Summary

高通量流式细胞仪检测细胞为基础的试验检测抗体,以N-甲基-D-天冬氨酸受体或多巴胺2受体在人血清

Published: November 23, 2013
doi:

Summary

在最近几年,活细胞检测已被成功地用于检测抗体的表面和构象的抗原。在这里,我们利用高通量流式细胞仪使的患者大样本的分析描述的方法。检测新抗体将提高诊断的免疫介导的病症和治疗。

Abstract

在最近几年,抗表面和参与神经传递构象的蛋白已在儿童和成人自体免疫CNS疾病检测。这些抗体已被用于指导诊断和治疗。基于细胞的测定具有改善的抗体在患者血清中的检测。它们是基于大脑的抗原上的真核细胞中,然后将其用稀病人血清随后荧光标记的二抗温育的表面表达。洗涤后,将二级抗体结合通过流式细胞术,然后进行分析。我们的小组已经开发出一种高通量流式细胞仪活细胞为基础的检测可靠地检测抗体的特异性神经递质受体。这种流式细胞仪的方法是直接的,定量的,高效的,并且使用高通量采样系统允许大量患者组可以很容易地测定在很短的时间空间。此外,这种细胞系作为说可以容易地适用于检测抗体,以许多不同的抗原靶,无论是从中枢神经系统和外周。发现更多的新型抗体的生物标志物,使迅速和准确的诊断和提高治疗免疫介导的疾病。

Introduction

近年来,中枢神经系统(CNS)疾病的自身免疫性形式也已确定。它已经表明,这些疾病相关联,并且由自身抗体的存在来定义。这些抗体结合到神经元的受体或参与神经传递1,2突触蛋白。不同的抗原已被检测到,如N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDAR)3-5,γ-氨基丁酸B受体(GABA B)受体6,α-氨基-3 -羟基-5 -甲基-4 -异唑丙酸(AMPA)受体7,电压-门控钾通道(VGKC)相关的蛋白质:富含亮氨酸胶质瘤活化蛋白1(LGL-1)和contactin相关蛋白2(capsr2)8,9,谷氨酸受体5,10和多巴胺-2受体(D2R)11。在过去,这些自身免疫CNS障碍(主要是所谓的脑炎)往往确诊和治疗。这些新型抗体的生物标志物, 如:NMDA受体抗体或抗体D2R,大幅提高了诊断和认识,并已打开患者的治疗方案。事实上,随着免疫治疗早期治疗与改善预后11,12关联。

传统的方法来检测抗体,如酶联免疫吸附测定(ELISA)和免疫印迹实验已用于检测血清中的抗体。然而,他们不容易使识别的细胞外或表面抗原决定簇和,相反,可能揭示免疫反应对细胞内抗原决定簇。此外,结合到所涉及的神经传递相关的重要蛋白质的胞外域的抗体很可能是致病2,3,7,13,14。因此,准确和灵敏的分析方法的发展,以发现相关的细胞表面或细胞外的患者抗​​体的目标是至关重要的。在该领域的金标准方法是基于使用活细胞,在所谓的“细胞巴sed的分析“。此方法涉及一种抗原的表达在哺乳动物细胞(最经常的人胚肾293(HEK293)细胞)中的天然形式由含有感兴趣抗原的完整cDNA序列的载体转染的表面上。然后活nonpermeabilized细胞与稀释的患者血清和随后的荧光染料标记的抗人免疫球蛋白(Ig)的第二抗体。荧光的强度或电平然后检测并关联到自身抗体结合的程度。这种技术是特定的,因为只有一种抗原的过度表达在细胞中。最广泛使用的“读出”已经经过免疫4,5,8-10共聚焦显微镜分析。然而,流式细胞术基于细胞的测定法已成功地用于检测抗体的患者的脱髓鞘疾病15-17。特别是,水 15相比抗体的检测用锅的抗体的检测技术,包括基于细胞的测定接着显微镜或流式细胞仪EL分析,并且已经示出流式细胞仪的基于细胞的测定法是最灵敏,准确,可靠的方法。因此,流式细胞术基于细胞的测定是有利的,因为它是定量的,不研究者依赖性的,并且不涉及任何利用放射性物质。这也是方便,因为它允许较大的患者群在很短的时间量来测定。

最近,我们已进行了优化的高通量流式细胞术基于细胞的测定,以检测NMDA受体抗体和D2R抗体在自身免疫性疾病,中枢神经系统11。我们小组最近利用流式细胞仪细胞分析检测NMDA受体抗体在病人血清。这些NMDA受体抗体阳性血清,使用共聚焦显微镜分析的先前和也被发现是阳性11。这个协议概括了流式细胞术基于细胞的测定为C的检测onformation敏感的CNS抗体在患者血清中,利用一个自动化的高通量采样器。

