이 문서 Clostridium 남과 어울리지 않는 항 원에 인간 세라 정화 7-플렉스 패널의 체액 면역 반응 높은 프로 파일링에 대 한 간단한 단백질 microarray 메서드를 설명 합니다. Polyclonal 정 맥 면역 글로불린의 준비에 특정 항 체 반응의 결정에 대 한 프로토콜을 확장할 수 있습니다.
우리Clostridium 남과 어울리지 않는 항 체 수준의 polyclonal 정 맥 면역 글로불린 (IVIg)의 별도 준비와 인간의 세라에서의 안티-결정에 대 한 소설 높은 처리량 단백질 microarray 분석 결과 대 한 자세한 개요를 제공합니다. 프로토콜 샘플 준비, 배열, 시험 절차, 및 데이터 분석의 인쇄에 관련 된 방법론 단계를 설명합니다. 또한,이 프로토콜 플라즈마를 포함 한 다양 한 임상 샘플을 통합 하 고 문화 supernatants 셀을 더 개발 될 수 있습니다. 우리는 단백질 microarray를 사용 하 여 isotype (IgG, IgA, IgM), 서브 클래스 (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgA1, IgA2)의 조합을 결정 하는 방법을 보여 및 스트레인-특정 항 체를 매우 전체 C. 남과 어울리지 않 는 정화 독 소 A와 B (toxinotype 0, 스트레인 VPI 10463, ribotype 087), C. 남과 어울리지 않는 독 소 B만 표현 스트레인 (CCUG 20309)에서 독 소 B, 이진 독 소, pCDTb, ribotype 특정 전체 표면 층 단백질 B 조각의 선구자 형태 (SLPs; 001, 002, 027), 단백질 (파상풍을 제어 사망 toxoid 그리고 Candida albicans)입니다. 실험 기간 동안 microarrays 세라 C. 감염과 (CDI), 낭 성 섬유 증 (CF) 설사, 건강 한 컨트롤 (HC), 없이 개인으로 개인 및 개인 사전 및 포스트 IVIg 치료와 함께 조사 됩니다는 CDI, 결합 된 면역 결핍 장애 및 만성 염증 demyelinating polyradiculopathy의 치료. 우리 환자 단체, IVIg, 그리고 전에 세라의 상업적인 준비와 다음 IVIg 관리 사이 독 소 중립화 신진대사 및 멀티 isotype 특정 항 체 수준에 큰 차이가 발생합니다. 또한, 있다 microarray 및 효소 연결 된 immunosorbent 분석 결과 (ELISA) 사이의 중요 한 상관 관계 항 독 소 IgG 수준에 대 한 혈 청 샘플에서. 이러한 결과 microarray 예방 접종 또는 감염 된 인간 C.difficile 항 원에 항 체 응답을 프로 파일링 하기 위해 유망한 도구가 될 수 것이 좋습니다. 항 원 패널과 생산 비용에 있는 감소의 더 수정, 우리는 microarray 기술을 최적화 하 고 환자 별로 C. 감염과 대 한 가장 임상적으로 유용한 immunotherapies를 선택 도움이 될 수 있습니다 예상.
이 프로토콜 개발 및 검출을 위한 소설과 맞춤형 단백질 microarray 분석 결과의 검증 및 세균성 긴장 및 C. 남과 어울리지 않는 항 원에 항 체 isotype-특정 응답의 반 정량화에 설명합니다. 우리는 성공적으로 우리의 C. 남과 어울리지 않는 사용-특정 항 체 환자 세라1,2, IVIg3, 준비에에서 콘텐츠 구성 bioanalysis 유망한 새로운 툴으로 서 분석 결과 특정 microarray 및 CDI4가난한 결과 연관 항 체 특이성의 식별. 시연 어떻게 biobanked 혈 청 샘플 및 IVIg의 상업적인 준비 microarray 슬라이드에 분석 될 수 있다 C. 남과 어울리지 않는 병원 체 특정 항 체 반응을이 분석 결과의 높은-품질 프로 파일링를 재현할 수 있도록 합니다.
