Summary

BCGまたはM. TB(BCGタグレポーター遺伝子を用いて、抗酸菌の生存率を測定するための機能全血アッセイルクス / M. Tbをルクス

Published: September 14, 2011
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Summary

我々は、マイコバクテリアの列挙に​​別のアプローチを説明します<em> in vitroで</emコロニー形成単位(CFU)の代わりに抗酸菌タグ付けされたレポーター遺伝子を使用する>、。生物の"生存"だけでなく、宿主応答 – マーカーが結核のコンテキストでのホスト/病原体相互作用の研究のための低コスト、汎用性と機能的なシステムを提供し、同時に測定されています。

Abstract

機能アッセイは、長い間、特定のワクチンの免疫原性を測定する際に重要な役割を果たしてきました。これは、従来、血清殺菌力価として表されます。幼年期のワクチンへの応答における血清殺菌力価の研究は、防御免疫応答と、カットオフのためにカットオフレベルを開発し、検証するために私たちを有効にしているルーチンを使用しています。そのようなアッセイは、このような結核ワクチンなどのエフェクターT細胞応答の形で主に細胞性免疫を誘導するワクチンのルーチン評価に前方に取られている。動物モデルでは、与えられたワクチン候補のパフォーマンスは、日常的に標準化された殺菌アッセイで評価され、現在のすべての小説TB -ワクチン候補は、1人間の臨床試験を段階的に廃止する前に、彼らの評価では、この工程に供されています。免疫原性とそのため新規抗結核ワクチンの予防効果の可能性の評価は、理想的に殺菌アッセイで測定を含む、現在は人間のモデルに類似した段階的な評価を受けるべきである。

結核ワクチン研究の文脈における殺菌アッセイは、既によく、それらが潜在的に有望なワクチン候補をスクリーニングするために適用される動物モデル、年に設立されています。免疫原性の読み出しメインとして様々な臓器の機能の細菌負荷の低減。しかし、そのようなアッセイは、これまでの新規抗結核ワクチンの臨床試験に組み込まれていません。

ヒトマクロファージ内部のマイコバクテリアの死滅につながる正確なメカニズムについての不確実性が依然としてあるものの、抗酸菌とマクロファージとT細胞の相互作用が明らかに必要です。このホワイトペーパーに記載のアッセイは、それらの相対的な個々の貢献についての仮定を行うことなく、全血中に存在するすべての他の細胞性および体液性因子とそのような重要な細胞成分の研究を可能にする殺菌アッセイの小説世代を表します。私たちのグループによって記述されるアッセイは、全血の少量を使用し、既に結核流行の設定で、大人と子供の研究で用いられている。我々は、BCGワクチンの免疫原性を示すHIV陽性患者におけるマイコバクテリアの成長だけでなく、in vitroでの抗酸菌の生存に対する抗レトロウイルス療法とビタミンDの効果を増加している。ここでは、方法論を要約し、そしてこの比較的単純な、低コストとフィールドフレンドリーなモデルを使用して、私たちの再現性のデータを提示する。

注:定義/略語

BCG ルクス = M.ウシ型 BCG、モントリオールの株は、抗酸菌のGroEL(HSP60)のプロモーターの制御下で、 ビブリオharveyiからluxAB遺伝子を有するシャトルプラスミドpSMT1で形質転換。
CFU =コロニー形成単位(マイコバクテリア生存率の測定)。

Protocol

1。 BCG ルクスレポーターマイコバクテリア株の調製 BCGを育てるルクスミドル7H9ブロス0.2%グリセロール、0.05%ツイーン80および10%のADCの濃縮を含むで中期対数期に200rpmで振盪しながら(シャトルプラスミドpSMT1で形質転換されたM.ボビス BCGモントリオール株)。 重複のルミノメーターチューブに滅菌PBSでBCG ルクス文化(900μlPBS +100μlのBCG ルクス…

Discussion

結核ワクチン研究の文脈における殺菌アッセイは、それらが潜在的に有望なワクチン候補をスクリーニングするために適用される動物モデル、年に設立されています。免疫原性の読み出しメインとして様々な臓器の機能の細菌負荷の低減。

人間の殺菌アッセイの第一世代はM.に感染し、単独でマクロファージを用いて設計され結核 。 CFUは、3週間の最小時間…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この作品は、ウェルカムトラストからベアテKampmann(056608、GRO77273)への個人的な奨学金によって賄われていた。

