כימות של נוגדנים תלויי שיפור של הנגיף Zika בתאי אדם ראשי
Summary
אנו מתארים שיטה להעריך את ההשפעה של הקיימת מראש חסינות מפני וירוס דנגה על זיהום בנגיף Zika באמצעות בנסיוב אדם ראשי תאים אנושיים, כימות זיהום על ידי תגובת שרשרת של פולימראז בזמן אמת כמותית.
Abstract
הופעתה האחרונה של flavivirus Zika וסיבוכים נוירולוגיות, כגון תסמונת גיליאן, microcephaly אצל תינוקות, הביא חששות בטיחות הציבור רציני. בין גורמי הסיכון, נוגדנים תלויי שיפור (איד) מהווה את האיום המשמעותי ביותר, כמו הופעתה האחרונה של הנגיף Zika (ZIKV) הוא בעיקר באזורים נחשף ואיפה נמצא במצב של טרום חסינות אחרים הקשורים קשר הדוק האוכלוסייה flaviviruses, וירוס דנגה במיוחד (DENV). כאן, אנו מתארים את פרוטוקול לכימות תנועת השפעת הנוגדנים בנסיוב אדם נגד DENV על זיהום ZIKV ראשי תאים אנושיים או שורות תאים.
Introduction
בין בעקיצות יתושים מחלות ויראליות, Zika זיהום הוא אחד החשובים ביותר קלינית1. הזיהום נגרם על ידי flavivirus ZIKV אשר, ברוב המקרים, משתמש Aedes aegypti כמו וקטור העיקרי שלה,1,2. עם זאת, ישנם מחקרים דיווחו אדס כמו וקטור העיקרי כמה התפרצויות ZIKV3. למרות הזיהום אסימפטומטיים במקרים רבים, התסמינים השכיחים ביותר הם חום גבוה, כאב ראש, כאב שרירים2. יש שום תרופה או חיסון זמין עבור זיהום ZIKV, הטיפול זמין בעיקר הוא תומך. התפרצויות שאירעו של ZIKV בדרום אמריקה הובילה במקרים חמורים של המחלה ועלייה הפרעות התפתחותיות ההתעסקות בשם microcephaly2כ 20-fold. כמו בדרום אמריקה הוא אזור אנדמי ל arboviruses מספר כגון DENV וירוס הנילוס המערבי, זה הכרחי לחקור אם חסינות מוקדמת flavivirus(es) אחרים משחק תפקיד חומרת ZIKV זיהומים ומחלות.
לאורך כל הדורות, וירוסים התפתחו אסטרטגיות שונות כדי להגדיל את הסיכוי של infectivity על מנת להשתלט על המנגנון התא המארח, לדכא את התגובה אנטי-ויראלי. אחד המרתקים ביותר מכל הוא השימוש של המארח נוגדנים מראש המערכת החיסונית על ידי וירוסים כדי לשפר את שכפול שלהם עם התופעה אייד4. אייד על פני כל ארבעת אשר נגרמו מהזנים אליהם של DENV כבר למד היטב והפגינו להגדלת titers נגיפי המחלה התוצאה5,6,7. במחקר במבחנה הקודם, אנחנו הראו שיפור משמעותי של שכפול ZIKV עקב הקיימים מראש DENV חסינות ראשי תאים חיסוניים האנושי8. אנחנו גם הפגינו שיטה במבחנה הרלוונטיים כדי לכמת את היכולת של DENV קיימים נוגדנים כדי לשפר את שכפול ZIKV בתאים הראשי.
פרוטוקול זה פיתחנו משתמש בנסיוב אדם והמדגמים נבדקים על נטרול DENV TCID-50 או מבחני הבדיקה ניטרול הפחתת פלאק (PRNT), יחד עם ZIKV תאים רלוונטי מבחינה ביולוגית או תאים שמקורם ברקמות ZIKV שיכולים להדביק.
Protocol
Representative Results
Discussion
אשיג נוגדנים DENV שמוביל אייד של אחרים DENV אשר נגרמו מהזנים אליהם יש הפריע הפיתוח של חיסון יעיל11. ZIKV שייך למשפחת אותו, Flaviviridae, ויש הומולוגיה ניכר עם flaviviruses אחרים, במיוחד DENV12. המטרה העיקרית של נטרול נוגדנים הן ZIKV והן DENV הוא חלבון מעטפת, אשר חולקת הומולוגיה של רצף רבעוני…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה בנדיבות על ידי 1R21AI129881-01 (ל T.M.C.), סטארט-אפ קרנות לאומיות המתעוררים זיהומיות מחלות המעבדות, ואת הספר לרפואה של אוניברסיטת בוסטון.
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
- Hayes, E. B. Zika virus outside Africa. Emerging Infectious Diseases. 15, 1347-1350 (2009).
- 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).
- 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).
- 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).
- Musso, D., Gubler, D. J. Zika Virus. Clinical Microbiology Reviews. 29 (3), 487-524 (2016).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- McArthur, M. A., et al. Dengue vaccines: recent developments, ongoing challenges and current candidates. Expert Review of Vaccines. 12 (8), 933-953 (2013).
- 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).
- Dai, L., et al. Molecular basis of antibody-mediated neutralization and protection against flavivirus. IUBMB Life. 68 (10), 783-791 (2016).
- 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).
- Sirohi, D., et al. The 3.8 A resolution cryo-EM structure of Zika virus. Science. 352 (6284), 467-470 (2016).
- George, J., et al. Prior Exposure to Zika Virus Significantly Enhances Peak Dengue-2 Viremia in Rhesus Macaques. Scientific Reports. 7 (1), 10498 (2017).
- 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).
- Dejnirattisai, W., et al. Cross-reacting antibodies enhance dengue virus infection in humans. Science. 328 (5979), 745-748 (2010).
- 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).
- Charles, A. S., Christofferson, R. C. Utility of a Dengue-Derived Monoclonal Antibody to Enhance Zika Infection In Vitro. PLoS Currents. 8, (2016).
- 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).
