Summary

التحديد الكمي لتعزيز تعتمد على جسم مضاد الفيروس Zika في خلايا الإنسان الأولية

Published: January 18, 2019
doi:

Summary

يصف لنا طريقة لتقييم أثر الحصانة موجودة مسبقاً ضد فيروس حمى الدنج في عدوى فيروس زيكا باستخدام مصل الدم البشري وخلايا الإنسان الأولية، والكمي العدوى بالكمية في الوقت الحقيقي تفاعل البوليميراز المتسلسل.

Abstract

وادي ظهور مصفر Zika والمضاعفات العصبية، مثل متلازمة غيلان-باريه وصغر الرأس عند الرضع، الشواغل المتعلقة بالسلامة العامة الخطيرة. من بين عوامل الخطر، يشكل تعزيز تعتمد على جسم (ADE) التهديد الأكثر أهمية، كما الأخيرة ظهور الفيروس Zika (زيكف) أساسا في المجالات التي تعرضت فيها السكان وفي حالة من الحصانة السابقة إلى أخرى وثيقة الصلة flaviviruses، وبخاصة فيروس حمى الدنج (DENV). هنا، يمكننا وصف بروتوكول للتحديد الكمي لأثر أضداد المصل البشري DENV على الإصابة زيكف في الخلايا البشرية الرئيسية أو خطوط الخلايا.

Introduction

من بين الأمراض الفيروسية المنقولة بالبعوض، العدوى Zika واحد من أكثر سريرياً هامة1. بسبب العدوى مصفر زيكف التي، في معظم الحالات، يستخدم بعوض الزاعجة المصرية ك ناقل الابتدائي1،2. ومع ذلك، هناك الدراسات التي أبلغت عن Aedes albopictus كناقل الأولية في بعض حالات تفشي زيكف3. على الرغم من أن الإصابة أعراض في كثير من الحالات، الأعراض الأكثر شيوعاً هي الحمى والصداع و الأم العضلات2. لا تتوفر أي علاج أو لقاح للإصابة زيكف والعلاج المتاحة في معظمها داعمة. الأخيرة تفشي زيكف في أمريكا الجنوبية أدت إلى الحالات الشديدة من المرض، وزيادة الاضطرابات النمائية في الأجنة يدعى صعل2برنامج تقريبا. كما أن أمريكا الجنوبية منطقة مستوطنة إلى سيتناقش عدة مثل الفيروس DENV وغرب النيل، من الأهمية بمكان للتحقيق في ما إذا كانت الحصانة السابقة إلى أخرى flavivirus(es) يلعب دوراً في شدة زيكف العدوى والمرض.

على مر العصور، تطورت الفيروسات استراتيجيات مختلفة لزيادة فرصهم للعدوى من أجل السيطرة على آليات الخلية المضيفة وقمع استجابة الأدوية المضادة للفيروسات. واحدة من أروع من كل ما هو استخدام الأجسام المضادة المناعية قبل المضيف بالفيروسات لتعزيز تكرارها مع ظاهرة ADE4. ADE عبر جميع اللقاح أربعة من DENV وقد درست بشكل جيد وأظهر زيادة التتر الفيروسية والأمراض نتيجة5،،من67. في دراسة سابقة في المختبر، وقد أظهرنا زيادة كبيرة في زيكف النسخ المتماثل بسبب الموجودة مسبقاً DENV الحصانة في الخلايا المناعية البشرية الأولية8. كما أظهرنا أسلوب ذات صلة في المختبر لقياس قدرة DENV الموجودة من قبل الأجسام المضادة لتحسين النسخ المتماثل زيكف في الخلايا الأولية.

يستخدم البروتوكول الذي وضعنا عينات مصل الدم البشري الذي يتم اختباره لتحييد DENV في تسيد-50 أو فحوصات البلاك الحد من تحييد الاختبار (طباعة)، جنبا إلى جنب مع زيكف في ذات الصلة بيولوجيا الخلايا أو الخلايا المشتقة من الأنسجة التي يمكن أن تصيب زيكف.

Protocol

وتم الحصول على عينات الأمصال المستخدمة في هذه الدراسة من المشاركين البشرية من مجموعة من كولومبيا. وأقر المجلس الاستعراض الداخلي (IRB) في جامعة دي بامبلونا (كولومبيا، أمريكا الجنوبية) ومستشفى لوس بوتيوس8جمع العينات. قدمت العينات مجهولة والمحققين لم يكن الوصول إلى معلومات المري?…

Representative Results

في الشكل 1، هناك مثال خطوة بخطوة البيانية لجميع الخطوات التي تنطوي عليها لتنفيذ البروتوكول ADE. ورسم تخطيطي يظهر الإجراء بأكمله “أدى زيكف” بسبب الحصانة موجودة مسبقاً إلى DENV. ويبين الشكل 2 المصل الإنسان كيف تم تصنيف العينات إلى ثلاث مجموعات م?…

Discussion

وقد أعاق ه DENV الأجسام المضادة مما يؤدي إلى ADE اللقاح DENV الأخرى تطوير لقاح فعال11. وينتمي إلى نفس العائلة، فيروسات مصفرة، زيكف التماثل كبير مع فلافيفيروسيس الأخرى، لا سيما DENV12. والهدف الرئيسي لتحييد الأجسام المضادة لكل من زيكف و DENV هو البروتين المغلف، الذي أسهم الت?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

وأيد هذا العمل سخاء 1R21AI129881-01 (إلى وماستريخت)، وأموال بدء التشغيل من الوطني المختبرات الأمراض المعدية الناشئة، وفي كلية الطب بجامعة بوسطن.

