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.
ノイラミニダーゼに対する抗体(NA)、インフルエンザウイルスに対する第二の最も豊富な表面タンパク質、インフルエンザに対する保護に寄与する。 (NI)を阻害NAを測定する従来の方法の抗体価は、日常的な血清学的検査のために実用的ではありません。このプロトコルは、酵素結合レクチンアッセイ(ELLA)、大型糖タンパク質基質、フェチュインでコーティングした96ウェルプレートで行われるNI力価を測定するための実用的な代替方法を記載します。最後から二番目の砂糖、ガラクトースを露出するNAを切断フェツインから末端シアル酸を、。ピーナッツ凝集素(PNA)は、ガラクトースに対する特異性を有するレクチンであるため、脱シアリル化の程度は、発色性ペルオキシダーゼ基質を添加したPNA-西洋ワサビペルオキシダーゼコンジュゲートを使用して定量することができます。測定される光学密度はNA活性に比例します。 NI抗体価を測定するために、血清の連続希釈物を一定量のOでフェチュインでコーティングされたプレート上で37°CO / NでインキュベートしますF NA。 NA活性の≥50%の阻害をもたらす最高血清希釈の逆数は、NI抗体価として指定されます。 ELLAは、インフルエンザ感染またはワクチン接種後のヒト抗体応答のルーチン評価のための実用的なフォーマットを提供します。
ノイラミニダーゼ(NA)はインフルエンザビリオンの表面上に発現される糖タンパク質です。その酵素活性は、感染細胞1,2-から新たに形成されたウイルス粒子の放出に必須です。活性NA阻害する抗体は、3つの動物モデルにおいてウイルス力価と疾患の症状を軽減し、人間4の疾患に対する抵抗性と相関します。ワクチン接種後のNA阻害(NI)の力価の増加は、したがって、NI抗体価を測定するための伝統的なアッセイはルーチン血清学のための実用的ではないので、しかし、多くの過去のインフルエンザ免疫原性試験は、このエンドポイントが含まれていなかった、ワクチンの有効性の指標を果たすことができます。
NI力価を測定するための従来の方法は、NA 1複合糖質から切断されたシアル酸の量を定量することに基づいています。多くの場合、チオバルビツール酸(TBA)法と呼ばれるこの方法は、シアル交流に変換する有害化学物質を使用して分析法により定量化することができる発色団へのid。アッセイは、個々のガラス管が使用されるため、多数のサンプルを試験するアッセイが煩雑製造には適していません。 96ウェルプレートにアッセイの小型化は、しかし、このアッセイは、依然として有害化学物質の使用を必要とし、したがって、理想的ではない、より実用的な形式5を提供します 。
NI抗体価を測定するための代替アッセイはLambré らによって開発された。6。この検定は、シアル酸がNAによって解放されたときに露出する糖タンパク質、ガラクトースの最後から二番目の糖の量を測定することによって酵素活性を定量化します。ピーナッツ凝集素(PNA)は、ガラクトースと特異的に結合するので、PNA – 西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRPO)コンジュゲートは、比色読み出しを得るために使用することができます。測定される光学濃度は、試料中のNA活性に比例します。 NI力価が最高希釈を決定することによって測定されますNA活性の少なくとも50%を阻害する血清。この酵素結合レクチンアッセイ(ELLA)はNAのための基質として、フェチュイン、高度にグリコシル化された血清タンパク質でコーティングした96ウェルプレート中で行われます。
NI力価を測定するアッセイのための重要な考慮事項は、NAの源です。ワクチン接種を受けたか、感染した個体からの血清はNAにヘマグルチニン(HA)に対する抗体ならびに抗体が含まれているためです。 HAに結合する抗体は、NAの活性を妨害し、従って、HA特異的抗体による非特異的阻害を避けるために、NA又は抗原不適合HAを含む全ウイルスアッセイに使用されるべきで精製することができます。これらのウイルスは、古典的な再集合により、または逆遺伝学によって発生させることができます。目的は、標的株に関連していないサブタイプのHA、および研究されているウイルスのNAが含まれているウイルスを救出することです。この資料に記載されているアッセイは、回転によって生成されたA型インフルエンザウイルスを採用しますA型インフルエンザウイルス、サブタイプH1N1とH3N2 5から亜型H6のHAおよび目標とNAを含むように遺伝学をERSE。
ELLAと小型化TBAアッセイによって生成された結果は、同様のサブタイプ特異性と感度7で、これらのメソッドは同等で表示されます。 ELLAは、有害化学物質の使用を必要とするため、NI力価を測定するための好ましい方法であるしません。ほんの数ステップ( 図1)と、実行するのは簡単です:サンプルを希釈し、追加され、フェチュインでコーティングされたプレートへのウイルス(NAのソース)に転送されます。プレートをO / Nインキュベートし、PNA-HRPOを加える前に洗浄されます。 2時間のインキュベーション後、プレートを洗浄し、ペルオキシダーゼ基質を添加します。呈色反応を停止させ、最終的には光学濃度が測定され、NAの活性の少なくとも50%阻害をもたらしたサンプル希釈の逆数は、50%終点力価として報告されます。 reproducibiliを評価するためのイントラ実験室での研究ELLAのtyが、プレート間の変動が最小であり、オペレータにオペレータ再現性が力価7でせ いぜい2倍の差が生じたことを示しました。 ELLA変動のその後の研究室間の研究では、異なる実験室で行われ、標準の包含は、さらに結果8のばらつきを低減することができるときアッセイは良好な再現性を持っていることを示しました。 ELLAは、前臨床および臨床インフルエンザワクチン研究7からの血清のパネルにNI抗体力価を測定することに適しており、また、インフルエンザウイルスのNA 9の間の抗原性の違いを評価するために使用することができます。