Protocol

1。亚克隆策略构建的pIRES2-EGFP载体编码D2R或NMDA受体获得人类D2R或NMDA受体亚单位1(NR1)的全长cDNA克隆。 选择的表达载体,如质粒pIRES2-EGFP,这是适合于跨膜蛋白,具有增强的绿色荧光蛋白在内部核糖体进入位点(IRES)的控制(GFP)的报告,使两种抗原和GFP中被共表达的表达细胞分开。 内的pIRES2-EGFP载体亚克隆人cDNA。 亚克隆的cDNA,用适当的限制性内切酶(例如…

Representative Results

购入住HEK293 D2R +和HEK293细胞的CTL在流式细胞仪中使用的高通量采样器。在分析过程中,细胞是基于前向散射(大小)和侧向散射光(粒度)参数( 图1A和1D)门控。转染的HEK293细胞中表达的报道分子,绿色荧光蛋白,在细胞质中,与未转染的细胞被排除在分析( 图1B和1E)。内的GFP +栅极,与AF647-标记的抗人IgG第二抗体结?…

Discussion

本文介绍了一种新的应用流式细胞仪活细胞为基础的检测,以检测针对特定的细胞表面蛋白神经元使用高通量采样抗体。使用这种技术,我们报告说,受影响的自身免疫性中枢神经系统疾病的患者亚组有血清抗体表面NMDA受体或地表D2R。

使用这种高通量流式细胞仪活细胞为基础的检测为最佳的抗体检测的基本步骤包括:1)获得高产量的健康转染的细胞,2)验证高细胞表面所?…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

这项工作是由澳大利亚国家卫生和医学研究理事会,星科基金会(澳大利亚),抽动秽语综合征协会(美国)的支持,该崔西多发性硬化症研究基金会和多发性硬化症研究澳大利亚,Petre的基金会(澳大利亚),丽贝卡L。库珀医学研究基金会(澳大利亚)。我们感谢所​​有的病人,谁提供的样品为我们研究家族成员。

Materials

pIRES2-EGFP vector Clontech 6029-1
Human HA-Dopamine-2 receptor (D2R) cDNA Missouri S&T cDNA Resource Centre DRD020TN00
Human subunit 1 of NMDAR (NR1) cDNA Gift from Prof A. Vincent  (Oxford, UK)
Monoclonal purified mouse anti-human NR1 antibody (clone: 54.1) BD Pharmingen 556308
Mouse purified monoclonal anti-DRD2 IgG (clone: 1B11) Sigma-Aldrich WH0001813M1-50UG
Alexa Fluor 647 donkey anti-mouse IgG (H + L) Invitrogen A31571
Alexa Fluor 647 goat anti-human IgG (H + L) Invitrogen A21445
Dulbecco’s Modified Eagle Medium (1x) 4.5 g/L D-glucose, L-Glutamine and 110 mg/L sodium pyruvate Invitrogen 11995-065
Foetal bovine serum Invitrogen 10099-141
Gentamicin Invitrogen 15710-072
GlutaMAX Invitrogen 35050-061
Penicillin-streptomycin Invitrogen 15140-122
Geneticin Invitrogen 10131-035
Dulbecco's Phosphate-Buffered Saline (1x) (-Ca2+/-Mg2+) Invitrogen 14190-144
TrypLE Express (1x) with Phenol Red Invitrogen 12605-028
0.9% Sodium chloride Baxter AHF7975
Polyethylenimine Polysciences Inc 9002-98-6
Versene Invitrogen 15040-066
XhoI Roche 10899194001
NheI Roche 10885843001
PureLink PCR Purification Kit Invitrogen K3100-01
JetQuick Gel Extraction Spin Kit Genomed 420050
T4 DNA Ligase Roche 10481220001
Plasmid Plus Maxi Kit Qiagen 12963
Name of Equipment/Software Company Catalog Number Model/Version
Flow cytometer with high-throughput sampler system BD Biosciences BDLSRII with HTS
Inverted microscope Olympus CKX41 (with mercury lamp and U-RFLT50 power supply)
Electronic multichannel pipette (15-300 μl) Eppendorf 613-2240P 12-channel Xplorer Plus
Excel Microsoft 2010
Prism GraphPad Software, Inc. v4
FlowJo Treestar v7.5
50 ml polypropylene conical tubes BD Biosciences 352070
6-well plate BD Biosciences 353046
Tissue culture flask (T75) BD Biosciences 353136
Parafilm Pechiney Plastic Packaging PM-992
V-bottom 96-well plate Corning 651180

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Citer Cet Article
Amatoury, M., Merheb, V., Langer, J., Wang, X. M., Dale, R. C., Brilot, F. High-throughput Flow Cytometry Cell-based Assay to Detect Antibodies to N-Methyl-D-aspartate Receptor or Dopamine-2 Receptor in Human Serum. J. Vis. Exp. (81), e50935, doi:10.3791/50935 (2013).

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