Summary

Un test d’Inhibition (HI) hémagglutination optimisé pour quantifier les titres d’anticorps spécifiques à la grippe

Published: December 01, 2017
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Summary

Les protocoles présentés décrivent comment effectuer un test d’inhibition hémagglutination afin de quantifier les titres d’anticorps spécifiques à la grippe d’échantillons de sérum des destinataires de vaccin contre la grippe. Le premier dosage détermine la concentration optimale d’antigène viral par hémagglutination. Le deuxième essai quantifie les titres d’anticorps spécifiques à la grippe par l’inhibition de l’hémagglutination.

Abstract

Les titres d’anticorps sont couramment utilisés comme marqueurs de substitution pour protection sérologique contre la grippe et d’autres agents pathogènes. Une connaissance approfondie de la production d’anticorps avant et après la vaccination est nécessaire pour comprendre l’immunité induite par le vaccin. Cet article décrit un protocole fiable de point par point afin de déterminer les titres d’anticorps spécifiques à la grippe. Le premier protocole décrit une méthode pour spécifier les montants d’antigène nécessaires d’hémagglutination, qui standardise les concentrations pour une utilisation ultérieure dans le second protocole (test d’hémagglutination, HA test). Le deuxième protocole décrit la quantification des titres d’anticorps spécifiques à la grippe contre différentes souches virales en utilisant une dilution en série de humaine sérique ou cellule surnageants de culture (hemagglutination inhibition test, test HI).

Ainsi appliquée, nous montrons la réponse en anticorps d’une cohorte en bonne santé, qui a reçu un vaccin antigrippal inactivé trivalent. En outre, la réactivité croisée entre les différents virus apparaît et méthodes pour minimiser les réactions croisées à l’aide de différents types d’animaux des globules rouges (hématies) sont expliquées. Le débat met en évidence les avantages et les inconvénients des essais présentés et comment la détermination des titres d’anticorps spécifiques à la grippe peut améliorer la compréhension de l’immunité liée au vaccin.

Introduction

Infection par le virus de la grippe est associée à une morbidité considérable, la mortalité et des coûts de santé élevés1,2,3,4. En particulier, personnes âgées, nouveaux-nés, femmes enceintes et les patients atteints de maladie chronique courent le risque de complications cliniques plus sévères. Vaccination contre les souches du virus grippal en circulation est donc la principale mesure d’alléger le fardeau de la maladie chez ces populations à risque élevé. L’augmentation de la réponse immunitaire individuelle après la vaccination, par exemple, des anticorps spécifiques à la grippe au-dessus d’un seuil de protection, réduit le risque individuel d’infection, en général la probabilité de transmission du virus au sein d’une population 5. une compréhension détaillée de l’induite par le vaccin immunitaire humorale chez les différentes populations et divers groupes d’âge est un élément clé pour répondre à des questions cliniques importantes6,7,8 , 9, telles que : pourquoi certains patients âgés ont-ils des infections malgré la vaccination précédente ? Ce qui est une protection induite par le vaccin « bonne » et « suffisante » ? Combien de fois un vaccin devraient-elles s’appliquer à un patient immunodéprimés rejoindre des titres protecteurs ? Quel est le dosage plus efficace ? Quel est l’impact d’un nouvel adjuvant sur les titres d’anticorps après la vaccination ? La mesure de la production de vaccin spécifique d’anticorps peut aider à répondre à ces questions importantes et d’améliorer les résultats de la vaccination.

La quantification des titres d’anticorps spécifiques du virus peut être effectuée avec différentes méthodes immunologiques. Cela inclut phase solide10 ou axée sur le talon des tests ELISA11 , HI test12et neutralisant essais13. Méthodes ELISA permettent de dépister des quantités relativement importantes de sérums contre les différents antigènes. En outre, immunoglobuline (Ig) M et des IgG spécifiques peuvent être explorées séparément. Bien que les caractéristiques d’un antigène, par exemple, la séquence linéaire d’acides aminés ou les particules virales peuvent influer sur la liaison des anticorps, le spectre des épitopes potentiels est très large et ne fournit pas d’informations sur si un anticorps réponse a pertinence fonctionnelle.

