Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phương pháp định lượng kháng thể trung hòa virus Chikungunya dựa trên hạt nhân virus lặp lại sử dụng Gaussia luciferase làm đầu ra
Tóm tắt
Virus Chikungunya (CHIKV) đã chịu trách nhiệm cho nhiều đợt bùng phát dịch lớn gây sốt, đau đầu, phát ban và đau khớp nặng. Đến nay, chưa có phương pháp điều trị hay vaccine đặc hiệu nào khả dụng. Do việc khuếch đại axit nucleic chỉ có thể được thực hiện trong giai đoạn nhiễm virus, các xét nghiệm huyết thanh học như thử nghiệm trung hòa là cần thiết để chẩn đoán CHIKV và xác định trạng thái miễn dịch của bệnh nhân. Hơn nữa, các thử nghiệm trung hòa đại diện cho một công cụ hữu ích để xác thực hiệu quả của các vaccine tiềm năng. Do CHIKV là tác nhân BSL3, các thử nghiệm trung hòa với virus gây nhiễm cần phải được thực hiện dưới các điều kiện BSL3. Mục tiêu của chúng tôi là phát triển một thử nghiệm trung hòa dựa trên các hạt nhân virus lặp lại không gây nhiễm (VRPs). VRPs được tạo ra bằng cách đồng chuyển gen tế bào thận chuột con-21 với một replicon CHIKV biểu hiện Gaussia luciferase (Gluc) và hai RNA trợ giúp biểu hiện protein vỏ CHIKV hoặc các protein cấu trúc còn lại, tương ứng. Những hạt cực kỳ có khả năng gây nhiễm này được sử dụng trong các thử nghiệm trung hòa CHIKV với việc sử dụng Gluc đã được tiết ra làm đầu ra. Sau khi đồng chuyển gen replicon CHIKV biểu hiện Gluc và các RNA trợ giúp, VRPs có thể được sản xuất hiệu quả dưới các điều kiện tối ưu ở 32°C. Sự nhiễm trùng với VRPs có thể được đo qua Gluc được tiết ra vào dịch huyết thanh. Việc sử dụng thành công VRPs trong các thử nghiệm trung hòa CHIKV đã được chứng minh bằng các kháng thể đơn dòng trung hòa CHIKV hoặc huyết thanh từ các bệnh nhân nhiễm CHIKV. So sánh các thử nghiệm trung hòa dựa trên VRP trong định dạng 24- so với 96- giếng sử dụng các lượng VRP khác nhau cho thấy trong định dạng 96- giếng, khả năng lây lan cao được ưu tiên, trong khi trong định dạng 24- giếng, các kết quả đáng tin cậy cũng có thể đạt được khi sử dụng tỷ lệ nhiễm trùng thấp hơn. So sánh các thời gian đo cũng cho thấy việc đánh giá thử nghiệm trung hòa có thể diễn ra tại cùng ngày nhiễm trùng. Một thử nghiệm trung hòa CHIKV dựa trên VRP sử dụng Gluc làm đầu ra đại diện cho một phương pháp nhanh và hữu ích để xác định các kháng thể trung hòa CHIKV mà không cần sử dụng CHIKV gây nhiễm.
Từ khóa
#virus Chikungunya #thử nghiệm trung hòa #Gaussia luciferase #hạt nhân virus lặp lại #kháng thể trung hòaTài liệu tham khảo
Kuhn RJ: Togaviridae: the viruses and their replicatioon. In Fields Virology. Volume 1. 5th edition. Edited by: Knipe DM, Howley PM. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkons; 2007:1001-1022.
Frolov I, Hoffman TA, Pragai BM, Dryga SA, Huang HV, Schlesinger S, Rice CM: Alphavirus-based expression vectors: strategies and applications. Proc Natl Acad Sci USA 1996, 93: 11371-11377. 10.1073/pnas.93.21.11371
Liljeström P, Garoff H: A new generation of animal cell expression vectors based on the Semliki Forest virus replicon. Biotechnology (N Y) 1991, 9: 1356-1361. 10.1038/nbt1291-1356
Pushko P, Parker M, Ludwig GV, Davis NL, Johnston RE, Smith JF: Replicon-helper systems from attenuated Venezuelan equine encephalitis virus: expression of heterologous genes in vitro and immunization against heterologous pathogens in vivo. Virology 1997, 239: 389-401. 10.1006/viro.1997.8878
Xiong C, Levis R, Shen P, Schlesinger S, Rice CM, Huang HV: Sindbis virus: an efficient, broad host range vector for gene expression in animal cells. Science 1989, 243: 1188-1191. 10.1126/science.2922607
Smerdou C, Liljeström P: Two-helper RNA system for production of recombinant Semliki forest virus particles. J Virol 1999, 73: 1092-1098.