많은 건강 한 아이 들 및 성인 있고 C. 남과 어울리지 않는 독 소 A에 감지 혈 청 IgG와 IgA 항 체 B5,6. 이러한 초기와 성인에서 C. 남과 어울리지 않 는 노출 다음 중 과도 노출 다음 발생 생각 된다. 이러한 이유로, polyclonal IVIg 되었습니다 재발 및 fulminant CDI7,,89치료에 오프 라벨을 사용. 그러나, 그것의 확실 한 역할 그리고 행동의 모드 불분명 남아 있습니다. 몇 가지 연구는 C. 남과 어울리지 않는 독 소를 체액 면역 반응에서 역할을 질병 프레 젠 테이 션 및 결과 나타났습니다. 특히, 무 증상 환자 증상 질병10을 개발 하는 환자에 비해는 증가 혈 청 항 독 소 A IgG 농도 표시. 명백한 협회 중간 항 독 소 A IgG titers 및 30 일 모든 원인 사망11보고 되었습니다. 여러 보고서 또한 독 소 A, B, 그리고 여러 비 독 소 항 (Cwp66, Cwp84, 플, FliD, 및 표면 층 단백질 (SLPs)) 재발과 항 체 응답에 대 한 보호와 연결을 계시 했다12,13 , 14 , 15. 이러한 관측을가 했다가 개발의 첫 번째 수동 immunotherapy 마약 대상 C. 남과 어울리지 않는 독 소 B (bezlotuxumab)는 최근 미국 식품 의약품 안전 청 및 유럽 의약품에 의해 승인 되었습니다 재발 CDI16의 예방을 위한 기관. 사 독 소 또는 재조합 독 소 조각을 사용 하 여 예방 접종 전략은 또한 현재 개발17,,1819에서. 이러한 새로운 치료 접근 의심할 여 지 없이 큰 샘플 크기에 여러 항 원에 체액 성 면역 반응 평가 대 한 요구를 자극할 것 이다.
오늘날, 세균성 긴장 및 C. 남과 어울리지 않는 항 원에 항 체 isotype-특정 응답을 동시에 평가 가능 상업적으로 사용 가능한 높은 처리량 분석 실험의 주목할 만한 부족이 있다. 미래 연구 및 임상 응용을 촉진 하기 위하여 이러한 분석을 개발 하는 충족 되지 필요가 있다. 단백질 microarrays는 현미경 슬라이드 기반 표면에 반점의 공간적 조직 배열로20 접촉 또는 비 접촉 될 수 있는 로봇 시스템을 사용 하 여 개별적으로 순화 된 단백질의 많은 수를 무력화 하는 방법 인쇄 도구21. 관광 명소는 세포 lysates, 항 체, 조직 homogenates, 내 인 성 또는 재조합 형 단백질 또는 펩 티 드, 체액 또는 약물22,23등 복잡 한 혼합물을 나타낼 수 있습니다.
단백질 microarray 기술 표준 사내 ELISA 뚜렷한 장점이 안티-C. 남과 어울리지 않는 항 체 응답을 평가 하기 위해 전통적으로 사용 된 기술을 제공 합니다. 이들은 다양 한 단백질 목표, 항 원, 예제 및 시 약에 대 한 요구 사항 감소 볼륨의 더 광범위 한 패널에 대 한 멀티-isotype-특정 항 체를 탐지 하기 위한 용량 증가 및 더 큰 통합 향상된 된 능력 기술 복제 뿐만 아니라 여러 내부 품질 관리 (QC)의 수1를 측정합니다. Microarrays는 따라서 더 정확한, 과민 하 고 재현할 수 있고 큰 동적 범위. 이러한 요인 microarrays는 저렴 하 고 잠재적으로 유리한 대안 ELISAs 알려진된 단백질의 대규모 검색에 대 한 확인합니다. 그러나, microarray 기술의 단점 매우 순화 된 항 원의 패널 구축 및 기술 플랫폼을 설정 관련 된 큰 초기 비용에서 주로 유래한 다.
