우리는 항 바이러스의 뉴 라미니다 제 억제제 클래스 인플루엔자 A 및 B 바이러스의 감수성을 평가하는 표현형 형광 계 뉴 라미 억제 분석의 사용을 설명한다.
뉴 라미니다 (NA) 억제제는 현재 순환 계통에 대한 효과적인 인플루엔자의 치료 및 예방을 위해 승인 된 항 바이러스제의 유일한 클래스입니다. 계절 인플루엔자 치료에의 사용뿐만 아니라, NA 억제제는 세계적 유행병의 경우에 사용하는 국가들에 의해 비축되었다. 항 바이러스제의이 클래스에 인플루엔자 바이러스 순환의 감수성을 모니터링하는 것이 중요하다. 거기 NA 억제제 인플루엔자 바이러스의 민감성을 평가하기 위해 사용될 수있는 분석의 종류가 있지만, 형광 기판 또는 화학 발광 기질을 사용하여 효소 저해 분석은 가장 널리 사용하고 권장된다. 이 프로토콜은 NA 억제제에 인플루엔자 바이러스 감수성을 평가하는 형광 기반 분석의 사용을 설명한다. MUNANA ((4- Methylumbelliferyl) -α-D- N -acetylneuraminic 산 – 상기 분석은 2 '절단 개구 효소에 기초) 형광 생성물 4- 메틸 움 (4-MU)를 해제 기판. 따라서, 인플루엔자 바이러스 NA NA에 대한 억제제의 억제 효과는 IC 50 값으로 주어진 NA 활성의 50 % 감소하는 데 필요한 NA 억제제의 농도에 따라 결정된다.
헤 마글 루티 닌 (HA)과 뉴 라미니다 제 (NA)는 인플루엔자 A 및 B 바이러스의 두 가지 주요 표면 당 단백질이다. 개구가 세포 표면에 1 갈락토스로부터 시알 산을 절단하여 바이러스를 방출하면서 HA는 세포 표면 당 단백질이나 당지질의 시알 산 – 갈락토스 결합한다. NA 억제제는 합리적하여 바이러스 자손의 방출 및 확산을 방지 NA의 효소 활성 부위에 단단하게 결합하도록 설계되었습니다 인플루엔자 항 바이러스제의 클래스입니다. 오셀 타미 비르와 자 나미 비르는 치료 및 인플루엔자의 예방을 위해 전 세계적으로 많은 국가에서 승인 된 두 NA 억제제이다. 최근 몇 년 동안, 두 개의 추가 NA 억제제, peramivir 및 laninamivir은 제한된 수의 국가에서 사용이 승인되었다. NA 억제제 감수성 및 내성을 부여하는 돌연변이의 식별을 위해 인플루엔자 바이러스의 스크리닝과 결정 effectiv 모니터링에 중요항 바이러스제의이 클래스의 eness.
16 강 년, 형광 기반 NA 억제 분석은 인플루엔자 바이러스 순환 중 바이러스 감수성의 변화 경향을 모니터링 인플루엔자 멜버른 (멜버른 WHOCCRRI)의 참조 및 연구 협력 센터 WHO에서 정기적으로 수행되었다. 매년 2,000 개 이상의 인플루엔자 바이러스는 항 바이러스 감수성 검사를하고 있습니다. 2007-2008 북반구 독감 시즌 동안, 전 계절 A (H1N1) 바이러스의 수가 급증이 있었지만 대부분의 인플루엔자 시즌에서 바이러스> 98 %는 네 NA 억제제 2, 3, 4에 취약 그 오셀 타미 비르 (5)에 감수성을 감소했다. 2008 년 말에 의해 세계의 나머지 확산 NA 아미노산 치환의 H275Y 포함 된 바이러스의이 그룹,,, 오셀 타미 비르의 inappropri을이 바이러스의 치료를 위해 전 세계적으로 먹었다. 현재 인플루엔자 B, 인플루엔자 A (H3N2) 및 인플루엔자 A 순환 대다수 (H1N1) pdm09 균주 오셀에 취약, 비록 오셀 감소 부여 개구 아미노산 치환 H275Y 함유 A (H1N1) pdm09 변형 커뮤니티 클러스터 및 peramivir 감수성, 세계 6, 7의 여러 부분에서보고되었다.
때문에 충분히 높은 바이러스 역가의 필요성, (동물 비강 세척 포함) 임상 검체 중 하나를 세포 배양에서 계대 또는 바이러스 감수성 검사 이전에 계란을 발육해야합니다. 이 문서에서 설명하는 NA 억제 분석은 세 부분으로 나눌 수있다 :
특정 형광의 형광 생성물 4- 메틸 움 (4-MU)에 대한 선형 범위를 결정
때문에 fluorometers 사이의 고유 한 차이, t그 형광 최종 생성물 4-MU 및 상대적인 형광 단위 (RFU) 선형 범위를 확립 할 필요가있다. 4-MU 용 선형 범위가 설정되면, 최적의 목표 신호는 인플루엔자 바이러스의 농도가 NA 활성 분석에서 조정되는 선택된다. 특정 형광 완료되면이 반복 할 필요가 없습니다.
