספציפיים. תוצאות יכול להיקבע כמו titers נמדד מוחלטת. במחקרים רבים חיסון, את titers הגיאומטרי ועל סמך 95% מוצגים עבור כל אוכלוסייה מסוימת. פרשנות, seroprotection או seroconversion משמשים לעתים קרובות כדי לתאר את הרגישות של אוכלוסיה לוירוס מסוימים. Seroprotection מוגדרת כייל של ≥1:40, seroconversion כמו כייל נוגדנים 4-fold יותר מ להגביר עם הישג של seroprotective titers בין שתי נקודות זמן (הנפוץ ביותר לפני מתן החיסון, חיסון שלאחר 30 יום משמשים).
פרוטוקולים קל לשימוש, הם ניתן להתאים למגוון רחב של שאלות המחקר. בפרט, הם יכולים לשמש כדי לקבוע באופן אמין ובמהירות titers נוגדנים נגד וירוסים שונים אחרים עם יכולת hemagglutination, כגון חצבת, polyomaviruses, חזרת או אדמת14,15,16 .
הפרוטוקולים המחקר אושרו דרך ועדת הבדיקה האתית מקומי (www.EKNZ.ch), ממנו כל המשתתפים הושג בכתב הסכמה מדעת.
1. סרום אוסף
2. הכנת אנטיגנים
התראה: חמש אנטיגנים שונים משמשים (ראה טבלה של חומרים). להכין אנטיגנים במעבדה אבטחה ברמה 2 (BSL-2).
3. הכנת פילטרט של כולרה
הערה: פילטרט של כולרה משמש קולטן השמדת האנזים (RDE) על פי פרוטוקול אשר12. פעולה זו מסירה את מעכבי מולדת של הסרום אשר יפריע assay ה-17.
4. חה Assay
הערה: כדי להבטיח כי מבחני HI השוואה בין מספר לוחות, כמות זהה של חלקיקי וירוס יש להשתמש עבור כל צלחת. וזמינותו HA (נקרא גם טיטור HA) מבוצע כדי לכמת את חלקיקי וירוס הכרחי עבור hemagglutination, מתועדים HA יחידות. "יחידה" של hemagglutination הוא יחידה מבצעית תלויים השיטה שבה נעשה שימוש עבור טיטור HA, והוא לא מדידה של סכום מוחלט של וירוס. לפיכך, יחידת HA מוגדר הכמות של וירוס צריך agglutinate אמצעי שווה של השעיה RBC סטנדרטית. לפי מי, הסכום הרגיל המשמש עבור וזמינותו HI הוא 4 יחידות HA 25 µL. ראו איור של עקרון וזמינותו HA איור 1.
איור 1 : עקרון hemagglutination וניגוד hemagglutination. Hemagglutination לא מתרחש במצב שליטה שלילי ללא נוגדנים (עמודה שמאלית) ווירוסים, אריתרוציטים hemagglutinate רק בנוכחות שנגיף שפעת (העמודה האמצעית). עם זאת, כאשר hemagglutinin של נגיף שפעת חסומה על ידי נוגדנים ספציפיים וירוס ואז לא hemagglutination יכול להתרחש (בעמודה הימנית). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
הערה: RBCs בשימוש תלויות בסוג של נגיף שפעת וזמינותו (טבלה 1). יתר על כן, עבור סוגים שונים של צלחות כייל מיקרו 96-ובכן, זמן הדגירה, כמו גם את המראה של התאים שאינם מאוגדים שונים (טבלה 2).
שפעת אנטיגן | A/קליפורניה/7/09 (H1N1) | A/שוויץ/9715293/2013 (H3N2) | A/טקסס/50/2012 (H3N2) | B/בריסביין/60/08 | B/מסצ'וסטס/02/2012 | ||
RBC מינים | עוף | קביה | קביה | טורקיה | טורקיה |
טבלה 1: שפעת אנטיגנים וסוגי המתאימים RBCs. על פי הוראות היצרן (לסטנדרטיזציה).