Frolov I, Frolova E, Schlesinger S: Sindbis virus replicons and Sindbis virus: assembly of chimeras and of particles deficient in virus RNA. J Virol 1997, 71: 2819-2829.
Robinson MC: An epidemic of virus disease in Southern Province, Tanganyika Territory, in 1952–53. I. Clinical features. Trans R Soc Trop Med Hyg 1955, 49: 28-32. 10.1016/0035-9203(55)90080-8
Ross RW: The Newala epidemic. III. The virus: isolation, pathogenic properties and relationship to the epidemic. J Hyg (Lond) 1956, 54: 177-191. 10.1017/S0022172400044442
Enserink M: Infectious diseases. Massive outbreak draws fresh attention to little-known virus. Science 2006, 311: 1085.
Charrel RN, de Lamballerie X, Raoult D: Chikungunya outbreaks–the globalization of vectorborne diseases. N Engl J Med 2007, 356: 769-771. 10.1056/NEJMp078013
D'Ortenzio E, Grandadam M, Balleydier E, Dehecq JS, Jaffar-Bandjee MC, Michault A, Andriamandimby SF, Reynes JM, Filleul L: Sporadic cases of chikungunya, Reunion Island, August 2009. Euro Surveill 2009.,14(35):
Paupy C, Kassa Kassa F, Caron M, Nkoghé D, Leroy EM: A chikungunya outbreak associated with the vector Aedes albopictus in remote villages of Gabon. Vector Borne Zoonotic Dis 2012, 12: 167-169. 10.1089/vbz.2011.0736
Renault P, Balleydier E, D'Ortenzio E, Baville M, Filleul L: Epidemiology of Chikungunya infection on Reunion Island, Mayotte, and neighboring countries. Med Mal Infect 2012, 42: 93-101. 10.1016/j.medmal.2011.12.002
Rezza G, Nicoletti L, Angelini R, Romi R, Finarelli AC, Panning M, Cordioli P, Fortuna C, Boros S, Magurano F, Silvi G, Angelini P, Dottori M, Ciufolini MG, Majori GC, Cassone A, CHIKV study group: Infection with chikungunya virus in Italy: an outbreak in a temperate region. Lancet 2007, 370: 1840-1846. 10.1016/S0140-6736(07)61779-6
Grandadam M, Caro V, Plumet S, Thiberge JM, Souares Y, Failloux AB, Tolou HJ, Budelot M, Cosserat D, Leparc-Goffart I, Despres P: Chikungunya virus, southeastern France. Emerg Infect Dis 2011, 17: 910-913. 10.3201/eid1705.101873
Diallo M, Thonnon J, Traore-Lamizana M, Fontenille D: Vectors of Chikungunya virus in Senegal: current data and transmission cycles. Am J Trop Med Hyg 1999, 60: 281-286.
Kumar NP, Sabesan S, Krishnamoorthy K, Jambulingam P: Detection of Chikungunya virus in wild populations of Aedes albopictus in Kerala State, India. Vector Borne Zoonotic Dis 2012, 12: 907-911. 10.1089/vbz.2012.0969
Tsetsarkin KA, Vanlandingham DL, McGee CE, Higgs S: A single mutation in chikungunya virus affects vector specificity and epidemic potential. PLoS Pathog 2007, 3: e201. 10.1371/journal.ppat.0030201
Borgherini G, Poubeau P, Staikowsky F, Lory M, Le Moullec N, Becquart JP, Wengling C, Michault A, Paganin F: Outbreak of chikungunya on Reunion Island: early clinical and laboratory features in 157 adult patients. Clin Infect Dis 2007, 44: 1401-1407. 10.1086/517537
Brighton SW, Prozesky OW, de la Harpe AL: Chikungunya virus infection. A retrospective study of 107 cases. S Afr Med J 1983, 63: 313-315.