Materials

Reagent Company Cat No
BCG lux Various n/a
Middlebrook 7H11 agar Becton Dickinson 283810
Middlebrook 7H9 broth BD Biosciences 271310 (500g)
Middlebrook ADC enrichment BD Biosciences 212352
Middlebrook OADC supplement Becton Dickinson 212240
Tween 80 Sigma Aldrich 274364
Glycerol Sigma Aldrich G5150
Hygromycin B Roche 10843555001 (20ml)
N-decyl aldehyde Sigma D7384-100G
Ethanol (>99.7%) VWR 101077
Sterile PBS In House n/a
RPMI-1640 with L-Glutamine, 25mM HEPES Sigma R0883
Sterile distilled Water In House n/a
Equipment
Tube luminometer (injectable port mandatory) Berthold AutoLumat LB953 or single-tube luminometer Sirius  
Luminometer tubes, 12 x 75mm, pyrex rimless Corning from VWR 99445-12
Erlenmeyer flasks with vented caps, sterile polycarbonate 250ml Corning via Fisher Scientific 2150329
BD Vacutainer Blood Collection Tubes (preservative-free heparin) BD 367676
50ml Falcon tubes, conical BD 352077
7ml Sterilin specimen polypropylene bijou tubes VWR 99445-12
Sterilin Universal containers (30 ml) Laboratory Analysis LTD 128C
Glass beads 2mm diameter SigmaAldrich Z143928
10ml pipettes and pipette boy any  
1000μl and 200μl pipettes and filter tips any  
General laboratory equipment:
Class II safety cabinet cabinet    
Refrigerator (4°C)    
Centrifuge    
Rocking shaker platform (1800) to mix tubes    
Orbital Shaker incubator set at 37°C for growing up bacterial cultures    

References

  1. Cheng, S. H., Walker, L. Demonstration of increased anti-mycobacterial activity in peripheral blood monocytes after BCG vaccination in British school children. Clin Exp Immunol. 74, 20-205 (1988).
  2. Cheng, S. H., Walker, K. B. Monocyte antimycobacterial activity before and after Mycobacterium bovis BCG vaccination in Chingleput, India, and London, United Kingdom. Infect Immun. 61, 4501-4503 (1993).
  3. Silver, R. F., Li, Q. Expression of virulence of Mycobacterium tuberculosis within human monocytes: virulence correlates with intracellular growth and induction of tumor necrosis factor alpha but not with evasion of lymphocyte-dependent monocyte effector functions. Infect Immun. 66, 1190-1199 (1998).
  4. Hoft, D. F., Worku, S. Investigation of the relationships between immune-mediated inhibition of mycobacterial growth and other potential surrogate markers of protective Mycobacterium tuberculosis immunity. J Infect Dis. 186, 1448-1457 (2002).
  5. Worku, S., Hoft, D. F. Differential effects of control and antigen-specific T cells on intracellular mycobacterial growth. Infect Immun. 71, 1763-1773 (2003).
  6. Kampmann, B., Gaora, P. O. Evaluation of human antimycobacterial immunity using recombinant reporter mycobacteria. J Infect Dis. 182, 895-901 (2000).
  7. Cheon, S. H., Kampmann, B. Bactericidal activity in whole blood as a potential surrogate marker of immunity after vaccination against tuberculosis. Clin Diagn Lab Immunol. 9, 901-907 (2002).
  8. Janulionis, E., Sofer, C. Lack of activity of orally administered clofazimine against intracellular Mycobacterium tuberculosis in whole-blood culture. Antimicrob Agents Chemother. 48, 3133-3135 (2004).
  9. Kampmann, B., Tena, G. N. Novel human in vitro system for evaluating antimycobacterial vaccines. Infect Immun. 72, 6401-6407 (2004).
  10. Kampmann, B., Tena-Coki, G. N. Reconstitution of antimycobacterial immune responses in HIV-infected children receiving HAART. Aids. 20, 1011-1018 .
  11. Martineau, A. R., Wilkinson, R. J. A single dose of vitamin D enhances immunity to mycobacteria. Am J Respir Crit Care Med. 176, 208-213 (2007).
check_url/kr/3332?article_type=t

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Cite This Article
Newton, S., Martineau, A., Kampmann, B. A Functional Whole Blood Assay to Measure Viability of Mycobacteria, using Reporter-Gene Tagged BCG or M.Tb (BCG lux/M.Tb lux). J. Vis. Exp. (55), e3332, doi:10.3791/3332 (2011).

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