Quantification de l’amélioration dépendante des anticorps du Virus dans les cellules humaines primaires Zika
Summary
Les auteurs décrivent une méthode pour évaluer l’effet d’immunité préexistante contre le virus de la dengue sur l’infection par le virus Zika à l’aide de sérum humain, des cellules humaines primaires et quantification de l’infection par PCR en temps réel quantitative.
Abstract
L’émergence récente des flavivirus Zika et des complications neurologiques, tels que syndrome de Guillain-Barré et une microcéphalie chez les nourrissons, a apporté une sécurité publique sérieusement. Parmi les facteurs de risque, mise en valeur dépendante des anticorps (ADE) pose la menace la plus importante, comme la récente résurgence du virus Zika (ZIKV) est principalement dans les zones où la population a été exposée et se trouve dans un état d’immunité avant d’autres étroitement associés flavivirus, notamment le virus de la dengue (DENV). Nous décrivons ici un protocole de quantification de l’effet des anticorps de sérum humain contre le ministère de l’environnement sur l’infection ZIKV dans des cellules humaines primaires ou de lignées cellulaires.
Introduction
Parmi les maladies virales transmises par les moustiques, Zika infection est l’un des plus cliniquement importants1. L’infection est causée par le flavivirus ZIKV qui, dans la plupart des cas, utilise l’Aedes aegypti comme son principal vecteur1,2. Cependant, il y a des études qui ont signalé l’Aedes albopictus comme vecteur principal dans certains foyers ZIKV3. Bien que l’infection est asymptomatique dans de nombreux cas, les symptômes les plus courants sont la fièvre, maux de tête et de douleurs musculaires2. Il n’y a aucun remède ou vaccin disponible pour une infection ZIKV et le traitement disponible est le plus souvent favorable. Les flambées récentes de ZIKV en Amérique du Sud a conduit à des cas graves de la maladie et une augmentation d’environ 20 fois dans le trouble neurologique du développement chez les foetus nommé microcéphalie2. Comme l’Amérique du Sud est une zone endémique de plusieurs arbovirus telles que le virus DENV et du Nil occidental, il est crucial d’étudier si l’immunité préalable aux autres flavivirus(es) joue un rôle dans la sévérité des infections de ZIKV et de la maladie.
Au cours des âges, les virus ont évolué différentes stratégies pour augmenter leurs chances d’infectiosité afin de prendre en charge le mécanisme cellulaire et de réprimer la réponse antivirale. L’un des plus fascinants de tous est l’utilisation d’anticorps préalablement immunisée hôte par des virus pour améliorer leur réplication avec le phénomène ADE4. ADE à travers les quatre sérotypes du ministère de l’environnement a été bien étudiée et démontrée pour augmenter des titres viraux et maladie issue5,6,7. Dans une précédente étude in vitro, nous avons montré une amélioration significative de la réplication en raison préexistants DENV l’immunité dans des cellules immunitaires humaines primaires8ZIKV. Nous avons aussi démontré une méthode in vitro pertinente afin de quantifier la capacité des anticorps préexistants DENV afin d’améliorer la réplication dans les cellules primaires ZIKV.
Le protocole que nous avons développé utilise des échantillons de sérum humain qui sont testés pour la neutralisation DENV DECT-50 ou test de neutralisation de réduction plaque (PRNT) épreuves biologiques, ainsi que ZIKV dans les cellules biologiquement pertinentes ou de cellules provenant de tissus qui peuvent infecter les ZIKV.
Protocol
Representative Results
Discussion
Réaction croisée des anticorps DENV conduisant à l’ADE des autres sérotypes DENV a entravé le développement d’un vaccin efficace11. ZIKV appartient à la même famille des Flaviviridae et a une grande homologie avec autres flavivirus, surtout DENV12. La principale cible des anticorps neutralisants pour ZIKV et DENV est la protéine de l’enveloppe, qui partage une homologie de séquence de structurelles et quaternaire très élevé entre les deux virus<sup class=…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ce travail a été généreusement soutenu par 1R21AI129881-01 (de T.M.C.), des fonds de démarrage de Emerging Infectious maladies laboratoires nationaux et l’école de médecine de l’Université de Boston.
