Summary

기본 인간 세포에서 Zika 바이러스의 항 체 의존 향상의 정량화

Published: January 18, 2019
doi:

Summary

우리는, 사용 하 여 인간의 혈 청 기본 인간 세포 감염 부 량 정량 실시간 중 합 효소 연쇄 반응에 의해 Zika 바이러스 감염에 뎅기열 바이러스에 대 한 기존의 면역의 효과 평가 하는 방법을 설명 합니다.

Abstract

Flavivirus Zika Guillain-바레 증후군 등 유아, microcephaly 신경 합병증의 최근 출현은 심각한 공공 안전 문제를 가져왔다. 위험 요인 중 항 체 의존 향상 (ADE) 포즈 가장 중요 한 위협을 Zika 바이러스 (ZIKV)의 최근 재 출현은 주로 지역 인구는 다른 밀접 하 게 관련을 사전 면제의 상태 flaviviruses, 특히 뎅기열 바이러스 (DENV) 여기, 우리 ZIKV 감염 기본 인간 세포 또는 세포에 DENV에 대 한 인간의 혈 청 항 체의 효과 측정에 대 한 프로토콜을 설명 합니다.

Introduction

모기 품 어진 바이러스 성 질병 가운데 Zika 감염1가장 임상적으로 중요 한 중 하나입니다. 감염은 flavivirus ZIKV는, 대부분의 경우에는 기본 벡터1,2 Aedes aegypti 사용에 의해 발생 합니다. 그러나, 일부 ZIKV 발생3주 벡터로 Aedes albopictus 보고 연구 있다. 많은 경우에서 무 증상 감염 이지만, 가장 일반적인 증상은 발열, 두통, 근육 통증2. 아무 치료 또는 백신 ZIKV 감염에 사용할 수 있는 이며 사용 가능한 치료는 주로 지원. 남아메리카에 있는 ZIKV의 최근 발발 microcephaly2라는 태아에 neurodevelopmental 장애에 약 20-fold 증가 질병의 심한 경우에 지도 했다. 남미 지역 여러 arboviruses DENV 및 웨스트 나 일 바이러스에 발병으로 조사 여부 다른 flavivirus(es)에 이전 면역 역할 ZIKV 감염 및 질병의 심각도에 결정적 이다.

연령대에 걸쳐 바이러스는 호스트 셀 기계를 정복 하 고 항 바이러스 반응 억제 infectivity의 그들의 기회를 증가 하는 다른 전략을 진화 했다. 모두의 가장 매혹적인 중 현상 에이드4그들의 복제를 향상 시키기 위해 바이러스에 의해 호스트 미리 면역 항 체의 사용 이다. DENV의 모든 4 개의 serotypes에 걸쳐 ADE 잘 공부 하 고 바이러스 titers 및 질병 결과5,,67증가 입증 되었습니다. 이전 체 외 연구에서 우리는 기존의 기본 인간의 면역 세포8DENV 면제 때문에 ZIKV 복제의 향상을 나타났습니다. 우리는 또한 관련 생체 외에서 메서드 기본 셀에 ZIKV 복제 향상 DENV 기존의 항 체의 기능을 정량화를 시연 했다.

우리가 개발한 프로토콜 DENV 중화 TCID 50에 대 한 테스트는 인간의 혈 청 샘플 사용 또는 플 라크 감소 중립화 시험 (PRNT) 분석 실험, 생물학으로 관련 된 셀 또는 셀 ZIKV 감염 시킬 수 있는 조직에서 파생 된 ZIKV 함께.

Protocol

이 연구에 사용 된 혈 청 샘플은 콜롬비아에서 코 호트의 인간 참가자에서 얻은 했다. 샘플 컬렉션 대학 데 팜 플로 나 (콜롬비아, 남 아메리카)와 로스 Potios 병원8내부 검토 위원회 (IRB)에 의해 승인 되었다. 샘플 제공 익명으로 하 고 조사 했다 환자 정보에 액세스할 수 없습니다. 혈 청 샘플 DENV serotype 확인 했다. 샘플 추가 DENV 감염을 중화 확인 되었다 생체 외에서. 컨트롤…

Representative Results

그림 1, 에이드 프로토콜 수행에 관련 된 모든 단계의 단계별 도표 그림이 이다. 그것은 DENV에 기존의 면역 인 에이드의 ZIKV의 전체 절차를 보여주는 회로도입니다. 그림 2 는 어떻게 인간의 혈 청 샘플 세 가지 그룹으로 분류 되었다: DENV 감염 확인 샘플 이라고 DENV에 감염 된 그룹, DENV 항 체 확인 샘플은 DENV 노출 그룹으로 하 고 ?…

Discussion

다른 DENV serotypes 에이드로 이어지는 DENV 항 체의 분11효과적인 백신 개발을 방해 했다. ZIKV 같은 가족 Flaviviridae에 속해 있으며 다른 flaviviruses, 특히 DENV12와 상당한 상 동. ZIKV와 DENV에 대 한 항 체를 중화의 주요 목표 두 바이러스13,,1415사이 매우 높은 구조 및 제 사기 순서 상 동을 공유 하는 봉…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 작품 (T.M.C.)에 1R21AI129881-01, 국가 신흥 전염 성 질환 연구소, 그리고 보스턴 대학 학부에서 시작 자금 아낌없이 지원 했다.

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).

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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).

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