JoVE Journal > Immunology and Infection
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Automatic Translation
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Immunology and Infection

Göbek Kordon Kanı Transplantasyonu takiben, IFN-γ değerlendirin ELISpot Tahlili Varisella-Zoster Virüs spesifik hücre-aracılı bağışıklık geliştirilmesi

Published: July 09, 2014
doi:
10.3791/51643
, , , , ,
1Unité d'Immunopathologie Virale, Centre de Recherche du CHU Sainte-Justine, Department of Microbiology, Infectiology & Immunology, Faculty of Medicine,Université de Montréal, 2Infectious Diseases Service, CHU Sainte-Justine, Faculty of Medicine,Université de Montréal, 3Department of Paediatrics,Université de Montréal

Summary

Bu tür tek hücre düzeyinde sitokin üretimi tespit etmek ve T hücre yanıtlarının hem nicel hem de nitel karakterizasyonu sağlanmıştır interferon gamma (IFN-γ) ELISpot, gibi fonksiyonel deneylerde sahip yeni kuşak varicella zoster karşı hücre aracılı bağışıklık tepkilerini ölçmek için kullanılabilir virüsü (VZV).

Abstract

Varisella zoster virüsü (VZV) göbek kordon kanı nakli (UCBT) aşağıdaki morbidite ve mortalitenin önemli bir nedenidir. Bu nedenle, antiherpetic profilaksi VZV enfeksiyonu ile ilişkili komplikasyonların önlenmesi için pediatrik UCBT alıcıya sistematik idare, ancak optimal süresini tanımlar hiçbir güçlü, kanıta dayalı görüş birliği yoktur. T hücrelerinin aracılık ettiği bağışıklık UCBT profilaksi muhafaza edilmelidir veya kesilmelidir olup olmadığını olarak endikasyonlar sağlayabilir aşağıdaki VZV spesifik T hücresi tepkilerinin değerlendirilmesi sulandırma, VZV enfeksiyonu kontrolünden sorumlu olduğu için. Bu amaçla, bir VZV belirli bir interferon gamma (IFN-γ) enzim-bağlı immünospot (ELISpot) deneyi ışınlanmış Canlı zayıflatılmış VZV aşısı ile in vitro uyarılmasına karşılık olarak T lenfositler tarafından IFN-γ üretimi karakterize etmek için geliştirilmiştir. Bu tahlil VZV özel c hızlı, tekrarlanabilir ve hassas ölçüm sağlarell klinik ortamda VZV spesifik bağışıklığın sulandırma izlenmesi ve VZV antijenlerine karşı bağışıklık tepkisini değerlendirmek için uygun bir bağışıklık aracılı.

Introduction

İlk olarak 1989 yılında gerçekleştirilen UCBT giderek çocuklarda 1, çeşitli neoplastik ve neoplastik olmayan kan hastalıklarının tedavinin bir parçası olarak kullanılmaktadır. VZV iki farklı hastalıklar, suçiçeği (primer enfeksiyon sonrası) ve herpes zoster (reaktivasyonu) neden sitopatik insan alfaherpesvirüs olduğunu. Birincil enfeksiyonu takiben, VZV dorsal kök gangliyon duyu sinirlerinin içinde korunaklı konağın ömrü boyunca devam. UCBT izleyen en çok tehdit eden bulaşıcı komplikasyonlarından biridir VZV 2-4 ile ilişkilidir. Klinik merkezinde, VZV profilaksi yokluğunda, 3 yılda VZV hastalık VZV hastalığının kümülatif insidans postUCBT 46% 2 idi. Bu hastalarda, de novo enfeksiyonu ya VZV reaktivasyonu çoğu, merkezi sinir sistemi, akciğer ve karaciğer 5-7 için iç organ yayılması ile ilişkilidir. Bir sonuç, asiklovir, valasiklovir veya famsiklovire profilaksi yaygın UB ile yönetilmektedir gibiBT alıcıları 8,9. Bununla birlikte, bu tedavi stratejisi dikkate VZV spesifik T lenfositleri ya da VZV spesifik T hücre yanıtlarının sulandırma kinetikleri koruyucu potansiyelini almaz. Uzun vadeli antiherpetic profilaksi genişleyen kullanımı ile ilgili potansiyel sorunları a) hastanın tedavi alması içerir; b) antiviral ilaç direnci 10,11 geliştirilmesi; c) VZV spesifik bağışıklık sulandırma 12,13 bozukluğu. Fonksiyonel VZV spesifik T lenfositlerinin tespiti nakil sonrası dönemde VZV karşı hücre aracılı bağışıklık karşılıklarının izlenmesi, VZV enfeksiyondan uzun süreli koruma varlığı ve geliştirilmiş bir klinik sonuç ile ilişkilidir 4,14,15 için antiviral, daha rasyonel kullanımı neden olabilir VZV'nin yararlanacak hastaların ayırt hekimlerini sağlayarak tedavi bağışıklık sistemi VZV replikasyonu 4,13 kontrol edebilen olanlardan profilaksi.