Materials
| Fetal Bovine Serum | GEMINI | 100-106 | |
| iCycler | BioRad | 785BR02188 | Model No. CFX96 Optics Module |
| Microfuge 18 Centrifuge | Beckman Coulter | 367160 | |
| Nanodrop-1000 | Thermoscientific | 1072 | |
| Quantifast SYBR-One step RT-PCR kit | Qiagen | 204154 | Used for 1 step RT-qPCR |
| RNeasy RNA Isolation Kit | Qiagen | 74106 | Used for RNA extraction |
| RPMI-medium | Gibco | 11875093 |
Referencias
- Hayes, E. B. Zika virus outside Africa. Emerging Infectious Diseases. 15, 1347-1350 (2009).
- Grard, G., et al. Zika virus in Gabon (Central Africa) – 2007: a new threat from Aedes albopictus. PLoS Neglected Tropical Diseases. 8 (2), 2681 (2014).
- Fauci, A. S., Morens, D. M. Zika Virus in the Americas–Yet Another Arbovirus Threat. New England Journal of Medicine. 374 (7), 601-604 (2016).
- Hawkes, R. A. Enhancement of the Infectivity of Arboviruses by Specific Antisera Produced in Domestic Fowls. Australian Journal of Experimental Biology and Medical Science. 42, 465-482 (1964).
- Musso, D., Gubler, D. J. Zika Virus. Clinical Microbiology Reviews. 29 (3), 487-524 (2016).
- Vaughn, D. W., et al. Dengue viremia titer, antibody response pattern, and virus serotype correlate with disease severity. The Journal of Infectious Diseases. 181 (1), 2-9 (2000).
- Khandia, R., et al. Modulation of Dengue/Zika Virus Pathogenicity by Antibody-Dependent Enhancement and Strategies to Protect Against Enhancement in Zika Virus Infection. Frontiers of Immunology. 9, 597 (2018).
- Londono-Renteria, B., et al. A relevant in vitro human model for the study of Zika virus antibody-dependent enhancement. Journal of General Virology. 98 (7), 1702-1712 (2017).
- Ganger, M. T., Dietz, G. D., Ewing, S. J. A common base method for analysis of qPCR data and the application of simple blocking in qPCR experiments. BMC Bioinformatics. 18 (1), 534 (2017).
- Renn, L. A., et al. High-throughput quantitative real-time RT-PCR assay for determining expression profiles of types I and III interferon subtypes. Journal of Visualized Experiments. (97), e52650 (2015).
- McArthur, M. A., et al. Dengue vaccines: recent developments, ongoing challenges and current candidates. Expert Review of Vaccines. 12 (8), 933-953 (2013).
- Priyamvada, L., et al. Humoral cross-reactivity between Zika and dengue viruses: implications for protection and pathology. Emerging Microbes and Infections. 6 (5), 33 (2017).
- Dai, L., et al. Molecular basis of antibody-mediated neutralization and protection against flavivirus. IUBMB Life. 68 (10), 783-791 (2016).
- Dai, L., et al. Structures of the Zika Virus Envelope Protein and Its Complex with a Flavivirus Broadly Protective Antibody. Cell Host & Microbe. 19 (5), 696-704 (2016).
- Sirohi, D., et al. The 3.8 A resolution cryo-EM structure of Zika virus. Science. 352 (6284), 467-470 (2016).
- George, J., et al. Prior Exposure to Zika Virus Significantly Enhances Peak Dengue-2 Viremia in Rhesus Macaques. Scientific Reports. 7 (1), 10498 (2017).
- Morens, D. M., Halstead, S. B. Measurement of antibody-dependent infection enhancement of four dengue virus serotypes by monoclonal and polyclonal antibodies. Journal of General Virology. 71, 2909-2914 (1990).
- Dejnirattisai, W., et al. Cross-reacting antibodies enhance dengue virus infection in humans. Science. 328 (5979), 745-748 (2010).
- Priyamvada, L., et al. Human antibody responses after dengue virus infection are highly cross-reactive to Zika virus. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 113 (28), 7852-7857 (2016).
- Charles, A. S., Christofferson, R. C. Utility of a Dengue-Derived Monoclonal Antibody to Enhance Zika Infection In Vitro. PLoS Currents. 8, (2016).
- Swanstrom, J. A., et al. Dengue Virus Envelope Dimer Epitope Monoclonal Antibodies Isolated from Dengue Patients Are Protective against Zika Virus. MBio. 7 (4), (2016).
