Summary

Um método para avaliar funções efetoras mediada por Fc induzidas por anticorpos específicos de hemaglutinina de gripe

Published: February 23, 2018
doi:

Summary

Nós descrevemos um método para medir a ativação das funções efetoras Fc-mediada por anticorpos que visam a hemaglutinina do vírus da gripe. Este ensaio também pode ser adaptado para avaliar a capacidade dos anticorpos monoclonais ou policlonais soros visando outras glicoproteínas de superfície virais para induzir imunidade mediada por Fc.

Abstract

Os anticorpos desempenham um papel crucial no acoplamento as respostas imune inatas e adaptativas contra patógenos virais através dos seus domínios de ligação do antígeno e Fc-regiões. Aqui, descrevemos como medir a ativação do Fc funções efetoras por anticorpos monoclonais visando a hemaglutinina do vírus da gripe com o uso de uma linhagem de células Jurkat geneticamente expressando uma ativação tipo Fc 1-FcγR. usando esse método, o contribuição de interações específicas de Fc-FcγR conferidos por imunoglobulinas pode ser determinada usando um ensaio em vitro .

Introduction

Imunidade fornecida pela vacina contra a gripe sazonal tradicionalmente tenha sido avaliada pela hemaglutinação (HI) de inibição do ensaio1, que mede a presença de anticorpos que visam o sítio de ligação do receptor da hemaglutinina. Estes anticorpos HI-ativo podem conferir imunidade esterilizante, mas são geralmente estreitos em sua amplitude de proteção, oferecendo imunidade para apenas um seleto poucos estirpes do vírus gripe. O isolamento e caracterização de amplamente reativos anticorpos monoclonais que reconhecem a hemaglutinina (HA) sugerem que o desenvolvimento de uma vacina universal da gripe está ao alcance de3,2,4, 5 , 6 , 7 , 8. um dos objectivos principais de uma vacina universal da gripe é induzir uma resposta do anticorpo forte em direção as regiões conservadas do vírus da gripe9,10,11,12 , 13 , 14 , 15 , 16. amplamente reativos anticorpos que reconhecem estes resumos conservados, composto de neutralizantes e não-neutralizando anticorpos17,18, foram mostrados para exigir Fc-FcγR interações para ideal proteção na vivo e destacar a contribuição da imunidade mediada por Fc para a resposta imune geral a gripe vírus19,20.

Correlações de proteção são cruciais na avaliação de imunidade à infecção. Essas métricas permitem que os cientistas e médicos estimar a eficácia das vacinas, o significado dos dados e o curso do tratamento. O único estabelecido correlato de proteção contra a infecção pelo vírus da gripe é o ensaio de inibição da hemaglutinação. Um título de 01:40 é associado com uma redução de 50% no risco de doença1,21 – e reflete a presença de anticorpos que inibem a aglutinação alvejando o receptor binding site localizado na cabeça globular do HA. No entanto, também deve ser notado que respostas de células T podem ser uma melhor correlação de proteção contra a infecção pelo vírus da gripe em idosos. Curiosamente, um relatório recente sugere que a atividade de inibição de neuraminidase pode ser um melhor preditor de imunidade à gripe22. Felizmente, típico em vitro ensaios tais como ensaios de inibição de neutralização ou neuraminidase podem medir os anticorpos de talo ou neuraminidase-específicos HA. A maioria destes ensaios convencionais em vitro , no entanto, só leva em conta a função da região de ligação do antígeno do anticorpo e não meça o papel da região de Fc. Além disso, a contribuição dos anticorpos não neutralizantes que proteger via Fc receptor noivado na vivo não são detectados17,18. Para medir a proteção conferida pelos anticorpos que induzem a imunidade mediada por Fc como citotoxicidade mediada de célula dependente de anticorpo (ADCC), é necessário um ensaio robusto em vitro .

O método descrito abaixo avalia a capacidade de murino anticorpos monoclonais para induzir funções Fc-mediada através da utilização de uma linhagem de células Jurkat geneticamente modificada expressando uma ativando murino digite 1 FcR, FcγRIV. Noivado de anticorpo da FcγR transduces esse fator nuclear de gatilhos de atividade luciferase mediada por células T ativadas de sinalização intracelular. O ensaio tem várias vantagens sobre as técnicas tradicionais que exigem isolamento e cultura de células efetoras primário e o uso da citometria de fluxo para detectar a ativação do efetor mediada por Fc funções19,23,24 ,25,26. Em primeiro lugar, o protocolo descrito aqui pode ser facilmente adaptado para incorporar diferentes alvos virais, FcγRs e anticorpos de diferentes espécies (humanos e murino). Em segundo lugar, o uso de um modificado células Jurkat linha expressando uma FcγR com um gene do repórter do luciferase sob um fator nuclear das células T ativadas (NFAT) permite a um ensaio de grande formato que pode ser facilmente analisado usando um leitor de placa medindo luminescência. Aqui, a tradicional ativação de células efetoras primário é substituída com a indução do NFAT-luciferase sobre noivado de anticorpo de um FcγR na superfície da célula Jurkat. Este ensaio de formato de placa de 96 poços permite a medição de até quatro diferentes amostras em triplica com sete diluições – um número de amostras que poderia ser complicado usando técnicas tradicionais. Existem pontos adicionais a serem considerados com este ensaio que pode afetar o projeto de experimentos e interpretação de dados. O alvo viral deve ser expressos na superfície da pilha em ordem para reconhecimento de anticorpos. Para atenuar isso, o antígeno alvo (por exemplo, uma proteína viral interna) pode ser revestido diretamente na superfície de uma placa. No entanto, isto não ainda foi rigorosamente testado. Além disso, a linhagem de células Jurkat modificada expressa apenas um tipo de ativação FcγR e não expressa qualquer FcγRs inibitório, enquanto linhas de célula primária expressam todos os receptores em um contexto fisiológico.

