Summary

細胞ベースのアッセイによるひと血清抗アクアポリン 4 免疫グロブリン G の検出

Published: April 05, 2019
doi:

Summary

細胞に基づく試金は広く使用されている血清抗アクアポリン 4 免疫グロブリン g. を検出方法です。このメソッドは、臨床診断や視神経脊髄炎光スペクトラム障害の科学的研究に適用でした。

Abstract

アンチ-アクアポリン-4 (AQP4) 免疫グロブリン G (IgG) は視神経脊髄炎オプティカ スペクトラム障害 (NMOSD) のコアの診断バイオ マーカーです。細胞に基づく試金 (CBA) は、高い感度と特異性を持つひと血清中 igg 抗 AQP4 抗体を検出するため広く使用されている方法です。簡単に、血清 IgG 抗 AQP4 は、バイオチップに固定し、フルオレセイン標識二次抗体で検出された AQP4 を発現させた細胞によってキャプチャされます。蛍光顕微鏡を利用して、蛍光を可視化するし、少なくとも 2 つの経験豊富な臨床医によって蛍光の強度を評価します。NMOSD の最終的な診断は、抗 AQP4 IgG の検出結果、臨床症状および画像所見の組み合わせに基づいて行うことが。以前の研究によると CBA はより敏感でありその他抗 AQP4 IgG の検出法よりも特定と臨床診断と NMOSD の研究に適用することができます。メソッドには制限があります。たとえば、血清 IgG 抗体は抗 AQP4 を評価する国際的な規模はまだ欠けています。ここでは、CBA を用いたひと血清抗 AQP4 igg 抗体検出のための詳しいプロトコルを説明します。

Introduction

血中 AQP4 IgG は視神経脊髄炎オプティカ スペクトラム障害 (NMOSD)1のコア診断バイオ マーカーです。細胞に基づく試金 (CBA) は、高い感度と特異性で広く使用されている抗 AQP4 igg 抗体検出法です。ここでは、CBA のための詳しいプロトコルを導入します。

AQP4、水チャネル蛋白質が膜貫通の六つのユニットと周囲の水溶液のいずれか 2 つのヘリカル ドメイン間隙2。IgG 抗 AQP4 は、目標3アストロ サイト終足に主にある AQP4 へのバインディングを介して NMOSD の病因に関与しています。それは抗 AQP4 IgG が陽性 NMOSD 患者4の約 3 分の 2 で示されています。最新国際診断基準 NMOSD のため、IgG 抗 AQP4 は、5コア診断バイオ マーカーと見なされます。この点では、それはひと血清を検出するための信頼性の高いプロトコルを確立する重要な抗 AQP4 IgG と NMOSD の臨床診断を容易にします。

現在、様々 な抗 AQP4 IgG の検出方法は、CBA、組織ベースのアッセイ、酵素抗体法、流れ cytometry6,7など、使用できます。CBA は抗 AQP4 IgG をキャプチャする、人間の AQP4 が発現する EU90 細胞を採用しています。キャプチャされた抗 AQP4 IgG は二次抗体を蛍光で検出され、顕微鏡による可視化しました。証拠の蓄積は CBA はより敏感なよりその他抗 AQP4 IgG の検出の方法6,7特定を示しています。メタ分析によると感度と特異度 CBA の 76% と 99% で、組織ベースよりも高かったことが示された、試金の酵素免疫6。さらに、igg 抗 AQP4 抗体の診断アッセイの多施設比較は実施7だった。193 研究被験者 15 ヨーロッパ診断センターからの合計では、7が在籍しています。7血清抗 AQP4 の igg 抗体を検出する方法は 4 種類活かされています。CBA がより敏感より他の方法7特定だったことを示した。AQP4 は 2 つの主要なアイソ フォーム (AQP4 M1 と AQP4 M23) として表した、抗 AQP4 IgG キャプチャ セルは AQP4 M1 または AQP4 M23 をトランスフェクトしました。ただし、キャプチャ セルのタイプは良いまま論争です。1 つの調査は AQP4 M1 ベースをサポートして CBA8、他人は AQP4 M23 基づく CBA であることが示されている間は良い7,9,10。ただし、AQP4 ベース M23 CBA は、非特異的 IgG 結合8のための偽肯定的な結果をもたらす可能性があります。会堂 et al.11は、AQP4 M1 と AQP4 ベース M23 CBAs 間抗 AQP4 igg 抗体検出率に有意差はなかったことを報告しました。