단백질 microarrays 임상 응용 프로그램에 진단 및 기본 연구 공구로 지난 2 년간 광범위 하 게 사용 되었습니다. 단백질 발현 프로 파일링, 효소-기질 관계, 바이오 마커 검사, 호스트-미생물 상호작용의 분석의 연구 및 항 체 특이성23,24, 프로 파일링을 포함 하는 특정 응용 프로그램 25,26,,2728. 말라리아 (변형 체)29, 에이즈-130,31독감, 중증 급성 호흡기 증후군 (SARS)32, 바이러스 성 출혈 성 열33 포함 하 여 많은 새로운 병원 체 단백질/항 microarrays 설립 되었습니다. , herpesviruses34및 결핵35.
현재 프로토콜 쉬운 운영 C. 남과 어울리지 않 는 반응 항 원 microarray 분석 결과, 멀티 isotype 및 c.에 대 한 스트레인 특정 항 체 응답의 정밀, 정확 하 고 특정 정량화를 가능 하 게의 설립에 관한 남과 어울리지 않는 세라와 IVIg polyclonal 항 원. 여기, 우리는 프로필 ELISA 분석 결과 정밀도 및 재현성에 비해 허용 microarray 분석 결과 성능에 관한 대표적인 결과 포함 합니다. 이 분석 결과 다른 임상 샘플 프로 파일링에 더 개발 될 수 있습니다 고 CDI의 분자 기준으로 연구에 대 한 새로운 표준을 설정 합니다.
이 프로토콜에서 우리는 microarray C. 남과 어울리지 않 는 단백질 항 원 환자 세라 (그림 3 과 6)와 IVIg (그림 5)의 상업적인 준비에 체액 성 면역 응답을 정의 하기 위한 적합 한 플랫폼입니다 것으로 나타났습니다. 우리는 또한 microarray 기술은 기존의 ELISA (그림 2)에 비교 될 때 잘 수행 하 고 내부 및 남북 assay variabilities 정?…
The authors have nothing to disclose.
이 연구는 헤르메스 친목 올라요 Negm 타 냐 모나 고 노팅엄 소화 질환 센터와 NIHR 노팅엄 소화 질병 생물 의학 연구 센터에서 별도 자금을 통해 지원 했다.
BioRobotics MicroGrid II arrayer | Digilab, Malborough, MA, USA | N/A | Contact arrayer used to automated spotting of the antigens onto the slides. |
Scanner InnoScan 710. | Innopsys | N/A | A fluorescent microarray slide scanner with a red (Cy5) laser to read the reaction. |
MAPIX software version 7.2.0 | Innopsys | N/A | Measure signal intensities of the spots. |
Silicon contact pin | Parallel Synthesis Technologies | SMT-P75 | Print the samples onto the slides. |
Thermo Scientific Nalgene Desiccator | Thermo Scientific | 41102426 | To store the new and printed slides. |
384-well plate | Genetix | X7022UN | To prepare the antigens. |
Plate cover | Sigma Aldrich, UK | CLS6570-100EA | To reduce evaporation of the samples. |
Aminosilane slides | Schott, Germany | 1064875 | The slide of choice for printing the antigens. |
Slide holders | GraceBio Labs, USA | 204862 | Divide the slides into identical 16 subarrays. These holders are re-usable, removable, leak-proof wells . |
Candida albicans lysate | NIBSC | PR-BA117-S | Positive control |
Tetanus Toxoid | Athens Research and Technology | 04/150 | Positive control |
Immunoglobulin G (IgG), Normal Human Plasma | Athens research and technology | 16-16-090707 | Purified Native Human Immunoglobulin G IgG, Human Plasma. |
Immunoglobulin G1 (IgG1), Normal Human Plasma | Athens research and technology | 16-16-090707-1 | Purified Native Human Immunoglobulin G1 IgG1, Human Plasma. |
Immunoglobulin G2 (IgG2), Normal Human Plasma | Athens research and technology | 16-16-090707-2 | Purified Native Human Immunoglobulin G2 IgG2, Human Plasma. |
Immunoglobulin G3 (IgG3), Normal Human Plasma | Athens research and technology | 16-16-090707-3 | Purified Native Human Immunoglobulin G3 IgG3, Human Plasma. |
Immunoglobulin G4 (IgG4), Normal Human Plasma | Athens research and technology | 16-16-090707-4 | Purified Native Human Immunoglobulin G4 IgG4, Human Plasma. |
Immunoglobulin A (IgA), Human Plasma | Athens research and technology | 16-16-090701 | Purified Native Human Immunoglobulin A (IgA), Human Plasma. |
Immunoglobulin A1 (IgA1), Human Myeloma Plasma | Athens research and technology | 16-16-090701-1M | Purified Native Human Immunoglobulin A1 (IgA1), Human Plasma. |
