Bir 7-plex panel humoral bağışıklık yanıtlarını yüksek profil oluşturma saf insan sera içinde Clostridium difficile antijenleri için bu makalede basit protein mikroarray yöntemi açıklanır. Protokol spesifik antikor yanıt müstahzarları poliklonal intravenöz immünglobulin belirlenmesi için genişletilebilir.
Clostridium difficile antikor düzeyleri insan sera ve poliklonal intravenöz immünglobulin (IVIG) ayrı hazırlıklar belirlenmesi anti – için bir roman yüksek üretilen iş protein mikroarray tahlil ayrıntılı bir özetini sağlar. Protokol numune hazırlama, diziler, tahlil yordam ve veri analizi yazdırma ilgili metodolojik adımları açıklar. Ayrıca, bu iletişim kuralı plazma dahil olmak üzere çeşitli klinik örnekler dahil ve kültür supernatants hücre için daha fazla geliştirilebilir. Protein mikroarray izotip (IgA, IgG, IgM), alt sınıf (Igg1, Igg2, Igg3, Igg4, Iga1, Iga2) bir arada belirlemek için nasıl kullanılabileceğini göstermektedir ve zorlanma özel antikorlar için son derece saf tüm C. difficile toksinler A ve B (toxinotype 0, zorlanma VPI 10463, ribotype 087), toksin B bir C. difficile toksin B yalnızca ifade zorlanma (CCUG 20309), ikili toksin, pCDTb, ribotype özgü tüm yüzey katman protein B parçası habercisi şeklinde (SLPs; 001 002, 027) ve kontrol proteinler (tetanoz toksoidi ve Candida albicans). Deneme sırasında microarrays sera C. difficile enfeksiyon (CDI), kistik fibrozis (CF) ishal, sağlıklı kontrol (HC), olmadan kişilerle olan bireyler ve bireyler öncesi ve sonrası-IVIG tedavisi ile probed tedavi CDI, kombine immün yetmezlik hastalığı ve kronik inflamatuvar demiyelinizan polyradiculopathy. Hasta grupları, IVIG, ve sera önce ticari hazırlıkları ve aşağıdaki IVIG yönetim arasında önemli farklılıklar toksini nötralize efficacies ve multi-izotip spesifik antikor düzeyleri karşılaşıyoruz. Ayrıca, serum örneklerinde antitoksin IgG düzeyleri için Mikroarray ve enzim bağlı immunosorbent assay (ELISA) arasında önemli bir ilişki yoktur. Bu sonuçlar bu Mikroarray antikor yanıt C.difficile antijenleri aşı veya enfekte insanlar için profil oluşturma için umut verici bir araç haline gelebilir öneririz. İle arıtma antijen panelleri ve üretim maliyetleri azaltma biz Mikroarray teknoloji optimize etmek ve C. difficile enfeksiyon için en klinik olarak yararlı immunotherapies bir hastaya özgü şekilde seçin yardımcı olabilir tahmin.
Bu iletişim kuralı geliştirme ve tespiti için bir roman ve özelleştirilmiş protein mikroarray testin geçerliliği ve bakteriyel zorlanma ve C. difficile antijenleri izotip özgü antikor yanıt yarı miktar açıklanmaktadır. Başarılı bir şekilde bizim C. difficilekullanmak-belirli Mikroarray tahlil Kompozisyon bioanalysis hasta sera1,2, hazırlıklar IVIG3, spesifik antikor içerik için umut verici yeni bir araç olarak ve CDI4yoksul sonuçları ile ilişkili antikor özelliklerine tanımlaması. Biobanked serum numuneleri ve IVIG ticari hazırlıkları Mikroarray slaytlarda nasıl çözümlenebilir C. difficile patojen özgü antikor yanıt bu tahlil tekrarlanabilir yüksek kaliteli profilleme izin göstermektedir.
Birçok sağlıklı çocuk ve yetişkin tespit serum IgG ve IgA antikorları C. difficile toksinler A ve B5,6var. Bunlar bebeklik ve C. difficile maruz yetişkinlikte takip sırasında geçici pozlama ardından ortaya çıkan düşünülmektedir. Bu nedenle, poliklonal IVIG olmuştur dışı tekrarlayan ve fulminan CDI7,8,9tedavi etmek için kullanılır. Ancak, onun kesin rolünü ve eylem kalır belirsiz. C. difficile toksinler humoral bağışıklık yanıtı hastalığı sunum ve sonucu bir rol oynar çeşitli çalışmalar göstermiştir. Özellikle, asemptomatik Hastalar semptomatik hastalık10geliştirmek hastalara göre bir artan serum Anti-toksin A IgG konsantrasyon göster. Kanıtlanabilir bir dernek medyan Anti-toksin A IgG titreleri ve 30 günlük all-neden ölüm11için rapor edildi. Çeşitli raporlar da yineleme ve antikor yanıt toksin A, B ve birkaç sigara toksin antijenleri (Cwp66, Cwp84, FliC, hızlı ve yüzey katman proteinleri (SLPs)) karşı bir koruma ile bir ilişki ortaya koymuştur12,13 , 14 , 15. bu gözlemler son zamanlarda ABD Gıda ve ilaç idaresi ve Avrupa İlaç tarafından onaylanıp gelişme ilk pasif immünoterapi uyuşturucu hedefleme C. difficile toksini B (bezlotuxumab), mahmuzlu Tekrarlayan CDI16önlenmesi için Ajansı. Inaktif toksinler, uyuşturucu ve rekombinant toksin parçaları kullanarak aşılama stratejileri de vardır şu anda altında geliştirme17,18,19. Bu yeni tedavi yaklaşımları şüphesiz örneklerin boyutu büyük içinde birden çok antijenleri humoral bağışıklık yanıtlarını değerlendirmek için gereksinimin teşvik edecek.
