ジカ ウイルス (ZIKV) のための Ifnar1-/-マウスのモデルの immunoprivileged 器官の抗原特異的 T 細胞応答を評価するためのプロトコルを説明します。このメソッドは、有効性評価の貴重なも ZIKV ワクチンの免疫病態と保護細胞メカニズムを調査するために極めて重要です。
ジカ (ZIKV) は、ギランバレー症候群につながると精巣の損傷 (例えば脳、精巣)、immunoprivileged の臓器に炎症を引き起こすことができます。ZIKV と感染、免疫細胞は組織に潜入する示されています。ただし、ZIKV 感染中保護および/またはこれらの免疫細胞の免疫病態の定義細胞メカニズムが、ほとんど知られていません。ここで、ZIKV に感染したマウスのこれらの immunoprivileged 器官のウイルス固有の T 細胞機能を評価する手法について述べる.これらのメソッドが含まれて、) ZIKV 感染とワクチン接種 Ifnar1-/-マウス;脳、精巣、脾臓のウイルス感染症や炎症を検出する免疫アッセイ、蛍光抗体法、b) 病理組織学c) ZIKV 由来 T 細胞エピトープ; の四量体の準備d) 脳、精巣、脾臓から分離された単球 ZIKV 特異的 T 細胞の検出。これらのアプローチを使用して、immunoprivileged の臓器に浸透して抗原特異的 T 細胞を検出し、感染中にこれらの T 細胞の機能を評価することが可能です: ウイルス クリアランスを介して潜在的な免疫の保護と炎症を悪化する/または免疫病態。これらの調査結果は、ZIKV の予防接種によって誘導される T 細胞の寄与を明らかにすることができます。
ZIKV は、最初は 1947 年にウガンダで熱性のアカゲザルからに分離された蚊媒介性フラビ ウイルスです。近年、ZIKV アメリカと小頭症とギランバレー症候群1,2,3に予期しないリンクの急速な普及のための公衆衛生緊急事態となっています。疫学的データからは、4,000 あたり約 1 ギランバレー症候群の原因となる感染大人4ZIKV を疑われています。さらに、ZIKV と精巣感染/損傷マウス モデルにおける相関が実証されている、ZIKV 感染症、特定の状況下が血液精巣関門をバイパスでき、最終的に男性不妊5 につながることを示唆.これらの調査結果は、ZIKV 伝染の間に保護または病理学的免疫応答の誘導を完全に理解することの重要性を強調表示します。
多くの遺跡、ZIKV に細胞免疫反応について学ぶべきこと。CD4+および CD8+ T 細胞カプシド、封筒、および非構造蛋白 1 (NS1) レスポンスが ZIKV に感染したサルと人間6,7,8で観察されています。マウスのいくつかの研究が示されているその CD8+ T 細胞 ZIKV レプリケーション9,10,11を制御する保護の役割を果たします。重要なは、Juradoらは ZIKV 感染が血液脳関門の破壊と血管周囲浸潤 cd8 陽性の結果を実証+ Ifnar1-/-マウスの精巣内エフェクター T 細胞。さらに、彼らはことを示した CD8+ T 細胞 ZIKV 関連麻痺を扇動し、新生児脳免疫病理学の役割を果たすようです。以前の研究では、ZIKV-E294 302テトラマーを調製し、, その ZIKV 固有 CD8+ T 細胞が脳や脊髄、設計のための重要な含意があるかもしれない Ifnar1 の ZIKV 感染-/-マウスの存在ZIKV ワクチン10のそして開発。
ZIKV 感染を防ぐため予防接種の緊急の必要性に対応して、複数のワクチン開発、RNA ワクチン、遺伝子組換えのベクトルに基づくワクチン精製タンパク質サブユニット ワクチンなどの前臨床段階にあります。プラスミド DNA ワクチンは、フェーズ 1 臨床試験12です。ZIKV ワクチンの有効性と安全性の評価は、したがって、ことが重要です。ワクチンの利点の 1 つ、ZIKV から保護するために重要となる T 細胞の特定の応答を引き出すためにできることです。免疫マウスの検出でしたアデノ ウイルス ベクター ベースの ZIKV ワクチンにより誘導される T 細胞免疫 ZIKV 由来 T 細胞エピトープ関連テトラマーを使用することにより、M と E の両方の糖タンパク質は、堅牢な抗原特異的 CD8 を誘導するために示されていた+T 細胞免疫13。
ウイルス感染 T 細胞受容体 (TCR) に主要組織適合遺伝子複雑な (MHC) 分子によって提示されたペプチド抗原の認識、ホスト14を保護するため重要な T 細胞を介したメカニズムです。この理論に基づき、テトラマー技術は、抗原特異的 T 細胞が免疫15の調節に果たす役割を解明するためのユニークなツールです。このプロトコルは、テトラマー技術を用いた ZIKV 感染症の Ifnar1-/-マウスのモデルの確立と脾臓、脳、およびマウスの精巣における反応性 T 細胞の検出を説明します。また、検出および免疫マウスにおける ZIKV ワクチン (AdC7-M/E) によって誘導される T 細胞免疫反応性を評価する ZIKV E294 302テトラマーを使用しました。本研究では、immunoprivileged 器官の T 細胞の応答を調査するためのガイダンスを提供し、胎盤や胎児の脳の潜在的なアプリケーションのための参照を提供します。