En revanche, le test de neutralisation détermine le potentiel d’anticorps fonctionnellement inhiber l’infection de cellules et reflète par conséquent le potentiel de neutralisation. Toutefois, cette méthode est très demande beaucoup de travail, nécessite la mise en culture du particulier de lignées cellulaires et de vivre virus, et donc, c’est fastidieux, coûteux et nécessite un équipement spécial.

Cet article décrit une étape par étape le HI axée sur l’Organisation mondiale de la santé OMS protocole12 afin de quantifier les titres d’anticorps spécifiques à la grippe. Hémagglutination est un effet caractéristique de certains virus entraînant l’agglutination des érythrocytes. L’inhibition de cet effet avec le sérum du patient permet la mesure des concentrations d’anticorps inhibiteurs, qui reflète un effet neutralisant.

Nous avons modifié le workflow of the WHO-Protocole afin de permettre une gestion plus efficace des échantillons multiples en même temps et en réduisant le temps requis. Le premier protocole décrit la détermination du potentiel d’agglutination d’un antigène spécifique de la grippe. Ce faisant, la concentration de l’antigène grippe correcte est déterminée pour le deuxième protocole. Cette partie doit être répétée avec chaque nouvel antigène viral, ainsi que chaque lot de sang.

Le deuxième protocole décrit la détermination des titres d’anticorps spécifiques à la grippe. Les protocoles présentés sont optimisés pour l’étude des virus de la grippe et des échantillons de sérum humain, cependant, il peut également être appliquée pour les échantillons de sérum de souris ou les surnageants de culture cellulaire de cellules immunitaires stimulées, par exemple, les lymphocytes B spécifiques du virus. Résultats peuvent être déterminées comme des titres mesurés absolues. Dans de nombreuses études de vaccin, les moyenne géométrique des titres et l’intervalle de confiance de 95 % sont indiqués pour chaque population particulière. Pour l’interprétation, la séroprotection ou séroconversion sont souvent utilisés pour décrire la sensibilité d’une population à un certain virus. Séroprotection est définie comme un titre de ≥1:40 et la séroconversion comme un titre de plus de 4 fois augmentent avec la réalisation des titres séroprotecteurs entre deux points dans le temps (le plus souvent avant la vaccination et 30 jours après la vaccination sont utilisés).

Les deux protocoles sont faciles à utiliser et peuvent être adaptés à un large éventail de questions de recherche. En particulier, ils peuvent servir à déterminer rapidement et de façon fiable les titres d’anticorps contre divers autres virus capable d’hémagglutination, telles que la rougeole, Polyomavirus, oreillons ou la rubéole14,15,16 .

Protocol

Les protocoles d’étude ont été approuvées par la Commission d’examen éthique local (www.EKNZ.ch) et le consentement éclairé a été obtenu de tous les participants. 1. sérum Collection Prélever des échantillons de sérum d’êtres humains à des points d’intérêt. Pour cette étude, nous avons recueilli des sérums à 0 (moment de la vaccination contre la grippe), + 7, + 30, + 60 et + 180 jours après la vaccination. Pour obtenir le sérum, centrifuger les…

Representative Results

Réponse en anticorps induits avant et après la vaccination contre la grippe A H3N2La réponse immunitaire induite par le vaccin a été évaluée chez des volontaires sains 26 ayant reçu un vaccin sous-unitaire trivalent inactivé contenant de la grippe A/H1N1/California/2009 A/H3N2/Texas/2012 et B/Massachusetts/02/2012 avant le 2014 / saison grippale de 2015. La figure 6 montre un exemple représentatif de 2 vaccinées. Fait intéress…

Discussion

Quantification des titres d’anticorps spécifiques de pré- et post-vaccinatoires grippe virus est un outil important et nécessaire pour les études de vaccin. Basé sur les mesures de substitution de protection contre l’infection par le virus, comme la séroprotection (> 01:40) ou séroconversion (titre 4 fois augmentation), vaccination stratégies peuvent être optimisés9. En utilisant les protocoles fournis peut déterminer : (i) le potentiel d’hémagglutination d’un virus particulie…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

aucun.