RBC מינים | עוף | טורקיה | קביה | האדם סוג O |
ריכוז RBCs (v/v) | 0.75% | 0.75% | 1% | 1% |
סוג של microtiter צלחת | V התחתון | V התחתון | U התחתון | U התחתון |
זמן הדגירה, RT | 30 דקות | 30 דקות | 1 שעה | 1 שעה |
המראה של תאים שאינם מאוגדים | לחצן * | לחצן * | הילה | הילה |
בטבלה 2: Assay תנאים עם מינים שונים של RBCs. על פי הפרוטוקול WHO. (* זורם כאשר מטים את המדבקה).
איור 2 : צלחת העיצוב של וזמינותו HA- טיטרציה HA מתבצע שבו כפילויות. אין אנטיגן נוספה על השורות שליטה. ראה גם באיור 4 לקביעת ריכוז אנטיגן הטוב ביותר. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 3 : התלכדות דפוסי RBCs העופות, יונקים. בצורת V כייל מיקרו צלחות נעשה שימוש בעת עבודה עם RBCs העופות. המדידה מתבצעת בעמדה צלחת מוטה, ולהתחיל RBCs שאינם מאוגדים לדרוס ויוצרים צורה דמוית דמעה. צלחות בצורת U microtiter משמשים בעת עבודה עם RBCs יונקים. המדידה מבוצעת אז בעמדה שאינה מוטה, ויוצרים שאינם מאוגדים RBCs הילה קטן. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 4 : Readout טיטרציה HA עם העופות RBCs כדי לקבוע את כייל של 4 יחידות HA- הסכום אנטיגן האופטימלי הנדרש hemagglutination נמדד על ידי וזמינותו hemagglutination (הנוגדנים טיטור). הבאר האחרון שבו hemagglutination מלאה מתרחשת נקודת הקצה טיטור HA ומכיל 1 יחידה HA. בגלל דילולים 2-fold של אנטיגן, שתי בארות לקראת הקצה טיטור HA, כייל מקביל 4 יחידות HA. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
5. היי Assay
הערה: זרימת העבודה של הפרוטוקול מוטבה כדי לאפשר טיפול יעיל יותר של דגימות מרובים בו זמנית, באמצעות PCR צינור, בעל פסים של הצנטרפוגה תרמו (ראו להלן).
איור 5 : צלחת עיצוב של זרימת העבודה של וזמינותו HI- חמש נקודות זמן של שני אנשים ניתן למדוד בצלחת. כייל היי נעה בין 8 ל 1,024. סרום אנטי של אנטיגן בשימוש שימש פקד חיובי ובוצע טיטור האחורי כדי לבדוק אם דילול אנטיגן שווה ל 4 יחידות HA. דילול טורי של דגימת נסיוב מוצג עבור נמענים חיסון הפרט 2. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 6 : Readout וזמינותו HI עם העופות RBCs. טרום ואת שלאחר החיסון המושרה שפעת תגובת נוגדנים ספציפיים נקבעת על-ידי HI וזמינותו. בדוגמה זו, לאדם אחד יש titers HI גבוה יותר מאשר אדם שני. שני אנשים להציג מענה נוגדן לאחר החיסון; 180 ימים אחרי החיסון נוגדן titers של שני אנשים הם ירד שוב. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
תגובת נוגדנים מושרה מראש, שלאחר חיסון נגד שפעת A H3N2
תגובת חיסון-induced נוגדן נאמד ב- 26 מתנדבים בריאים אשר קיבלו חיסון שפעת יחידת משנה כ מוחלש המכיל שפעת A/H1N1/קליפורניה/2009 A/H3N2/טקסס/2012, B/מסצ'וסטס/02/2012 לפני 2014 / עונת שפעת 2015. איור 6 מראה דוגמה נציג מקבלי הח...
כימות של קדם, פוסט-חיסון שפעת וירוס נוגדן ספציפי titers היא כלי חשוב הכרחי ללימודי חיסון. בהתבסס על האמצעים הפונדקאית של הגנה מפני הידבקות בווירוסים, כגון seroprotection (> 1:40) או seroconversion (כייל נוגדנים 4-fold עלייה), חיסון אסטרטגיות יכול להיות מותאם9. באמצעות פרוטוקולים שסופקו ניתן לקבוע: (i) ?...