免疫原性の T 細胞エピトープは、病原体23に対して細胞性免疫に重要な役割を果たしています。したがって、immunoprivileged 臓器 ZIKV 特異的 T 細胞の検出は自然の ZIKV 感染に対する T 細胞の反応を理解する重要な手法です。一方、T 細胞応答の検出はウイルスのワクチンの有効性を調査するための優れたツールです。ここで、脾臓、脳、および主要抗原エピトープ E294 302テトラマーの準備 ZIKV 感染マウスの精巣からリンパ球の分離を含む実験を視覚化するための包括的なプロトコルを示すと、ZIKV 固有 CD8 の認識+ T 細胞の ZIKV 感染マウスの immunoprivileged 器官。
以前の研究では、ライブ ZIKV またはその RNA を ZIKV が血液精巣関門をバイパスでき、生殖システム24の増殖を示す男性患者の精液で検出できることを示した。以前は、我々 はまた、ZIKV できます精巣損傷を引き起こすし、マウス25で男性不妊につながることを示した。ZIKV 感染アカゲザル、ウイルス血症につながることができ、内臓器官だけでなく、中枢神経系 (CNS) におけるウイルス RNA が検出できます。免疫組織化学では、ZIKV 特異的抗原が中枢神経系と複数の末梢臓器26で提示されたことを明らかにしました。また、マウスモデル、ZIKV 感染症は堅牢な抗 CD8 を誘導することができます+脾臓、中枢神経系26T 細胞応答。
前作と比較して、本研究 ZIKV 固有 CD8 を検出する体系的な方法を確立する+ T 細胞反応脳と精巣は、immunoprivileged サイトします。ZIKV 感染マウスの immunoprivileged 器官でウイルス特定の T 細胞の機能を評価することが重要です。ZIKV 固有 CD8 を検出するテトラマーの使用+ T 細胞 immunoprivileged の臓器に応答は非常に ZIKV 感染とその宿主免疫応答の私達の理解を高めます。E294 302四量体を使用すると、脳や精巣のウイルス特異 T 細胞を分離できること、フローサイトメトリーによる ZIKV 感染の間の保護と免疫病態細胞メカニズム解明のため。一方、それはさらに、CD8 の機能を調査する研究者のために有用+ T 細胞、ZIKV を制御するまたは ZIKV の伝染の間にこれらの器官の免疫を強化します。
マウス抗原特異的 CD8 を分析する+ T 細胞応答 immunoprivileged 器官で、我々 は H 2 Db-e294 302テトラマーを準備し、CD8 を検出+ T 細胞のフローサイトメトリーによる。テトラマーは、抗原特異的 T 細胞を検出するための強力なツールです。ここでは、3 種類の蛍光色素標識されたストレプトアビジン (APC、PE と BV421) が生成されました。APC、BV421、および PE 標識テトラマー PE 標識 pMHC 抗原特異的 T 細胞を検出するための統計的に有意な違いはありませんが-私テトラマー最良の結果が得られました。したがって、PE 標識の四量体は、この研究を通して使用されました。興味深いことに、PE 標識 H 2Db-e294 302テトラマーに基づいて、我々 は脳や精巣に血液からウイルス特定の T 細胞の移行の能力を示すの抗原特異的 T 細胞の高い比率を検出immunoprivileged 器官。
ただし、プロトコルにいくつかの制限があります。四量体検出、MHC 拘束に依存ため H 2Db-e294 302テトラマーは人間の T 細胞の検出に便利です。主要抗原 HLA 制限ペプチドのスクリーニングはまだ必要です。その上、レトロ軌道感染 ZIKV 感染症に有効であるが一部の研究者のための便利な操作をできないことがあります。したがって、腹膜、皮下、または静脈内投与を含む感染症の他のルートがおすすめ。
ここで説明したプロトコルでは、重要なステップは、脳や精巣からの単球分離です。質の高いリンパ球; を取得することが重要です。したがって、たとえば、遠心速度、研削の組織の強度と脳および精巣組織の郭清に注意を払うことが重要です。その上、四量体の準備のためプロテアーゼ阻害剤 (PMSF、ペプスタチン leupeptin)、便利劣化されてからタンパク質を保護することです。したがって、プロテアーゼ阻害剤をリフォールディング バッファーに追加し、四量体準備のプロセス中に、バッファーを交換する理にかなって。
結論としては、ZIKV 感染症の Ifnar1-/-マウスのモデルの immunoprivileged 器官における抗原特異的 T 細胞反応を検出する方法を提案する.このプラットフォームは、新興・再興ウイルスは血液や immunoprivileged の器官間の障壁をバイパスすることができます免疫メカニズムの調査に広く適用できます。また、本研究は候補ワクチンと免疫療法の今後の発展の道を開くかもしれない。