바이러스의 NA 활동을 결정
바이러스 순차적 희석 (4-Methylumbelliferyl) -α-D- N -acetylneuraminic 산 (MUNANA) 기판 – 개구 활성 분석은 (2 ')의 추가를 포함하는 간단한 분석이다. 개구 의해 MUNANA의 분해에서 생성 된 형광 최종 생성물 4-MU의 양은 형광 분석기를 사용하여 측정된다. 개구 억제 분석에 사용할 수있는 적절한 바이러스는 바이러스 희석 희석 대해 형광 단위를 플로팅하여 선택된다. 생성 된 S 자형 곡선에서 선형 부분의 중간 지점에 대응한다형광 분석기의 4-MU 선형 범위 제 1 항에서 결정 부 (3)에 사용되는 바이러스의 적정 농도를 알릴 것이다.
개구 억제 분석을 이용하여 NA 억제제 평가 바이러스 감수성
특정 NA 억제제로 바이러스의 민감성을 평가하기 위해, (2)에서 판정 된 희석 바이러스 NA 억제제 농도의 범위와 함께 배양된다. MUNANA와 후속 배양 후, 억제되지 않은 바이러스에 의해 생성 된 4-MU는 형광 RFU 의해 측정된다. 바이러스의 NA 효소 활성의 NA 억제제의 억제 효과는 IC 50 값으로 주어진 NA 활성의 50 % 감소하는 데 필요한 NA 억제제 농도에 따라 계산된다.
NA 억제제 인플루엔자 바이러스 감수성의 글로벌 모니터링은 현재의 형광 또는 화학 발광 NA 억제 분석 (11), (12)을 사용하여 실험실들에 의해 수행되고있다. 형광 분석은 더 일반적으로 화학 발광 분석보다 사용된다. 두 분석은 견고하고 재현하지만, 형광 계 분석에서 얻은 IC 50 값은 13 어려운 두 분석으로부터의 데이터의 직접적인 비교를 상기 발광 기반 분석법보다 종종 높다. 심지어 동일한 프로토콜을 사용하여, 한 실험에서 생성 된 데이터가 서로 다를 수있다. 때문에 실험실 사이의 이러한 변화의, 보건기구 (WHO) 워킹 그룹은 인플루엔자 바이러스 감수성의 감시에 실험실 간 비교에 도움이되는 가이드 라인을 만들었다. 오히려,이 가이드 라인을 사용하여 IC (50)의 절대 값을 비교보다중간 각 특정 실험실 테스트에서 NI 인플루엔자 바이러스의 IC (50)에 IC (50) 배의 차이에 기초하여 사행 비교. 다섯 개 협력 센터에서 데이터를 비교하는 능력은 글로벌 인플루엔자 바이러스 감수성 데이터 2, 3, 4의 연간 간행물 가져왔다. 공공 영역에서 인플루엔자 감수성 많은 양의 데이터의 가용성은 연구자가 자신의 실험실에서 생성 된 그와 그 연구에서 IC (50 개)의 데이터를 비교할 수 있습니다.
유사한 개념을 채택 기타 NA 억제 분석도 시판되고있다. 즉시 사용 가능한 시약을 포함하는이 상업 키트 (NA는 포함되지 억제제) 똑같이 재현 할 수 있습니다. 시약의 대부분에서 자체 제작 될 수 있기 때문에, 사내 NA 억제 분석은 상업용 키트보다 실질적으로 저렴더 많은 양의 이전 분석의 주요 비용을 만든 MUNANA 기판은 이제 경쟁력있는 가격으로 다양한 소스에서 구입하실 수 있습니다. 약물 당 하나 개의 인플루엔자 분리 테스트의 비용은 약 $ 1 (USD)이다. 멜버른 WHOCCRRI에서 개선 분석의 액체 처리 구성 요소에 대한 로봇 플랫폼의 혼입 후 실내 NA 억제 분석에 이루어졌다. 외에도 바이러스 희석의 수동 준비에서, 절차의 대부분은 액체 처리 로봇을 사용하여 수행됩니다. 이 수동 조작을 최소화 할뿐만 아니라 하루에 실행할 수있는 분석의 수를 증가 않을뿐만 아니라.
