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Method Article
検出限界(50〜75コピー/ ml)以下のウイルス量の個体から血漿とクエンシングにおけるHIV - 1 RNAのレベルを定量シングルHIV - 1ゲノムは困難です。ここでは、確実に0.3コピー/ mLにHIV - 1 RNAを測定すると非常に低いウイルス量の試料から、単一のゲノムの配列決定によってウイルスゲノムを増幅する方法を、リアルタイムPCRアッセイを用いて血漿中ウイルスRNAを抽出し、定量化する方法について説明します。
ウイルス遺伝子を増幅し、標準的なアッセイによる検出の限界(下の50〜75コピー/ ml)以下のウイルス量とHIV - 1感染個体においてHIV - 1 RNAを定量する患者でウイルスの動態とウイルスの宿主の相互作用への洞察を得るために必要がある人自然に感染し、抗レトロウイルス併用療法(CART)にある人々を制御する。
ここでは、単一のゲノムシークエンシング(SGSプロトコル)13、19とどのように正確に、低ウイルス量(シングルコピーアッセイ(SCA)プロトコル)12、20の患者でHIV - 1 RNAを定量化することによりウイルスゲノムを増幅する方法について説明します。
シングルコピーのアッセイは、アッセイされる血漿の量に応じて感度のリアルタイムPCRアッセイである。単一のウイルスのゲノムはプラズマ7mlに検出された場合、その後のRNAコピー数が0.3コピー/ mLと報告されている。アッセイは、RNAの抽出、およびDNAや汚染から可能な限り増幅するためのコントロールの効率化のための内部統制のテストを持っています。患者試料は三連で測定されます。
単一ゲノムシークエンシングアッセイ(SGS)、現在広く使用されていると、非労働集約的な3、7、12、14、15とみなさは、エンドポイントは、cDNA産物を96ウェルに分散している希釈した、限界希釈アッセイです。プレート。ポアソン分布によると、井戸の1 / 3以下の生成物を得たときに、単一のcDNA分子から増幅のPCR産物という結果の80%のチャンスがある。 SGSは、リサンプリングにさらされていないとPCR -導入組換え19によってバイアスされていないのクローニング利点があります。しかし、SCAおよびSGSの増幅の成功は、プライマーの設計に依存する。両方のアッセイはHIV - 1サブタイプBのために開発されましたが、変更のプライマー、プローブ、および基準で他の亜型とゲノムの他の地域に適合させることができる。
1。プラズマの大ボリュームからRNAの抽出
シングルコピーアッセイ(SCA)と、単一のゲノムシークエンシング(SGS)プロトコルの概要を図1及び図2に提供されています。
2。シングルコピーアッセイ
96ウェルプレートは、HIVとRCASの基準とコントロールの両方を含む8患者検体を保持しています。このプロトコルは、単板のセットアップを説明します。
3。単一のゲノムシーケンシング
4。代表的な結果:
SCA:
すべてのコントロールは、HIV - 1 RNAの測定は、正しい方法を考えるために渡す必要があります。ネガティブコントロールはpositiである場合VE、実行があるため可能な限り汚染の無視してください。抽出工程中にRNAの損失を制御するために、血漿中に添加したRCASの少なくとも50%を回収する必要があります。平均RCASは<15,000枚の場合、サンプルは失敗し、RNAのかなりの量の抽出やプロトコルの他のステップの間に失われてしまっているので、無視してください。これはおそらくによるプラズマ6の高脂質に試験したすべての患者検体の約10%で発生します。 RCASウイルスの回収を抽出し、cDNA合成とPCR増幅の効率の品質を制御するためのものです。それは、HIVの可能性が高い免疫グロブリンおよび組織培養から分離されたウイルスから、それがわずかに異なること、他のヒトタンパク質にバインドされているので、HIV回復のために修正するために使用されていません。私たちの研究室におけるRCASの回復平均25716で+ /いた- RCAS RNAの4057コピー/反応混合物、または約95%+ / -15%は17を追加しました。 NRT(ない逆転写酵素)の制御は、DNAからの増幅をテストするために、並列に実行されます。 NRTの値は、3つのHIV - 1 RNAのそれぞれの値から減算され、その後、平均値が計算され、この数値がゼロ(DNAの増幅は、RNAの増幅を超える)より小さい場合、結果は失敗し、無視する必要がありますので、むしろRNAよりDNAから増幅のリスク。 RNAはわずか1 / 3ウェルから増幅されているHIV - 1の場合、再テストのサンプルは、実際のサンプルをアッセイし、可能な汚染物質によるものではないされているために増幅が真であることを確認することをお勧めします。
すべてのコントロールが渡すと、血漿中の平均HIV - 1 RNAのコピー数を計算することができます。