酵素結合レクチンアッセイは、血清中のNI抗体価を測定するための実用的な方法です。 ELLAは、1990年にによってLambre ら 、説明したが、標準的な血清学的ア ッセイとして承認されるには、臨床サンプル12-16のNIの抗体価を測定するためのアッセイを実施する多数の研究室で、より最近てきました。いくつかの変形を測定するNI力価に大きな影響を与えることなく、プロトコルのステップにすることができます。例えば、PBSを希釈剤として使用することができるいくつかのNAサブタイプが有意に酵素活性が低下しているように、しかし、意思決定が行われる前に、推奨される緩衝液(MES、pHは6.5)、PBS中のウイルス滴定曲線を比較することは非常に有用ですpH値> 7.0。最適なpHが使用されていない場合は、ウイルスの最大シグナルは、アッセイにおける抗原の過剰量( すなわち 、ウイルス)を用い、その結果、低減され得ます。これらの条件下で、アッセイは減少感度を有していてもよいです。
いくつかのノー未処理の血清をELLAで試験した場合のn-特異的阻害が観察されます。これは、熱不安定性β阻害剤の存在を示す、熱処理(56℃、45分間)により除去されます。インフルエンザHAの他の非特異的阻害剤(α及びγクラス)は、特にH3N2ウイルスの血球凝集および感染に関連して、記載されています。 H3N2ウイルスは、NAの供給源として使用される場合、実際に、非特異的阻害はまたELLAで観察されます。この阻害は、シアリダーゼ9少量の血清試料を処理することにより除去されます。
他の血清学的アッセイのためのように、陰性および陽性対照は、アッセイ性能を評価するための手段を提供するために、各アッセイに含まれるべきです。アッセイは、許容基準を満たしていない場合には、理由が特定されるべきである。 表1は、問題のトラブルシューティングに対処することができるアッセイにおける潜在的な手順のリストを提供します。
ELLAプロトコルプロブこのレポートでIDEDは、NAのソースとして、トリウイルスからのHA発信が含まれている再集合体ウイルスを使用しています。これは、許可証は、低病原性鳥ウイルスで動作するために必要とされるため、アッセイを行うには限界を提示します。 H6Nx再集合体ウイルスは、それらが不活性化された後、実験室間で共有することができます。したがって、再集合体ウイルスを生成する実験室の不活性化が完了したことを実証した後、アッセイは、コラボレーションを介して行うことができ、製剤は、そのNA活性を保持しています。 H6Nx再集合体ウイルスを使用する制約は、NAの非感染源を使用することによって克服することができます。他の人がウイルス様粒子(VLP)15を使用しているが、例えば、いくつかの研究室では、精製された組換えNA 17を使用しています。しかし、組換えNAもVLPはどちらも容易に入手可能であり、したがって、我々は、抗原的に不整合鳥HAでインフルエンザウイルスを継続して使用します。
伝統的なNI抗体力価を測定する方法は、いくつかの理由のために実用的ではありません。最も関心の呈色反応を生成するために必要とされている有害な化学物質です。また、サンプルの大容量が必要とされ、アッセイを行うために煩雑です。これとは対照的に、ELLAは、実行が容易であり、サンプルの妥当な数の滴定を可能にする形式です。アッセイの収量再現性のある結果7,8-ことELLA変動ショーを調べた研究からのデータ。 ELLAは、結果として可能NI抗体力価のルーチン測定をした、そして血清学的研究を行う研究室によって、より頻繁に使用されることが予想されます。
ELLAを行う際に考慮する必要があるいくつかの重要なステップがあります。まず、NA活性の非特異的阻害剤が除去されなければなりません。これらの阻害剤は、一般的に熱不安定性、45分間56℃で加熱処理することにより破壊されます。熱処理は、非特異を除去するのに十分ですH3N2ウイルスはELLAで使用される場合H6リアソータントウイルスはNAの供給源として使用されているサンプルからFIC阻害剤が、しかし、ヘマグルチニンに結合する血清因子もELLAを妨害し、シアリダーゼの少量での処理によって除去されるべきです治療9を加熱する前に。これは、アッセイの感度を低下させるように、第2、抗原、 すなわち 、再集合体H6Nxウイルスの過剰な量、使用すべきではありません。ウイルスの注意深い滴定が不可欠なステップです。各アッセイで使用される抗原の量は、すなわち 、十分な背景の上にある信号を提供しなければならない、と滴定曲線の直線範囲内である必要があり、信号(光学密度)は、ウイルスの希釈に比例する必要があります。
ルーチン血清学に加えて、ELLAは、季節性インフルエンザウイルスのNAとの間の抗原性の違いを評価するために使用することができます。包含aのウイルス株を選択するとき、この情報は非常に有用であってもよいですsのワクチン候補とNAの抗原ドリフトにつながる免疫圧力のより深い理解を容易にするであろう。また、ブタ又は鳥インフルエンザウイルスからのNAの抗原分析新興株のパンデミックの可能性を決定する際に重要な情報を提供することができます。
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 |