リン酸カルシウムトランスフェクション法を用いた擬似型H5鳥インフルエンザウイルスの作製と抗体中和活性の測定
Summary
ここでは、偽ウイルスパッケージングのプロトコルと抗体中和活性の測定について述べる。
Abstract
1996年以来、A/ガチョウ/広東/1/96系統の高病原性鳥インフルエンザ(HPAI)H5ウイルスは、家禽や野鳥でインフルエンザの発生を引き起こしています。時折、人間もその犠牲になり、その結果、死亡率が高くなります。それにもかかわらず、HPAIウイルスの研究は、バイオセーフティレベル3の研究所内で処理する必要があるため、しばしば妨げられます。この問題に対処するために、H5 HPAI研究のいくつかの実験において、野生型ウイルスの代替として偽ウイルスが採用されています。偽ウイルスは、H5 HPAIウイルスに対する中和抗体を研究するための理想的なツールであることが証明されています。このプロトコルは、H5 HPAI偽ウイルス調製物および疑似ウイルス中和アッセイの手順および重要なステップを記載する。また、これらのアッセイのトラブルシューティング、制限、および変更についても説明します。
Introduction
1996年以来、A/ガチョウ/広東/1/96系統の高病原性鳥インフルエンザ(HPAI)H5ウイルスは、家禽や野鳥で継続的なインフルエンザの発生を引き起こしており、世界の家禽産業における莫大な社会経済的損失を説明しています。時々、人間もそれに感染し、高い致死率に直面します1,2。しかし、HPAIウイルスの研究は、バイオセーフティレベル3の研究所以外では取り扱うことができないため、しばしば妨げられています。この問題に対処するために、H5 HPAI研究のいくつかの実験において、野生型ウイルスの代替として偽ウイルスが採用されています。疑似ウイルスは、バイオセーフティレベル2の実験室で実践するのに十分安全です。
H5 HPAI偽ウイルスは、代理ウイルスコア、インフルエンザウイルスの表面糖タンパク質を含む脂質エンベロープ、およびレポーター遺伝子からなるキメラウイルスに属します。偽ウイルスコアは通常、レンチウイルスヒト免疫不全ウイルス(HIV)、マウス白血病ウイルス(MLV)などのレトロウイルス、水疱性口内炎ウイルス(VSV)に由来します3。具体的には、HIV-1パッケージングシステムは、提供される一次遺伝子がギャグとポールであるインフルエンザ偽ウイルスを産生するために広く使用されています。HIVギャグ遺伝子はコアタンパク質を発現します。pol遺伝子はインテグラーゼおよび逆転写酵素を発現し、これらは両方とも形質導入細胞におけるレポーター遺伝子の発現に必要である。代理ウイルスのゲノムを模倣して、レポーター遺伝子はRNAの形で偽ウイルスコアに包含されます。レポーター遺伝子は宿主細胞でタンパク質を発現します。レポーター遺伝子の遺伝子発現レベルは、偽ウイルス感染効率の測定に用いることができる3,4。主要なレポーターはホタルルシフェラーゼであり、形質導入細胞における相対発光単位(RLU)または相対ルシフェラーゼ活性(RLA)を測定する。lacZ、Gaussia、Renilla luciferaseなどの他のレポーターも使用されていますが、程度は低いです5。
偽ウイルスは、H5 HAPIウイルスに対する中和抗体を研究するための理想的なツールです。中和抗体効力を測定するために、疑似ウイルス中和(PN)アッセイ6が使用される。ヘマグルチニン(HA)とノイラミニダーゼ(NA)は、A型インフルエンザウイルスの表面にある糖タンパク質です7,8。HAは、受容体結合のための球状頭部ドメインと膜融合のためのステムドメインで構成されています。NAタンパク質は、ウイルス放出を促進するシアリダーゼ活性を有する7,8。PNアッセイは、HAタンパク質に対する中和抗体を測定することができます。HAの頭部および幹領域を標的とした中和抗体は、ウイルス付着および侵入アッセイによっても検出することができる。野生型ウイルスと比較して、疑似ウイルス中和実験はより感度の高い検出値を持ち、レベル2のバイオセーフティ研究所で安全に取り扱うことができ、一般的に実際に操作するのが簡単です。
このプロトコルは、H5 HPAI偽ウイルス調製およびPNアッセイの手順および重要なステップを詳細に提示する。また、これらのアッセイのトラブルシューティング、制限、および変更についても説明します。本研究では、H5N1 HPAIウイルス由来のA/Thailand/1(KAN)-1/2004(TH)株を例に挙げた。アッセイに用いた免疫血清を得るために、このプロトコールは、TH株由来のHAタンパク質をマウスを免疫するための免疫原として選択した。
Protocol
Representative Results
Discussion
HEK293FT細胞は通常、偽ウイルスを産生するためのパッケージング細胞として使用されます。細胞培養中の定期的なマイコプラズマ検出は不可欠です。マイコプラズマ汚染は、疑似ウイルスの収量を大幅に減少させ、時にはゼロに近い可能性があります。他の汚染と比較して、マイコプラズマ汚染は細胞培養培地のpH値の変化または濁りをもたらさない。高濃度のマイコプラズマでさえ、肉眼や…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は、江蘇省イノベーション能力開発プロジェクト(BM2020019)、深セン科学技術プロジェクト(No.JSGG20200225150702770)、中国科学院戦略的優先研究プログラム(XDB29030103)、広東科学技術プロジェクト(No.2020B1111340076)、深セン湾研究所公開研究プログラム(No.SZBL202002271003)。