例1:平均的なHIV - 1のコピー数がゼロの場合、検出限界は血漿の量をアッセイに基づいて計算されます。例として、のは、血漿の7 mlを分析したとしましょう。このアッセイで検出されている可能性RNAの最小量は、ウェルあたり0.33枚の平均値を与えられる2つの他の井戸の井戸と0コピーのいずれかのコピー1部になっていたはずだ。平均コピー数は、RNA溶出の総コピー数(そこに各ウェルに10μLのですが、全体の溶出量は55 ULあった)に到達するために5.5の係数で乗算する必要があります。検出の下限は、次のようになります:5.5 7ミリリットル= 1.83 / 7 = 0.3コピー/ mlで割った値× 0.33コピー。この例では血漿中のHIV - 1 RNAの濃度は<0.3のコピー/ mlであった。
例2:HIV - 1 RNAは検出可能です。 RNAは、血漿の7 mlから抽出した。 HIV - 1 RNA当たりの平均コピー数は井戸毎秒2.0枚と計算されます。その後、プラズマのmlあたりの平均コピー数は、プラズマの5.5 × 2.0コピー/ 7ミリリットル= 1.6 HIV - 1 RNA / mlである。
コピー数を計算するために使用されるテンプレートのExcelシートはダウンのWebサイトからロードすることができます。
SGS:
ネガティブコントロールのいずれかが正の場合、実行が可能な汚染のために無視されるべきである。それぞれのランからの製品の数は、各サンプル中のウイルス量と試料の状態に依存します。我々の経験では、血漿中の脂質や細胞の多くは、製品を入手する可能性が低くなります。保管条件やサンプルの凍結前および解凍も大幅にRNAの回収に影響を与えます。一般的には、50コピー/ mL以下のウイルス量の試料を扱う場合、製品(ゲル上のバンド)が処理されたサンプルの-1 / 2 1 / 3程度で予想される。上記の要因に応じて、プレートあたりの1から5までのバンドは、これらの患者における低ウイルス量のために良好な結果を考慮する必要があります。
cDNA合成(RTのカクテル/ cDNA反応) | 1反応 | いいえ、逆転写酵素なし(NRT)カクテル/ cDNA反応(1反応) |
分子グレードH 2 O | 8.1 UL | 8.2 UL |
25 mMのMgCl 2の | 6 UL | 6 UL |
25 mMのdNTPsを | 0.6 UL | 0.6 UL |
100mMのDTT | 0.2 UL | 0.2 UL |
ランダムヘキサマー(0.1 UG / UL) | 1.5 UL | 1.5 UL |
10XのTaqManバッファ | 3.0 UL | 3.0 UL |
Rnasin(40 U / UL) | 0.5 UL | 0.5 UL |
Strategene RT(200 U / UL) | 0.1 UL | 追加しないでください |
合計 | 20μlの | 20μlの |
サンプルRNA | 10μlを | 10μlを |
合計ボリューム | 30 UL | 30 UL |
表1。反応mixtシングルコピーアッセイにおけるcDNA合成のためのURES。
PCRマスターミックス | 1反応 | プライマー |
H 2 O | 15.1 UL | HIVフォワードプライマー5' - CATGTTTTCAGCATTATCAGAAGGA - 3' |
10X PCRゴールドバッファ | 2.0 UL | HIV逆方向プライマー5' - TGCTTGATGTCCCCCCACT - 3' |
25 mMのMgCl 2の | 2.0 UL | HIV Probe5'FAM - CCACCCCACAAGATTTAAACACCATGCTAA - TAMRA 3' |
*フォワードプライマー(100 UM) | 0.3 UL | |
*逆方向プライマー(100 UM) | 0.3 UL | フォワードRCAS Primer5' - GTCAATAGAGAGAGGGATGGACAAA - 3' |
*プローブ(100 UM) | UL 0.05 | RCASはPrimer5' - TCCACAAGTGTAGCAGAGCCC - 3'リバース |
TaqGold(5 U / UL) | UL 0.25 | RCASプローブ5'FAM - TGGGTCGGGTGGTCGTGCC - TAMRA 3' |
合計 | 20.0 UL |
シングルコピーのアッセイについては、 表2。PCRマスターミックスとプライマー。
cDNAのカクテル/ cDNAの反応 | 1 RNAサンプル | 最初のPCRのカクテル | 1プレート(75反応) | ネステッドPCRカクテル | 1プレート(75反応) |
10X RTバッファー(Invitrogen社) | 10μlを | 10 × PCR緩衝液(Invitrogen) | UL 75 | 10 × PCRバッファー | 150μlを |
25 mMのMgCl 2の | 20μlの | 50mMのMgSO 4を | 30 UL | 50mMのMgSO 4を | 60 UL |