Materials

25 ml Disposable Multichannel Pipette Reservoirs Integra 4312
8-well PCR tubes Brand GMBH 781332 For serum aliquots
96-well microtiter plate, U-shaped TPP 92097 For HI assay when using mammalian RBCs
96-well microtiter plate, V-shaped Corning Costar 3897 For HI assay when using avian RBCs
Aqua ad iniect. Steril Bichsel AG 1000004 For preparing influenza antigen and cholera filtrate solutions
Chicken RBC (10%) Cedarlane CLC8800 10% suspension of chicken red blood cells in Alsever's solution
Cholera filtrate Sigma-Aldrich C8772 Used as receptor destroying enzyme (RDE)
Dulbecco's PBS Sigma-Aldrich D8537 For diluting the serum samples, RBCs and antigens
Eppendorf Multichannel pipette, 12-channel, 10-100 µl Sigma-Aldrich Z683949
Eppendorf Multichannel pipette, 8-channel, 10-100 µl Sigma-Aldrich Z683930
Guinea Pig RBC (10%) Cedarlane CLC1800 10% suspension of guinea pig red blood cells in Alsever's solution
Influenza Anti-A/California/7/09 HA serum  NIBSC 14/134  Used as positive control at the HI assay
Influenza Anti-A/Switzerland/9715293/2013-like HA serum  NIBSC 14/272 Used as positive control at the HI assay
Influenza Anti-A/Texas/50/2012-Like HA Serum  NIBSC 13/178 Used as positive control at the HI assay
Influenza Anti-B/Brisbane/60/2008-HA serum  NIBSC 13/254  Used as positive control at the HI assay
Influenza Anti-B/Massachusetts/02/2012 HA serum  NIBSC 13/182 Used as positive control at the HI assay
Influenza antigen A/California/7/09 (H1N1)(NYMC-X181)  NIBSC 12/168 Inactivated, partially purified A/California/7/09 (H1N1)(NYMC-X181)  virus (ca. 46µgHA/ml)
Influenza antigen A/Switzerland/9715293/2013 (NIB88) NIBSC 14/254 Inactivated, partially purified A/Switzerland/9715293/2013 (NIB88) virus (ca. 55µgHA/ml)
Influenza antigen A/Texas/50/2012 (H3N2)(NYMCX-223) NIBSC 13/112 Inactivated, partially purified A/Texas/50/2012 (H3N2)(NYMCX-223) virus (ca. 74µgHA/ml)
Influenza antigen B/Brisbane/60/2008 NIBSC 13/234 Inactivated, partially purified B/Brisbane/60/2008 virus (ca. 42µgHA/ml)
Influenza antigen B/Massachusetts/02/2012 NIBSC 13/134 Inactivated, partially purified B/Massachusetts/02/2012 virus (ca. 35µgHA/ml)
Serum-Tubes S-Monovette, Sardstedt 01.1601.100 For serum extraction with clotting activator
Single Donor Human RBC, Type 0 Innovative Research IPLA-WB3  Suspension of single donor human red blood cells in Alsever's solution (ca. 26%)
Turkey RBC (10%) Cedarlane CLC1180 10% suspension of turkey red blood cells in Alsever's solution
Phosphate Buffered Saline (PBS) Gibco