Kam YW, Simarmata D, Chow A, Her Z, Teng TS, Ong EK, Renia L, Leo YS, Ng LF: Early appearance of neutralizing immunoglobulin G3 antibodies is associated with chikungunya virus clearance and long-term clinical protection. J Infect Dis 2012, 205: 1147-1154. 10.1093/infdis/jis033
Kumar M, Sudeep AB, Arankalle VA: Evaluation of recombinant E2 protein-based and whole-virus inactivated candidate vaccines against chikungunya virus. Vaccine 2012, 30: 6142-6149. 10.1016/j.vaccine.2012.07.072
Kam YW, Lum FM, Teo TH, Lee WW, Simarmata D, Harjanto S, Chua CL, Chan YF, Wee JK, Chow A, Lin RT, Leo YS, Le Grand R, Sam IC, Tong JC, Roques P, Wiesmüller KH, Rénia L, Rötzschke O, Ng LF: Early neutralizing IgG response to Chikungunya virus in infected patients targets a dominant linear epitope on the E2 glycoprotein. EMBO Mol Med 2012, 4: 330-343. 10.1002/emmm.201200213
Khan M, Dhanwani R, Rao PV, Parida M: Subunit vaccine formulations based on recombinant envelope proteins of Chikungunya virus elicit balanced Th1/Th2 response and virus-neutralizing antibodies in mice. Virus Res 2012, 167: 236-246. 10.1016/j.virusres.2012.05.004
Wang E, Volkova E, Adams AP, Forrester N, Xiao SY, Frolov I, Weaver SC: Chimeric alphavirus vaccine candidates for chikungunya. Vaccine 2008, 26: 5030-5039. 10.1016/j.vaccine.2008.07.054
Kishishita N, Takeda N, Anuegoonpipat A, Anantapreecha S: Development of a Pseudotyped Lentiviral Vector–Based Neutralization Assay for Chikungunya Virus Infection. J Clin Microbiol 2013, 51: 1389-1395. 10.1128/JCM.03109-12
Tannous BA: Gaussia luciferase reporter assay for monitoring biological processes in culture and in vivo. Nat Protoc 2009, 4: 582-591. 10.1038/nprot.2009.28
Verhaegent M, Christopoulos TK: Recombinant Gaussia luciferase. Overexpression, purification, and analytical application of a bioluminescent reporter for DNA hybridization. Anal Chem 2002, 74: 4378-4385. 10.1021/ac025742k
Panning M, Grywna K, van Esbroeck M, Emmerich P, Drosten C: Chikungunya fever in travelers returning to Europe from the Indian Ocean region, 2006. Emerg Infect Dis 2008, 14: 416-422. 10.3201/eid1403.070906
Berglund P, Sjoberg M, Garoff H, Atkins GJ, Sheahan BJ, Liljestrom P: Semliki Forest virus expression system: production of conditionally infectious recombinant particles. Biotechnology (N Y) 1993, 11: 916-920. 10.1038/nbt0893-916
Frolov I, Schlesinger S: Translation of Sindbis virus mRNA: effects of sequences downstream of the initiating codon. J Virol 1994, 68: 8111-8117.
Sjöberg EM, Suomalainen M, Garoff H: A significantly improved Semliki Forest virus expression system based on translation enhancer segments from the viral capsid gene. Biotechnology (N Y) 1994, 12: 1127-1131. 10.1038/nbt1194-1127
Tannous BA, Kim DE, Fernandez JL, Weissleder R, Breakefield XO: Codon-optimized Gaussia luciferase cDNA for mammalian gene expression in culture and in vivo. Mol Ther 2005, 11: 435-443.
Wurdinger T, Badr C, Pike L, de Kleine R, Weissleder R, Breakefield XO, Tannous BA: A secreted luciferase for ex vivo monitoring of in vivo processes. Nat Methods 2008, 5: 171-173. 10.1038/nmeth.1177
Pohjala L, Utt A, Varjak M, Lulla A, Merits A, Ahola T, Tammela P: Inhibitors of alphavirus entry and replication identified with a stable Chikungunya replicon cell line and virus-based assays. PLoS One 2011, 6: e28923. 10.1371/journal.pone.0028923