要約すると、血清抗 AQP4 の IgG は NMOSD コア マーカー。CBA は、高い特異性と他の抗 AQP4 の igg 抗体の検出法よりも感度をが。それは残る AQP4 M1 または AQP4 M23-ベース CBA が良いかどうか物議を醸す。この記事では AQP4 ベース M1 CBA のための詳しいプロトコルは説明した、NMOSD の臨床診断学に適用することができます。

Protocol

この手順は、最初病院の吉林大学の倫理委員会によって承認された、約 1500 のテーマで行われました。 1. 患者登録や血液検体の採取 以下にクリニック患者主訴や症状に抗 AQP4 IgG 血清の研究室検出を適用します。同様の物理的な検査を実行します。視神経炎: 視野の損失や視力の低下などの視覚障害を持つ患者は苦しみます。急性脊髄炎: 患者は麻痺、感?…

Representative Results

ここで説明する手順を使用して、特定の抗 AQP4 血清中 IgG は検出です。中には、希釈サンプル、陽性対照および陰性対照が transfected と融合領域 (図 2) を含む反応のフィールドに追加されました。Transfected 領域で負の制御の蛍光は主にバイオチップ (図 3) に transfected セルに二次抗体の非特異的結合を示されました。均一弱い…

Discussion

ひと血清中 igg 抗 AQP4 抗体を検出する広くアクセス可能なメソッドを説明しました。NMOSD、密接に関連 IgG 抗 AQP4 と信頼性の高い抗 AQP4 igg 抗体検出法の確立 NMOSD の臨床診断のため非常に重要です。まず、IgG 抗 AQP4 は、NMOSD の特定です。多発性硬化症は中枢神経系の免疫介在性疾患ではまた、NMOSD12と多くの類似点を共有します。ただし、抗 AQP4 IgG のみ陽性 NMOSD13…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

著者は国立科学財団の中国 (第 31600820)、健康と家族計画の吉林省委員会 (ナンバー 2016Q036) と科学と技術計画プロジェクトの吉林省号からの助成金からのサポートに感謝20180520110JH)。

Materials

Anti-aquaporin-4 IIFT Euroimmun FA 1128-2005-50 Contains biochip slides coated with AQP4-M1 transfected and untransfected EU 90 cells, fluorescein-labelled anti-human IgG, anti-AQP4 antibody as positive control, antibody negative sample, salt for PBS pH 7.2, Tween 20 and embedding medium. 
CellSens Dimension OLYMPUS N/A photograph software
Gel & clot activator tube Improve medical 623040202 From a local Chinese company