Æ נתמכה על ידי מחקר מעניקה מתוך התוכנית "SNSF Ambizione ציון" (PZ00P3_154709), "Forschungsfond, Förderung strategischer Projekte" אוניברסיטת בזל, שוויץ Stiftungsinfektionskrankheiten, Bangeter Rhyner Stiftung. L.K. נתמך על ידי מענק האוניברסיטה של גראץ, אוסטריה טכני. J.L. מאשר תמיכה על ידי אחוות iPhD יוזמת SystemsX.ch תוכנית ביולוגיה של מערכות (קריאתה 9).
. לא-
Name | Company | Catalog Number | Comments |
25 ml Disposable Multichannel Pipette Reservoirs | Integra | 4312 | |
8-well PCR tubes | Brand GMBH | 781332 | For serum aliquots |
96-well microtiter plate, U-shaped | TPP | 92097 | For HI assay when using mammalian RBCs |
96-well microtiter plate, V-shaped | Corning Costar | 3897 | For HI assay when using avian RBCs |
Aqua ad iniect. Steril | Bichsel AG | 1000004 | For preparing influenza antigen and cholera filtrate solutions |
Chicken RBC (10%) | Cedarlane | CLC8800 | 10% suspension of chicken red blood cells in Alsever's solution |
Cholera filtrate | Sigma-Aldrich | C8772 | Used as receptor destroying enzyme (RDE) |
Dulbecco's PBS | Sigma-Aldrich | D8537 | For diluting the serum samples, RBCs and antigens |
Eppendorf Multichannel pipette, 12-channel, 10-100 µl | Sigma-Aldrich | Z683949 | |
Eppendorf Multichannel pipette, 8-channel, 10-100 µl | Sigma-Aldrich | Z683930 | |
Guinea Pig RBC (10%) | Cedarlane | CLC1800 | 10% suspension of guinea pig red blood cells in Alsever's solution |
Influenza Anti-A/California/7/09 HA serum | NIBSC | 14/134 | Used as positive control at the HI assay |
Influenza Anti-A/Switzerland/9715293/2013-like HA serum | NIBSC | 14/272 | Used as positive control at the HI assay |
Influenza Anti-A/Texas/50/2012-Like HA Serum | NIBSC | 13/178 | Used as positive control at the HI assay |
Influenza Anti-B/Brisbane/60/2008-HA serum | NIBSC | 13/254 | Used as positive control at the HI assay |
Influenza Anti-B/Massachusetts/02/2012 HA serum | NIBSC | 13/182 | Used as positive control at the HI assay |
Influenza antigen A/California/7/09 (H1N1)(NYMC-X181) | NIBSC | 12/168 | Inactivated, partially purified A/California/7/09 (H1N1)(NYMC-X181) virus (ca. 46µgHA/ml) |
Influenza antigen A/Switzerland/9715293/2013 (NIB88) | NIBSC | 14/254 | Inactivated, partially purified A/Switzerland/9715293/2013 (NIB88) virus (ca. 55µgHA/ml) |
Influenza antigen A/Texas/50/2012 (H3N2)(NYMCX-223) | NIBSC | 13/112 | Inactivated, partially purified A/Texas/50/2012 (H3N2)(NYMCX-223) virus (ca. 74µgHA/ml) |
Influenza antigen B/Brisbane/60/2008 | NIBSC | 13/234 | Inactivated, partially purified B/Brisbane/60/2008 virus (ca. 42µgHA/ml) |
Influenza antigen B/Massachusetts/02/2012 | NIBSC | 13/134 | Inactivated, partially purified B/Massachusetts/02/2012 virus (ca. 35µgHA/ml) |
Serum-Tubes | S-Monovette, Sardstedt | 01.1601.100 | For serum extraction with clotting activator |
Single Donor Human RBC, Type 0 | Innovative Research | IPLA-WB3 | Suspension of single donor human red blood cells in Alsever's solution (ca. 26%) |
Turkey RBC (10%) | Cedarlane | CLC1180 | 10% suspension of turkey red blood cells in Alsever's solution |
Phosphate Buffered Saline (PBS) | Gibco |
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