Utilizámos anteriormente neste ensaio para demonstrar que o epítopo especificidade em um contexto de polyclonal desempenha um papel crucial na regulação de funções efetoras mediada por Fc e que ideal ativação da resposta de mediada por células dependente de anticorpo requer dois pontos de contato27,28. Aqui, descrevemos um método que avalia a capacidade dos anticorpos monoclonais específicos do talo para engajar e ativar o murino ativando FcγRIV. Embora haja exceções29,30, um grande número de anticorpos reativos amplamente região da haste antigenicamente conservada a hemaglutinina de destino e, portanto, desempenhar um papel importante no desenvolvimento de uma gripe universal vacina.

Protocol

Os experimentos pré-formado neste manuscrito foram feitos institucional código do seguir Icahn da faculdade de medicina de ética e regulamentação. 1. expressão de hemaglutinina do vírus da gripe através de transfeccao ou infecção Transfecção: Células de rim humano embrionário (HEK 293T) placa em uma densidade de 2 x 104 células/poço em cultura de tecido branca trataram placa de 96 poços e deixem descansar por 4 …

Representative Results

Demonstrámos que um talo específicos mAb, 6F12, mas não específicos cabeça um cabeça específicos mAb, PY102, era capaz de ativar células primárias de assassinas naturais por estrogenos CD107a e interferon γ19. Para modelar a capacidade de um anticorpo específico de talo de ativar pilhas NK humanas primárias, mostramos que um mAb talo-específicas, 6F12, robustamente pode ativar a célula Jurkat modificada, expressando o murino FcγRIV por ~ 14-fold. Por outro lado, o mAb específico ca…

Discussion

O método descrito aqui permite que o usuário medir a capacidade de um anticorpo monoclonal de HA-específicas para envolver o FcγRIV murino. O antígeno alvo, hemaglutinina do vírus da gripe, é expressa na superfície das células após a infecção por vírus ou transfeccao de Plasmideo DNA. O ensaio é mais ameno com diferentes proteínas virais superfície-expresso em combinação com outros FcγRs (humanos ou murino). Além disso, nós usamos amostras de soros para avaliar a capacidade de anticorpos em um contex…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este projecto foi financiado em parte com fundos federais do Instituto Nacional de alergia e doenças infecciosas, National Institutes of Health, departamento de saúde e serviços humanos, sob CEIRS P01AI097092-04S1 (P.E.L.) do contrato.

Materials

A549 cells  ATCC CCL-185 Adenocarcinomic human alveolar basal epithelial cells
HEK 293T cells ATCC CRL-3216 Human embryonic kidney cells
Lipofectamine 2000 Life Technologies  11668019 Transfection reagent
1X Opti-MEM Reduced Serum Medium ThermoFisher Scientific 51985-034
White tissue culture treated 96-well plate Corning, Inc.  3917 Assay plates
10X MEM Gibco 11430-030
Jurkat cell expressing murine FcgRIV Promega M1201 Kit provides includes cells, Bio-Glo Luciferase assay system, 1X RPMI and low IgG serum
Jurkat cell expressing human FcgRIIIa Promega G7010 Kit provides includes cells, Bio-Glo Luciferase assay system, 1X RPMI and low IgG serum
Jurkat cell expressing human FcgRIIa Promega G9901 Kit provides includes cells, Bio-Glo Luciferase assay system, 1X RPMI and low IgG serum
Luminometer BioTek Synergy H1 Multi-Mode reader Luminescence plate reader
Bio-Glo Luciferase Assay System Promega G7940 Contains luciferase assay buffer and luciferase assay substrate
Madin Darby canine kidney cells ATCC CCL-34 Canine kidney cells

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Bailey, M. J., Broecker, F., Leon, P. E., Tan, G. S. A Method to Assess Fc-mediated Effector Functions Induced by Influenza Hemagglutinin Specific Antibodies. J. Vis. Exp. (132), e56256, doi:10.3791/56256 (2018).

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