Immunoglobulin A2 (IgA2), Human Myeloma Plasma | Athens research and technology | 16-16-090701-2M | Purified Native Human Immunoglobulin A2 (IgA2), Human Plasma. |
Immunoglobulin M (IgM), Human Plasma | Athens research and technology | 16-16-090713 | Purified Native Human Immunoglobulin M (IgM), Human Plasma. |
Biotinylated Goat Anti-Human IgG Antibody, gamma chain specific | Vector Labs | BA-3080 | Goat anti- human IgG (γ-chain specific)-biotin antibody reacts specifically with human IgG but not with other immunoglobulins. |
Mouse Anti-Human IgG1 Hinge-BIOT | Southern Biotec | 9052-08 | Goat anti- human IgG1 biotin antibody reacts specifically with human IgG1 but not with other immunoglobulins. |
Mouse Anti-Human IgG2 Fc-BIOT | Southern Biotec | 9060-08 | Goat anti- human IgG2 -biotin antibody reacts specifically with human IgG 2but not with other immunoglobulins. |
Mouse Anti-Human IgG3 Hinge-BIOT | Southern Biotec | 9210-08 | Goat anti- human IgG3-biotin antibody reacts specifically with human IgG3 but not with other immunoglobulins. |
Mouse Anti-Human IgG4 pFc'-BIOT | Southern Biotec | 9190-08 | Goat anti- human IgG-biotin antibody reacts specifically with human IgG but not with other immunoglobulins. |
Anti-Human IgA, alpha chain specific, made in goat – Biotinylated | Vector Labs | BA-3030 | Goat anti- human IgG -biotin antibody reacts specifically with human IgG but not with other immunoglobulins. |
Mouse Anti-Human IgA1-BIOT | Southern Biotec | 9130-08 | Goat anti- human IgG -biotin antibody reacts specifically with human IgG but not with other immunoglobulins. |
Mouse Anti-Human IgA2-BIOT | Southern Biotec | 9140-08 | Goat anti- human IgG -biotin antibody reacts specifically with human IgG but not with other immunoglobulins. |
Mouse Anti-Human IgM-BIOT | Southern Biotec | 9020-08 | Goat anti- human IgG-biotin antibody reacts specifically with human IgG but not with other immunoglobulins. |
0.2 mm syringe filter | Thermo scientific | 723-2520 | Filter the 5% BSA. |
Bovine Serum Albumin (BSA) | Sigma Aldrich, UK | A7284 | Use 5% BSA for blocking the slides. |
Antibody diluent | Dako, UK | S3022 | To dilute the serum and the secondary antibody. |
Streptavidin Cy5 | eBioscience | SA1011 | Detection of the immune reaction. |
Purified whole C. difficile toxins A and B (toxinotype 0, strain VPI 10463, ribotype 087) | Toxins Group, Public Health England | NA | |
Purified whole C. difficile toxin B (CCUG 20309 toxin B only expressing strain) | Toxins Group, Public Health England | NA | |
Precursor form of B fragment of binary toxin, pCDTb | University of Bath | NA | Produced in E. Coli from wholly synthetic recombinant gene construct. Amino acid sequence based on published sequence from 027 ribotype (http:www.uniprot.org/uniprot/A8DS70) |
Purified native whole ribotype-specific (001, 002, 027) surface layer proteins | Dublin City University | NA | |
Vigam (IVIg preparation 1) | Nottingham University Hospitals NHS Trust | N/A | |
Privigen (IVIg preparation 2) | Nottingham University Hospitals NHS Trust | N/A | |
Intratect (IVIg preparation 3) | Nottingham University Hospitals NHS Trust | N/A |