Materials
| 1% Chiken Erythrocyte | Bio-channel | BC-RBC-C001 | Reagent |
| 96-well cell culture plates (flat-bottom) | Thermo fisher scientific | 167008 | consumable material |
| 96-well cell culture plates (round-bottom) | Thermo fisher scientific | 163320 | consumable material |
| Allegra X-15R | Beckman coulter | — | Equipment/Centrifuge |
| BD Insulin Syringes | BD | 324910 | consumable material |
| Calcium Chloride Anhydrous | AMRESCO | 1B1110-500G | Reagent |
| chloroquine diphosphate | Selleck | S4157 | Reagent |
| Dulbecco’s Modified Eagle Medium (DMEM) | Gibco | 12100-046 | Reagent |
| Fetal Bovine Serum | Gibco | 16000-044 | Reagent |
| HEK293FT | Gibco | R700-07 | Cell line |
| HEPES FREE ACID | AMRESCO | 0511-250G | Reagent |
| HIV-1 p24 Antigen ELISA | ZeptoMetrix | 801111 | Reagent kit |
| Luciferase Assay System Freezer Pack | Promega | E4530 | Reagent kit |
| MDCK.1 | ATCC | CRL-2935 | Cell line |
| Microcentrifuge Tubes 1.5 mL | Thermo fisher scientific | 509-GRD-Q | consumable material |
| Nunc Conical Centrifuge Tubes 15 mL | Thermo fisher scientific | 339650 | consumable material |
| Nunc Conical Centrifuge Tubes 50 mL | Thermo fisher scientific | 339652 | consumable material |
| Nunc EasYFlask 75 cm2 | Thermo fisher scientific | 156499 | consumable material |
| Penicillin-Streptomycin | Gibco | 15140-122 | Reagent |
| Pipette Tips (10 μL) | Thermo fisher scientific | TF102-10-Q | consumable material |
| Pipette Tips (100 μL) | Thermo fisher scientific | TF113-100-Q | consumable material |
| Pipette Tips (1000 μL) | Thermo fisher scientific | TF112-1000-Q | consumable material |
| Serological pipets (5 mL) | Thermo fisher scientific | 170355N | consumable material |
| Serological pipets (10 mL) | Thermo fisher scientific | 170356N | consumable material |
| Trypsin/EDTA | Gibco | 25200-072 | Reagent |
| Varioskan Flash | Thermo fisher scientific | — | Equipment/Microplate reader |
| Water Jacket Incubator | Thermo fisher scientific | 3111 | Equipment/Cell incubator |
| Pentobarbital sodium salt | Sigma | 57-33-0 | Reagent |
References
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