References

  1. . Prevention and control of seasonal influenza with vaccines. Recommendations of the Advisory Committee on Immunization Practices–United States, 2013-2014. MMWR Recomm Rep. 62, 1-43 (2013).
  2. Dominguez-Cherit, G., et al. Critically Ill patients with 2009 influenza A(H1N1) in Mexico. JAMA. 302 (17), 1880-1887 (2009).
  3. Fox, B. D., et al. Pandemic influenza (H1N1): impact on lung transplant recipients and candidates. J Heart Lung Transplant. 29 (9), 1034-1038 (2010).
  4. Piercy, J., Miles, A., Krankheiten, S. B. f. G. S. V., Values, M. . The Economic Impact of Influenza in Switzerland: Interpandemic Situation. , (2003).
  5. Barclay, V. C., et al. Positive network assortativity of influenza vaccination at a high school: implications for outbreak risk and herd immunity. PLoS One. 9 (2), 87042 (2014).
  6. Baluch, A., et al. Randomized controlled trial of high-dose intradermal versus standard-dose intramuscular influenza vaccine in organ transplant recipients. Am J Transplant. 13 (4), 1026-1033 (2013).
  7. Haralambieva, I. H., et al. The Impact of Immunosenescence on Humoral Immune Response Variation after Influenza A/H1N1 Vaccination in Older Subjects. PLoS One. 10 (3), 0122282 (2015).
  8. Egli, A., et al. Vaccine adjuvants–understanding molecular mechanisms to improve vaccines. Swiss Med Wkly. 144, 13940 (2014).
  9. O’Shea, D., Widmer, L. A., Stelling, J., Egli, A. Changing face of vaccination in immunocompromised hosts. Curr Infect Dis Rep. 16 (9), 420 (2014).
  10. Meulemans, G., Carlier, M. C., Gonze, M., Petit, P. Comparison of hemagglutination-inhibition, agar gel precipitin, and enzyme-linked immunosorbent assay for measuring antibodies against influenza viruses in chickens. Avian Dis. 31 (3), 560-563 (1987).
  11. Martins, T. B. Development of internal controls for the Luminex instrument as part of a multiplex seven-analyte viral respiratory antibody profile. Clin Diagn Lab Immunol. 9 (1), 41-45 (2002).
  12. Webster, R., Cox, N., Stöhr, K. WHO Animal Influenza Manual. WHO/CDS/CSR/NCS. 2002.5, 1-99 (2002).
  13. Mittelholzer, C. M., et al. Human cell lines used in a micro neutralization test for measuring influenza-neutralizing antibodies. Scand J Immunol. 63 (4), 257-263 (2006).
  14. Hamilton, R. S., Gravell, M., Major, E. O. Comparison of antibody titers determined by hemagglutination inhibition and enzyme immunoassay for JC virus and BK virus. J Clin Microbiol. 38 (1), 105-109 (2000).
  15. Kumakura, S., et al. Comparison of hemagglutination inhibition assay and enzyme immunoassay for determination of mumps and rubella immune status in health care personnel. J Clin Lab Anal. 27 (5), 418-421 (2013).
  16. Ogundiji, O. T., Okonko, I. O., Adu, F. D. Determination of measles hemagglutination inhibiting antibody levels among school children in Ibadan, Nigeria. J Immunoassay Immunochem. 34 (2), 208-217 (2013).
  17. Cwach, K. T., Sandbulte, H. R., Klonoski, J. M., Huber, V. C. Contribution of murine innate serum inhibitors toward interference within influenza virus immune assay. Influenza Other Respir Viruses. 6 (2), 127-135 (2012).
  18. Lee, P. S., et al. Receptor mimicry by antibody F045-092 facilitates universal binding to the H3 subtype of influenza virus. Nat Commun. 5, 3614 (2014).
  19. Blumel, B., et al. Age-related prevalence of cross-reactive antibodies against influenza A(H3N2) variant virus, Germany, 2003 to 2010. Euro Surveill. 20 (32), 16-24 (2015).
  20. Reber, A. J., et al. Seasonal Influenza Vaccination of Children Induces Humoral and Cell-Mediated Immunity Beyond the Current Season: Cross-reactivity with Past and Future Strains. J Infect Dis. , (2016).
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Kaufmann, L., Syedbasha, M., Vogt, D., Hollenstein, Y., Hartmann, J., Linnik, J. E., Egli, A. An Optimized Hemagglutination Inhibition (HI) Assay to Quantify Influenza-specific Antibody Titers. J. Vis. Exp. (130), e55833, doi:10.3791/55833 (2017).

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