We describe the enzyme-linked lectin assay (ELLA) for measuring influenza neuraminidase (NA)-inhibition antibody titers in sera. The assay uses peanut agglutinin to quantify galactose residues that become accessible when NA removes sialic acid from fetuin-coated, 96-well plates.
抗体神经氨酸酶(NA),对流感病毒的第二个最丰富的表面蛋白,对预防流感的保护作出贡献。传统的方法来测量NA抑制剂(NI)抗体滴度不适合常规血清学实用。这个协议描述酶联凝集素测定法(ELLA),来测量在涂覆有一个大的糖蛋白底物,胎球蛋白96孔板中进行的NI滴度一个实用的替代方法。 NA裂解末端唾液酸从胎球蛋白,露出倒数第二糖,半乳糖。花生凝集素(PNA)是具有特异性的半乳糖和因此desialylation的程度的凝集素可以使用PNA-辣根过氧化物酶缀合物,随后加入生色过氧化物酶底物进行定量。被测量的光密度成比例的NA活性。为了测量NI抗体滴度,血清的连续稀释液在37℃孵育CO / N与固定数额Ø胎球蛋白涂层板˚FNA。的最高血清稀释度,其导致的NA活性≥50%抑制的倒数被指定为NI抗体滴度。该ELLA为人类抗体反应例行评估以下流感感染或疫苗接种的实用格式。
神经氨酸酶(NA)为流感病毒颗粒的表面上表达的糖蛋白。其酶活性是用于从感染细胞1,2-新形成的病毒颗粒的释放是至关重要的。抑制NA活性的抗体减少病毒滴度和疾病症状的动物模型3和对人类疾病的抵抗力4关联。因此在NA抑制(NI)的滴度接种后的增加可以用作疫苗的功效的一个指标,然而,许多过去的流感免疫原性研究没有包括这个终点,因为传统的测定法来测量的NI抗体滴度是不切实际的常规血清学。
测量的NI滴度的传统方法是基于量化是从糖缀合物由NA 1切割的唾液酸量。这种方法,通常被称为硫代巴比妥酸(TBA)的方法,使用危险化学品的转化唾液酸交流id来,可以通过光谱法进行定量的发色团。该法是不适合,因为用于各个玻璃管检测大量的样品,使得该测定繁琐。该试验在96孔板的微型化提供了一种更实用的格式如图5所示 ,但是该测定仍然需要使用有毒的化学品,因此是不理想的。
备选测定法来测量的NI抗体滴度通过Lambré 等 6开发的。该测定通过测定糖蛋白,半乳糖的倒数第二糖,当唾液酸为NA释放其变成露出的量量化的酶活性。由于花生凝集素(PNA)特异性结合半乳糖,一个PNA – 辣根过氧化物酶(HRPO)偶联物可用于获得比色读出。被测量的光密度因此正比于样品中的NA活性。 NI滴度通过确定的最高稀释度测的血清抑制与NA活性的至少50%。此酶联凝集素测定法(ELLA)被涂覆有胎球蛋白,一种高度糖基化的血清蛋白的96孔板中进行,作为基板为NA。
用于测量的NI滴度测定法的一个重要的考虑,是不适用的来源。这是因为从接种或感染的个体的血清含有抗体血凝素(HA),以及抗体的NA。结合于HA的抗体可以与NA活性干扰,因此,为了避免由HA特异性抗体的非特异性抑制,纯化的NA或全病毒含有抗原不匹配的HA应在测定中使用。这些病毒可以通过经典的重配或反向遗传学生成;目标是营救其中包含不相关的目标应变一个亚型的HA病毒,和NA是正在研究的病毒。在这篇文章中描述的测定采用这是由REV产生A型流感病毒ERSE遗传学含有H6亚型HA和有针对性的NA由A型流感病毒,H1N1亚型和H3N2 5。
由ELLA所产生的结果和微型TBA试验表明这些方法相媲美,具有相似的亚型的特异性和灵敏度7。 ELLA不需要使用危险化学品,因此是测量的NI滴度的首选方法。这是很容易进行,只用几个步骤( 图1):样品稀释并转移到添加了胎球蛋白包被的板到病毒(NA的来源)。将板孵育O / N和添加的PNA-HRPO之前洗涤。 2小时温育后,将板洗涤并添加过氧化物酶底物;显色反应停止并最终光密度测定和样品的稀释,导致NA活性的至少50%抑制的倒数被报告为50%终点滴度。一个内部实验室研究,以评估reproducibili的ELLA的TY,表明板到板的变异是最小的,操作者对操作者重复性导致滴度7不超过2倍的差异。 ELLA变异随后实验室间的研究表明,在不同的实验室进行时和列入标准可以进一步减少结果8变异测定重复性好。的ELLA是适于从临床前和临床流感疫苗研究7测定血清面板NI抗体滴度并且还可以用来评价流感病毒9在NAS之间抗原性的差异。
酶联凝集素测定法是测量血清NI抗体滴度的实用方法。虽然ELLA被Lambre 等人 ,于1990年描述的,其接受为标准的血清学测定法已更近,与众多的实验室进行试验以测量临床样品12-16中的NI抗体滴度。一些修改可以使协议步骤,而不产生很大的影响,以所测量的NI滴度。例如,PBS可以用作稀释剂,然而,这是非常有益的,比较在推荐缓冲液(MES,pH6.5)中和病毒滴定曲线的PBS之前作出决定,因为一些NA亚型显著降低酶的活性在pH值> 7.0。当不使用的最佳pH,病毒的最大信号可能会降低,导致使用在测定抗原( 即病毒)的过量的;在这些条件下,该测定可以具有降低的敏感性。
一些无当未处理的血清在ELLA进行测试,观察特定正 – 抑制。这是通过热处理(56℃45分钟)除去,这表明耐热β-抑制剂的存在。其它非特异性抑制剂(α和γ级)流感HA的已被描述,特别是涉及到的H3N2病毒血凝和感染性。的确,非特异性抑制,可以在ELLA观察时H3N2病毒被用作NA的来源;这种抑制被处理的血 清样品与唾液酸酶9少量除去。
至于其他的血清学测定法,阴性和阳性对照应包括在每个试验提供评估测定性能的装置。当测定没有达到验收标准,原因应该被识别。 表1提供了可寻址到解决问题在测定潜在的步骤的列表。