0.1M DTT | 1μlの | の10mMのdNTP | 15 UL | の10mMのdNTP | 30 UL |
RNaseフリー水 | 17.5 UL | 50μMのプライマー(EA) | 3 UL | 50μMのプライマー(EA) | 6 UL |
のRNaseアウト(Invitrogen社) | 1μlの | プラチナTaqポリメラーゼハイファイ酵素(Invitrogen社) | 6 UL | プラチナTaqポリメラーゼハイファイ酵素(Invitrogen社) | UL 12 |
上付きIII(200 U / UL)(Invitrogen社) | 0.5 UL | 分子グレードの水 | 468 UL | 分子グレードの水 | 1086 UL |
表1:シングルゲノムシーケンシングのためのcDNAおよびPCR混合物。
P6 - RT 1 PCRプログラム | ENV 1 PCRプログラム |
1。 2分94 ° C | 1。 2分94 ° C |
2。 30秒間94 ° C | 2 0.94℃30秒C |
2 0.94℃30秒C | 3。 30秒間52 ° C |
4。 72℃で1分間30秒 | 4。 1分間72℃ |
5。 44サイクル、#2に進みます | 5。 44サイクル、#2に進みます |
6。 72℃で3分間 | 6。 72℃で3分間 |
7。 4℃保持 | 7。 4℃保持 |
P6 - RT 2 PCRプログラム | ENV 2 PCRプログラム |
1。 2分間94 ° C | 1。 2分間94 ° C |
2。 30秒間94 ° C | 2。 30秒間94 ° C |
3。 55℃で30秒C | 3。 30秒間56℃ |
4。 1分間72℃ | 4。 72℃45秒 |
5。 #1、40(41サイクル合計)にアクセスしてください | 5。 #1、40(41サイクル合計)にアクセスしてください |
6。 72℃で3分間 | 6。 72℃で3分間 |
7。 4℃保持 | 7。 4℃保持 |
シングルゲノムシーケンシングアッセイのための表4。サーモ条件。
反応 | プライマー | シーケンス |
P6 - RTしたcDNA | 3500 - | 5'CTATTAAGTATTTTGATGGGTCATAA 3' |
cDNAをENV | E115 - | 5'AGAAAAATTCCCCTCCACAATTAA 3' |
P6 - RT 1。 PCR | 3500 - | 5'CTATTAAGTATTTTGATGGGTCATAA 3' |
P6 - RT 1。 PCR | 1849 + | 5'GATGACAGCATGTCAGGGAG 3' |
P6 - RT2.PCR | 1870 + | 5'GAGTTTTGGCTGAGGCAATGAG 3' |
P6 - RT 2.PCR | 3410 - | 5'CAGTTAGTGGTATTACTTCTGTTAGTGCTT 3' |
ENV 1。 PCR | E115 - | 5'AGAAAAATTCCCCTCCACAATTAA 3' |
ENV 1。 PCR | E20 + | 5'GGGCCACACATGCCTGTGTACCCACAG 3' |
ENV 2。 PCR | E30 + | 5'GTGTACCCACAGACCCCAGCCCACAAG3" |
ENV 2。 PCR | E125 - | 5'CAATTTCTGGGTCCCCTCCTGAGG 3' |
P6 - RTシーケンシング | 2030 + | 5'TGTTGGAAATGTGGAAAGGAAGGAC 3' |
P6 - RTシーケンシング | 2600 + | 5'ATGGCCCAAAAGTTAAACAATGGC3" |
P6 - RTシーケンシング | 2610 - | 5'TTCTTCTGTCAATGGCCATTGTTTAAC3" |
P6 - RTシーケンシング | 3330 - | 5'TTGCCCAATTCAATTTTCCCACTAA 3' |
ENVシークエンシング | E30 + | 5'GTGTACCCACAGACCCCAGCCCACAAG3" |
ENVシークエンシング | E125 - | 5'CAATTTCTGGGTCCCCTCCTGAGG 3' |
シングルゲノムシーケンシングアッセイのための表5。プライマー。
図1。単独のゲノムシーケンシングアッセイ(SGS)の概要。
図2。シングルコピーアッセイ(SCA)の概要。
図3。シングルコピーアッセイのためのセットアッププレート。
図4。ABI 7700からのスクリーンショット。 A.は、患者試料とスパイクの患者サンプルでRCAS標準曲線を示すBとHIV - 1 RNAの標準曲線を示す。
HIV - 1自然に感染を制御し、感染した抗レトロウイルス治療の個人(CART)または非常に低いウイルス負荷、プラズマ4、11、12、17、18のmlあたり、通常、約1コピーを持っている。自然なコントロール患者のウイルス負荷は、しばしば、個々のセットポイント1、2、17日頃変動する。ここに記載のアッセイの感度は、プラズマの入力量に大きく依存しています。一般的に、我々は?...