The authors have nothing to disclose.
著者は、英語のリビジョンのゲイリー ・ ウォンをありがとうございます。この作品は、キー研究と開発中国プログラム (グラント 2017YFC1200202) によって支持された伝染病研究の中国 (グラント 2016ZX10004222-003) のための主要な特別なプロジェクト。ジョージ f. は、国家自然科学基金の中国革新的な研究グループ (グラント 81621091) の主要な主任です。
Z6 | our lab | Ma W, Li S, Ma S, et al. Zika virus causes testis damage and leads to male infertility in mice. Cell, 2016, 167: 1511-1524 e1510 | |
CD3 | Santa Cruz | sc-1127; RRID: AB_631128 | |
Fluorescein-Conjuated Affinipure Goat anti-human IgG(H+L) | ZSGB-BIO | ZF-0308 | |
Rabbit Anti-Goat IgG, FITC Conjugated | CWBIO | CW0115 | |
FITC anti-mouse CD3 | Biolegend | 17A2 | |
APC anti-mouse CD3 | Biolegend | 100236 | |
PerCP anti-mouse CD8a | Biolegend | 100732 | |
Percoll | GE Healthcare | P8370 | |
PMSF | Ameresco | 0754-5G | Toxic and corrosive reagent. Handle with care |
Streptadivin | BD | S4762-FZ | Gives a clear solution at 10mg/ml in PBS and stored at -20 °C |
Pepstatin | Sigma | P4265-5MG | 5 mg in 2.5 ml DMSO, aliquots stored at -20ºC |
Leupeptin | Sigma | L8511 | 5 mg in 2.5 ml dH 2 O, aliquots stored at – 20ºC |
Peptides | Scilight-peptide | Must be resuspended in DMSO and stored at -20 °C | |
RPMI 1640 | Hyclone | SH30809.01 | Must be stored at 4°C |
DMSO | MP | 219605590 | Store at room temperature. |
APC-Streptadivin | BD | 554067 | Must be stored and maintained at 4°C. Do not freeze. |
FITC-Streptadivin | BD | 554060 | Must be stored and maintained at 4°C. Do not freeze. |
PE-Streptadivin | BD | 554061 | Must be stored and maintained at 4°C. Do not freeze. |
BV421-Streptadivin | BD | 563259 | Must be stored and maintained at 4°C. Do not freeze. |
PageRuler Unstained Protein Ladder | Thermo Fisher Scientific | 26614 | Must be stored at 4°C |
Cell Strainers | BF | BF10-5040 | Store at room temperature. |
Amicon Ultra 100kDa | Millipore | UFC510024 | Store at room temperature. |
Ultracentrifuge | Thermo Fisher Scientific | ||
FACS Cantol | Flow cytometer must contain lasers and filters that are compatible with the staining panel used. | ||
Superdex 200 Increase 10/300 GL | GE healthcare | 28990944 | |
AKTA PURE | GE healthcare | ||
red blood cell lysis buffer | Solarbio | R1010 | Store at 4°C. |