该协议ELLA省本报告中被提供的使用包含来自禽流感病毒,房委会发起重配病毒,NA的来源。这就出现了一个限制,因为许可证需要具有低致病性禽流感病毒的工作进行了检测。 H6Nx重配病毒可实验室之间共享它们已被灭活后。因此该测定可通过协作进行一次实验室产生重组病毒已证明灭活完成并且准备保留了其的NA活性。使用H6Nx重配病毒的约束可以通过使用NA的非感染性的来源来克服。例如,一些实验室已经使用纯化的重组NA 17,而其他人已经使用的病毒样颗粒(VLP)15。然而,无论是重组NA也不病毒样颗粒都是现成的,因此,我们继续使用流感病毒抗原性不匹配HA禽流感。
传统法测量的NI抗体滴度不几个原因实用;最令人关注的是,需要以产生颜色反应的有害化学物质。此外,需要样品的大体积和测定是麻烦的执行。与此相反,ELLA容易进行并且是一个格式,允许样品的合理数目的滴定。从研究的数据,审查ELLA变化表明,试验产量可重复的结果7,8。的ELLA也随之由Ni抗体滴度可能的常规测量,并且可以预料它会被实验室进行血清学研究更频繁地使用。
有迹象表明,需要在执行ELLA时,需要考虑几个关键步骤。首先,NA活性的非特异性抑制剂必须被移除。这些抑制剂通常是不耐热和45分钟在56℃下通过热处理被破坏。热处理是足以除去非特异性FIC从样品抑制剂H6时重配病毒被用作NA的来源,然而,当H3N2病毒在ELLA使用时,结合于血凝素血清因素也干扰了ELLA并应通过用唾液酸酶的少量去除热处理9之前。第二,抗原, 即 ,重配H6Nx病毒过量的,不应该被用作这降低该测定的灵敏度。因此病毒仔细滴定是一个必不可少的步骤;抗原在每个测定中使用的量必须提供一个信号,该信号以及上述背景,并且必须是滴定曲线, 即线性范围内时,信号(光密度)必须是成比例的病毒稀释度。
除了常规的血清学,ELLA的可用于评估的季节性流感病毒的NA抗原之间的差异。对列入选择的病毒株时,此信息可能会非常有用小号候选疫苗,并会方便一点导致NA抗原漂移的免疫压力更深入的了解。另外,从猪或禽流感病毒的NA抗原性分析可以决定新菌株的大流行潜力提供关键信息。
The authors have nothing to disclose.
This project was funded by intramural PanFlu funds from the Center for Biologics Evaluation and Research (CBER). Plasmids used to prepare reassortant viruses were kindly provided by Robert Webster, St Jude Children’s Research Hosptial, Memphis, TN. We are indebted to Ewan Plant and Haruhiko Murata for critical review of the manuscript.
coating buffer | KPL | 50-84-01 |
fetuin | Sigma | F3385 |
5X MES, pH 6.5 | KD-Medical | PBS-0134 |
CaCl2 | Sigma | C7902 |
30% BSA | Sigma | A8327 |
Tween 20 | Sigma | P1379 |
Lectin PNA-HRPO | Sigma | L7759 |
PBS-T | Sigma | P3563-10PAK |
o-Phenylenediamine dihydrochloride | Sigma | P8287 |
phosphate-citrate buffer | Sigma | P4922 |
Sulfuric acid | Sigma | 258105 |
96-well Maxisorp plates | NUNC | 439454 |
96-well round bottom well plates | NUNC | 267245 |
Plate sealers | Thermo Scientific | 14-245-192B |
chicken eggs | Charles River Laboratories | 9 day old embryonated specific pathogen free (SPF) chicken eggs |
multichannel pipette | Variety of suppliers e.g., Rainin, Eppendorf | 8 or 12 channel manual pipettem 50-250 µl volume |
Pipette tips | Depends on pipettor brand | Depends on pipettor brand |
Plate reader, with 490 nm filter | Perkin Elmer | Victor V |
water bath set to 37 °C | Variety of suppliers | Variety of models |
water bath set to 56 °C | Variety of suppliers | Variety of models |
refrigerator set to 4 °C | Variety of suppliers | Variety of models |
incubator set to 37 °C | Variety of suppliers | Variety of models |