利害の衝突は宣言されません。
著者らは、HIV - 1の多くの研究に参加した患者の認知を行う予定。
JMCは、FMカービー財団からの支援とアメリカ癌協会の研究教授を務めた。
Name | Company | Catalog Number | Comments |
試薬の名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
ランダムヘキサマー(500 ug / mlと) | プロメガ | C118A | |
タックマンバッファ | アプライドバイオシステムズ | 4304441 | |
RNAsin(40 U / UL) | プロメガ | N211B | |
RT酵素(200 U / UL) | Strategene | 600107〜51 | |
のAmpliTaqゴールドのDNAポリメラーゼ | アプライドバイオシステムズ | 4311814 | 6パック |
のAmpliTaq 10XGold PCR緩衝液II | アプライドバイオシステムズ | 4311814 | 酵素が付属しています |
Magnesiumcloride 25mMの | アプライドバイオシステムズ | 4311814 | 酵素が付属しています |
1M Tris - HCl緩衝液、pH8.0、5mMの | インビトロジェン | AM9855G | |
上付き文字III逆転写酵素、200 U / UL | インビトロジェン | 18080-044 | |
上付き文字III 10 ×バッファー | インビトロジェン | 酵素が付属しています | |
DTT 100mMの | インビトロジェン | 酵素が付属しています | |
プラチナTaq DNAポリメラーゼハイフィデリティ5 U / UL | インビトロジェン | 11304-102 | |
10XハイフィデリティPCRバッファー | インビトロジェン | 11304-102 | 酵素が付属しています |
プロテイナーゼK 20 mg / mlの | アンビオン | 2546 | |
グアニジニウムチオシアネート溶液を6M | FlukaBiochemica | 50983 | |
グリコーゲン20 mg / mlの | ロッシュ | 10901393001 | |
イソプロパノール | シグマアルドリッチ | 19516 | |
70%エタノール | シグマアルドリッチ | E702 - 3 | |
分子グレードの水 | GIBCO / Invitrogen社 | 10977-015 | |
のdNTP(25ミリモル各) | Bioline | BIO - 39025 |
Euipmentの名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
簡単なシールの遠心管(16x73mm) | シートンサイエンティフィック | 6041 | |
ホワイトデルリン冠 | シートンサイエンティフィック | 4020 | 簡単なシールチューブ用キャップ |
Optisealベルトップチューブ、8.9 mlのチューブのラック | ベックマン | 361642 | |
六角ドライバー½株式会社の開口部 | シートンサイエンティフィック | 4013 | |
キャップ除去tupe | シートンサイエンティフィック | 4014 | |
5ミリリットル血清ピペット | 共演スター | 4051 | |
Pipetboy | あらゆる | ||
15 mlの転送ピペット | ISC Bioexpress | P - 5005から7 | |
5.8ミリリットルDispossable転送ピペット、ファインチップ | VWR | 14670-329 | |
15ミリリットル遠心チューブ | ファルコン | ||
1 mlの遠心管 | あらゆる | ||
トリス緩衝生理食塩水の錠剤 | シグマアルドリッチ | T5030 - 100錠 | |
超遠心機とローター | Sorval | 90SEとT - 1270 | |
96ウェルPCRプレート | バイオラッド | HSS - 9601 | |
50 mlの試薬リザーバー | 共演スター | 4870 | |
マイクロアンペア光学96ウェル反応プレート | アプライドバイオシステムズ | N801 - 0560 | |
光学プレートカバー | アプライドバイオシステムズ | 4333183 | |
マイクロアンペア光圧縮パッド | アプライドバイオシステムズ | 4312639 | |
マイクロ薄膜 | バイオラッド | MSA - 5001 | |
2 mlの遠心管 | 任意の | ||
1%アガロースゲル(E -ゲル、Invitrogen社) | インビトロジェン | G - 7008〜01 | |
E -ベース(Invitrogen社) | インビトロジェン | EB - M03 |
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