Materials

Fetal Bovine Serum  GEMINI 100-106
iCycler  BioRad 785BR02188 Model No. CFX96 Optics Module
Microfuge 18 Centrifuge Beckman Coulter  367160
Nanodrop-1000 Thermoscientific  1072
Quantifast SYBR-One step RT-PCR kit  Qiagen  204154 Used for 1 step RT-qPCR
RNeasy RNA Isolation Kit  Qiagen  74106 Used for RNA extraction
RPMI-medium  Gibco 11875093

References

  1. Hayes, E. B. Zika virus outside Africa. Emerging Infectious Diseases. 15, 1347-1350 (2009).
  2. Grard, G., et al. Zika virus in Gabon (Central Africa) – 2007: a new threat from Aedes albopictus. PLoS Neglected Tropical Diseases. 8 (2), 2681 (2014).
  3. Fauci, A. S., Morens, D. M. Zika Virus in the Americas–Yet Another Arbovirus Threat. New England Journal of Medicine. 374 (7), 601-604 (2016).
  4. Hawkes, R. A. Enhancement of the Infectivity of Arboviruses by Specific Antisera Produced in Domestic Fowls. Australian Journal of Experimental Biology and Medical Science. 42, 465-482 (1964).
  5. Musso, D., Gubler, D. J. Zika Virus. Clinical Microbiology Reviews. 29 (3), 487-524 (2016).
  6. Vaughn, D. W., et al. Dengue viremia titer, antibody response pattern, and virus serotype correlate with disease severity. The Journal of Infectious Diseases. 181 (1), 2-9 (2000).
  7. Khandia, R., et al. Modulation of Dengue/Zika Virus Pathogenicity by Antibody-Dependent Enhancement and Strategies to Protect Against Enhancement in Zika Virus Infection. Frontiers of Immunology. 9, 597 (2018).
  8. Londono-Renteria, B., et al. A relevant in vitro human model for the study of Zika virus antibody-dependent enhancement. Journal of General Virology. 98 (7), 1702-1712 (2017).
  9. Ganger, M. T., Dietz, G. D., Ewing, S. J. A common base method for analysis of qPCR data and the application of simple blocking in qPCR experiments. BMC Bioinformatics. 18 (1), 534 (2017).
  10. Renn, L. A., et al. High-throughput quantitative real-time RT-PCR assay for determining expression profiles of types I and III interferon subtypes. Journal of Visualized Experiments. (97), e52650 (2015).
  11. McArthur, M. A., et al. Dengue vaccines: recent developments, ongoing challenges and current candidates. Expert Review of Vaccines. 12 (8), 933-953 (2013).
  12. Priyamvada, L., et al. Humoral cross-reactivity between Zika and dengue viruses: implications for protection and pathology. Emerging Microbes and Infections. 6 (5), 33 (2017).
  13. Dai, L., et al. Molecular basis of antibody-mediated neutralization and protection against flavivirus. IUBMB Life. 68 (10), 783-791 (2016).
  14. Dai, L., et al. Structures of the Zika Virus Envelope Protein and Its Complex with a Flavivirus Broadly Protective Antibody. Cell Host & Microbe. 19 (5), 696-704 (2016).
  15. Sirohi, D., et al. The 3.8 A resolution cryo-EM structure of Zika virus. Science. 352 (6284), 467-470 (2016).
  16. George, J., et al. Prior Exposure to Zika Virus Significantly Enhances Peak Dengue-2 Viremia in Rhesus Macaques. Scientific Reports. 7 (1), 10498 (2017).
  17. Morens, D. M., Halstead, S. B. Measurement of antibody-dependent infection enhancement of four dengue virus serotypes by monoclonal and polyclonal antibodies. Journal of General Virology. 71, 2909-2914 (1990).
  18. Dejnirattisai, W., et al. Cross-reacting antibodies enhance dengue virus infection in humans. Science. 328 (5979), 745-748 (2010).
  19. Priyamvada, L., et al. Human antibody responses after dengue virus infection are highly cross-reactive to Zika virus. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 113 (28), 7852-7857 (2016).
  20. Charles, A. S., Christofferson, R. C. Utility of a Dengue-Derived Monoclonal Antibody to Enhance Zika Infection In Vitro. PLoS Currents. 8, (2016).
  21. Swanstrom, J. A., et al. Dengue Virus Envelope Dimer Epitope Monoclonal Antibodies Isolated from Dengue Patients Are Protective against Zika Virus. MBio. 7 (4), (2016).

Play Video

Cite This Article
Asad, S., Feitosa-Suntheimer, F., Gold, A., Londono-Renteria, B., Colpitts, T. M. Quantification of Antibody-dependent Enhancement of the Zika Virus in Primary Human Cells. J. Vis. Exp. (143), e58691, doi:10.3791/58691 (2019).

View Video