Bugün, aynı anda bakteriyel zorlanma ve C. difficile antijenleri izotip özgü antikor yanıt değerlendirirken yetenekli ticari olarak mevcut yüksek üretilen iş deneyleri önemli bir eksikliği var. Gelecekteki araştırma çabalarını ve klinik uygulamaları kolaylaştırmak için bu tür deneyleri geliştirmek için bir karşılanmamış ihtiyaç vardır. Protein microarrays kişi20 veya olmayan bir kişi olabilir bir robotik sistem kullanarak çok sayıda tek tek saf protein lekelerin mikroskobik bir slayt tabanlı yüzeye dağınık şekilde organize bir dizi olarak hareketsiz için bir yöntemdir baskı aracı21. Noktalar hücre lysates, antikor, doku homogenates, endojen veya rekombinant proteinler veya peptidler, vücut sıvıları veya uyuşturucu22,23gibi karmaşık karışımlar temsil edebilir.
Protein mikroarray teknolojisi standart kurum içi ELISA ayrı avantaj geleneksel anti –C. difficile antikor yanıt değerlendirmek için kullanılan teknikleri sunar. Bunlar çok izotip özel antikorlar hedeflerinden protein, düşük hacim gereksinimleri antijenleri, örnekleri ve reaktifler, daha geniş bir panel karşı bir dizi tespit için artan bir kapasite dahil ve bir daha büyük dahil etmek için geliştirilmiş bir yetenek birden çok iç kalite kontrol (QC) yanı sıra teknik çoğaltır sayısı1ölçer. Microarrays bu nedenle daha doğru duyarlı ve tekrarlanabilir ve büyük bir dinamik alana sahip. Bu faktörler microarrays bilinen proteinler büyük ölçekli tespiti için ELISAs için potansiyel olarak uygun ve ucuz bir alternatif olun. Ancak, esas olarak bir panel yüksek oranda saflaştırılmış antijenleri kurulması ve teknolojik platformu kurma ile ilgili büyük ön maliyetleri Mikroarray teknoloji dezavantajları sonucu.
Protein microarrays klinik uygulamalarında tanılama ve temel araştırma aracı olarak son yirmi yılda yoğun olarak kullanılmaktadır. Belirli uygulamaları, enzim-substrat ilişkileri, biyomarker tarama, ana bilgisayar-mikrop etkileşimlerin analizi çalışma profil oluşturma ve antikor özgüllük23,24, profil oluşturma protein ifade 25,26,27,28. Birçok yeni patojen protein/antijen microarrays, sıtma (Plasmodium)29, HIV-130, grip31, şiddetli akut solunum Sendromu (SARS)32, viral kanamalı ateşi33 de dahil olmak üzere kurulmuş olan , herpesviruses34ve tüberküloz35.
Mevcut Protokolü doru, hassas ve belirli miktar multi-izotip ve C. zorlanma özgü antikor yanıt sağlayan bir kolay işletim C. difficile reaktif antijen Mikroarray yöntemi, kurulması ile ilgilidir difficile sera ve poliklonal IVIG antijenleri. Burada, ELISA yanı sıra tahlil hassasiyet ve tekrarlanabilirlik için profilleri karşılaştırıldığında bir kabul edilebilir Mikroarray tahlil performans için ilgili temsilcisi sonuçları içerir. Bu tahlil diğer klinik örnekler profil için daha fazla geliştirilebilir ve CDI moleküler temeli araştırma için yeni bir standart ayarlar.
Bu protokol için o Mikroarray C. difficile protein antijenleri (rakamlar 3 ve 6) hasta sera ve IVIG (Şekil 5) ticari hazırlıkları için humoral bağışıklık yanıtı tanımlamak için uygun bir platform olduğunu göstermiştir. Biz de Mikroarray tekniği de geleneksel ELISA (Şekil 2) karşılaştırıldığında gerçekleştirir ve hassas ( kabul edilebilir sınırlar içinde düşen içi ve arası ass…
The authors have nothing to disclose.
Bu araştırma bir Hermes bursu Ola Negm ve Tanya Monaghan ve ayrı Nottingham Sindirim Hastalıkları Merkezi ve NIHR Nottingham sindirim hastalıkları Biyomedikal Araştırma Merkezi fon aracılığıyla tarafından desteklenmiştir.
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 |