References

  1. Zekeridou, A., Lennon, V. A. Aquaporin-4 autoimmunity. Neurology Neuroimmunology & Neuroinflammation. 2 (4), 110 (2015).
  2. Ho, J. D., et al. Crystal structure of human aquaporin 4 at 1.8 A and its mechanism of conductance. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106 (18), 7437-7442 (2009).
  3. Takeshita, Y., et al. Effects of neuromyelitis optica-IgG at the blood-brain barrier in vitro. in vitro.Neurology Neuroimmunology & Neuroinflammation. 4 (1), 311 (2016).
  4. Sato, D. K., et al. Distinction between MOG antibody-positive and AQP4 antibody-positive NMO spectrum disorders. Neurology. 82 (6), 474-481 (2014).
  5. Wingerchuk, D. M., et al. International consensus diagnostic criteria for neuromyelitis optica spectrum disorders. Neurology. 85 (2), 177-189 (2015).
  6. Ruiz-Gaviria, R., et al. Specificity and sensitivity of aquaporin 4 antibody detection tests in patients with neuromyelitis optica: A meta-analysis. Multiple Sclerosis and Related Disorders. 4 (4), 345-349 (2015).
  7. Waters, P., et al. Multicentre comparison of a diagnostic assay: aquaporin-4 antibodies in neuromyelitis optica. Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry. 87 (9), 1005-1015 (2016).
  8. Fryer, J. P., et al. AQP4 autoantibody assay performance in clinical laboratory service. Neurology Neuroimmunology & Neuroinflammation. 1 (1), 11 (2014).
  9. Long, Y., et al. Aquaporin-4 antibody in neuromyelitis optica: re-testing study in a large population from China. The International Journal of Neuroscience. 127 (9), 790-799 (2017).
  10. Pisani, F., et al. Aquaporin-4 autoantibodies in Neuromyelitis Optica: AQP4 isoform-dependent sensitivity and specificity. PloS One. 8 (11), 79185 (2013).
  11. Jarius, S., et al. Aquaporin-4 antibody testing: direct comparison of M1-AQP4-DNA-transfected cells with leaky scanning versus M23-AQP4-DNA-transfected cells as antigenic substrate. Journal of Neuroinflammation. 11, 129 (2014).
  12. Juryńczyk, M., Craner, M., Palace, J. Overlapping CNS inflammatory diseases: differentiating features of NMO and MS. Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry. 86 (1), 20-25 (2015).
  13. Chen, H., et al. Clinical Features of Patients with Multiple Sclerosis and Neuromyelitis Optica Spectrum Disorders. Chinese Medical Journal. 129 (17), 2079-2084 (2016).
  14. Majed, M., Fryer, J. P., McKeon, A., Lennon, V. A., Pittock, S. J. Clinical utility of testing AQP4-IgG in CSF: Guidance for physicians. Neurology Neuroimmunology & Neuroinflammation. 3 (3), 231 (2016).
  15. Jarius, S., et al. Cerebrospinal fluid antibodies to aquaporin-4 in neuromyelitis optica and related disorders: frequency, origin, and diagnostic relevance. Journal of Neuroinflammation. 7, 52 (2010).
  16. Asgari, N., et al. Disruption of the leptomeningeal blood barrier in neuromyelitis optica spectrum disorder. Neurology Neuroimmunology & Neuroinflammation. 4 (4), 343 (2017).
  17. Kim, H. J., et al. MRI characteristics of neuromyelitis optica spectrum disorder: an international update. Neurology. 84 (11), 1165-1173 (2015).
  18. Jarius, S., et al. MOG encephalomyelitis: international recommendations on diagnosis and antibody testing. Journal of Neuroinflammation. 15 (1), 134 (2018).
  19. Narayan, R., et al. MOG antibody disease: A review of MOG antibody seropositive neuromyelitis optica spectrum disorder. Multiple Sclerosis and Related Disorders. 25, 66-72 (2018).
  20. Ogawa, R., et al. MOG antibody-positive, benign, unilateral, cerebral cortical encephalitis with epilepsy. Neurology Neuroimmunology & Neuroinflammation. 4 (2), 322 (2017).
  21. Valentino, P., Marnetto, F., Granieri, L., Capobianco, M., Bertolotto, A. Aquaporin-4 antibody titration in NMO patients treated with rituximab: A retrospective study. Neurology Neuroimmunology & Neuroinflammation. 4 (2), 317 (2016).
  22. Kessler, R. A., et al. Anti-aquaporin-4 titer is not predictive of disease course in neuromyelitis optica spectrum disorder: A multicenter cohort study. Multiple Sclerosis and Related Disorders. 17, 198-201 (2017).
  23. Mealy, M. A., et al. Aquaporin-4 serostatus does not predict response to immunotherapy in neuromyelitis optica spectrum disorders. Multiple Sclerosis. , (2017).
  24. Yang, Y., et al. The role of aquaporin-4 antibodies in Chinese patients with neuromyelitis optica. Journal of Clinical Neuroscience. 20 (1), 94-98 (2013).
  25. Kitley, J., et al. Prognostic factors and disease course in aquaporin-4 antibody-positive patients with neuromyelitis optica spectrum disorder from the United Kingdom and Japan. Brain. 135 (6), 1834-1849 (2012).
check_url/59014?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Liu, C., Zhu, M., Wang, Y. Human Serum Anti-aquaporin-4 Immunoglobulin G Detection by Cell-based Assay. J. Vis. Exp. (146), e59014, doi:10.3791/59014 (2019).

View Video