개구 억제 분석은 매우 견고하지만, 추가적인주의 완료 할 중요한 단계의 수있다. 우선, 억제 곡선과 IC 50 값을 이동할 수 NA 억제제 농도 어떠한 불규칙; 따라서 세심한주의를해야한다개구 억제제 농도를 준비 할 때 지불. 둘째로, 정확한 피펫 정확한 배양 기간 분석법 일관된 결과를 유지하는 데 매우 중요하다; 이는 교정 피펫 및 타이머를 사용함으로써 달성 될 수있다. 모든 분석에서 제어 바이러스의 포함은 또한 분석에서 분석 및 장기간에 걸쳐 분석 성능의 모니터링을 가능하게한다. 계절 인플루엔자 바이러스의 NA 효소 활성은 pH가 6.5에서 최적이기 때문에 셋째, 분석 완충액의 pH는 정확한 것이 중요하다. 몇몇 보고서 월 낮은 pH 조건에의 사용 등 R292K 돌연변이 14, 15를 포함하는 A (H7N9) 변종 인플루엔자 변이체의 동정을 향상 것을 발견 하였다. 그러나, 분석 완충액의 pH에 대한 수정은 IC 50 값을 이동하며, 이는 실험실에서 실험실 데이터 사이의 비교를 복잡하게 할 수있다. 기타 수정 및 페이지가 될 수있는 문제 해결erformed 표 5에 나열되어 있습니다.
NA 억제제는 현재 인플루엔자 바이러스 순환에 대한 효과적인 승인 바이러스제의 유일한 클래스입니다. 다른 바이러스 클래스 임상 사용을 위해 제공 될 때까지, 인플루엔자 바이러스 순환의 바이러스 감수성 감시 혼자 NA 억제제에 초점을 맞 춥니 다. 단순성 때문에 결과의 재현성은 NA 억제 분석의 사용은 계속 NA 억제제 인플루엔자 바이러스 감수성을 평가.
The authors have nothing to disclose.
인플루엔자에 참조 및 연구 협력 센터 멜버른 WHO는 건강의 호주 정부 부서에 의해 지원됩니다.
Influenza A and B viruses | Cultured in MDCK cells or 9 day old embryonated specific pathogen free (SPF) eggs | ||
Madin-Darby Canine Kidney (MDCK) cells | ATCC | PTA-6500 | |
2-(4-methylumbelliferyl)-a-D-N-acetylneuraminic acid (MUNANA) | Biosynth AG | M-5507 | |
2-(4-methylumbelliferyl)-a-D-N-acetylneuraminic acid (MUNANA) | Sigma | M8639 | |
4-Methylumbelliferone (4-MU) | Sigma | M1381-25G | |
2-[N-morpholino]ethanesulphonic acid (MES hydrate) (free acid) | Sigma | M8250-250G | |
Calcium Chloride (Ca Cl2) | APS AJAX Finechem | 127-500G | |
Surfactant-Amps-NP-40 (10% solution) | Thermo Fisher Scientific | PIE28324 | |
Sodium Hydroxide (NaOH) | APS AJAX Finechem | 482-2.5KG | |
Absolute Ethanol | APS AJAX Finechem | 214-2.5L GL | |
96-well clear flat-bottom plates | NUNC | 456537 | |
96-well U-bottom plates | Greiner Bio-one | 4650101 | |
8 channel deep well block | Pacific Laboratory Products | RES-MW8-HP | |
96-well deep plates, 2.0mL square wells | Pacific Laboratory Products | P-2ML-SQ-C | |
Plate sealers | Thermo Fisher Scientific | 236366 | |
Bottle-top vacuum filter system (cellulose membrane (nitrate), pore size 0.2 μm, membrane area 33.2 cm2, filter capacity 500 mL) | Sigma-Aldrich | CLS430758-12EA | |
Single-channel pipettes (1 µL – 1000 µL) | Variety of suppliers (eg. Eppendorf, Sartorius) | ||
Multi-channel pipettes | Variety of suppliers (eg. Eppendorf, Sartorius) | 8 or 12 channel electronic and manual pipette (5 – 1250 µL volume) | |
Pipette tips (1 µL – 1250 µL) | Variety of suppliers (eg. Eppendorf, Sartorius) | ||
Disposable pipettes (10 mL and 25 mL) | Greiner Bio-one | P7740-200EA and P7865-200EA | |
Pipette controller | Eppendorf | 4430000018 | |
Centrifuge tubes 50 mL | BD Bioscience | 352070 | |
Racked tubes | Scientific Specialties, Inc. | 1750-00 | |
Fluorometer with excitation wavelength setting of 355 nm and an emission wavelength setting of 460 nm | TermoFisher Scientific | ASCENT FL 374 | |
Ascent software | TermoFisher Scientific | 5185410CD | |
Incubator set at 37°C | Lab Supply | Biocell 1000 | |
Zanamivir | GlaxoSmithKline | Request directly from the company | |
Oseltamivir carboxylate | Roche | ||
Peramivir (BCX-1812) | BioCryst | ||
Laninamivir (R-125489) | Daiichi-Sankyo | ||
JASPR v1.2 | Influenza Division at the CDC Atlanta, USA | freely available upon request (fluantiviral@cdc.gov) |