IFN-γ ELISpot deney sistemleri yaygın olarak deneysel ve klinik koşulların çeşitli izleme hücre aracılı bağışıklık tepkileri için kullanılır. Noktalar reaksiyonun yerinde görünür ve istikrarlı bir çökelti oluşacak şekilde, bir kromojenik substratın yarılması aşağıdaki oluşturulur. Her bir nokta ve böylece tek bir sitokin üreten hücrenin ayak izini temsil eder. IFN-γ ELISpot ortak kökenli bir antijen ile in vitro uyarılmaya yanıt olarak IFN-γ üretilmesi için, tek tek hücrelerin ex vivo yeteneğini ölçer değil, ama aynı zamanda, belirli bir hücre popülasyonu 16,17 hücreleri yanıt frekansının bir tahmin sağlar. Yüksek hassasiyet ek olarak, IFN-γ ELISpot antiviral tedavinin başlatılması veya bırakma rehberlik hedefleyen kişiye klinik protokollerin bağlamında muhtemel kullanımı hale gerçekleştirmek için basittir. Bu işlem aşağıda ayrıntılı olarak describes özellikle VZV antijenleri ile elde edilen in vitro uyarımı takiben periferal kan mononükleer hücreleri tarafından IFN-γ üretimini tespit etmek ve ölçmek için tasarlanmış bir ELISPOT deneyi.

Protocol

Bu araştırma protokolü çalışmanın yapıldığı CHU Sainte-Justine, Montreal, Quebec, Kanada, Kurumsal Etik Değerlendirme Kurulu tarafından onaylanmıştır. Aydınlatılmış onam aranan ve tüm katılımcıların, ebeveynleri ya da yasal velileriyle elde edilmiştir. Bütün prosedürler gün 1 ve 2 üzerinde gerçekleştirilir (bir laminar akış başlığı altında Kalkış) steril koşullar altında gerçekleştirilmelidir. Insan kanı işleme için standart güvenlik prosedürleri kesinlikle uyu…

Representative Results

Yukarıda ayrıntıları verilen IFN-γ ELISpot protokol büyüklüğünü ve VZV 4 karşı hücre aracılı bağışıklık tepkilerinin kalitesini ölçmek için geliştirilen ve laboratuarımızda optimize edilmiştir. VZV antijenin çeşitli kaynaklardan stimülasyon aşaması için kullanılabilir. Bunlar aşağıdakileri içerir: a) VZV den ticari olarak temin edilebilen inaktive edilmiş deterjan özleri Vero hücreleri 18, enfekte olmuş; IE63 15 ve 19 dahil olmak üze…

Discussion

Değişiklikler ve sorun giderme: IFN-γ ELISpot deneyleri, insan bağışıklık eksikliği virüsü tip 1 (HIV-1), 24,25, hepatit C virüsü (HCV), 26 dahil olmak üzere, mikrobiyal patojenler, çeşitli karşı hücre aracılı bağışıklık tepkilerini incelemek için kullanılmıştır, 27, ve Mycobacterium tuberculosis 28,29, sadece birkaç isim. Burada çocuk UCBT alıcıları kurtarma VZV spesifik immün rekonstitüsyon etkenleri tanımlayan ümidiyle, karş…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Yazarlar Çalışma katılımcıları ve velilerine teşekkür ederiz. Biz de onun ELISpot okuyucu, istatistiksel analiz için Dr Lubo Alexandrov'da erişim için Dr Rejean Lapointe (CHUM Notre-Dame, Montreal, Kanada) teşekkür etmek istiyorum, ve Denis Blais, Sandra Caron, Silvie Valois ve teknik uzman için Martine Caty olur yardım. Le Fonds d'operasyon la Fondation Merkezi de cancérologie Charles-Bruneau tarafından, HS ve PO les projets de recherche clinique et d'Evalution des teknolojileri (CHU Sainte-Justine) dökün, ve Lösemi ve Lenfoma Derneği tarafından hibe tarafından desteklenmektedir Kanada. ISF la Fondation CHU Sainte-Justine ve le Fonds de la recherche du Québec-Sante (FRQS) burs tarafından desteklenmiştir. AJG Mikrobiyoloji, Infectiology ve İmmünoloji, Université de Montréal (Cebrail-Marquis Burslu), FRQS Bölümü burs alıcı oldu, ve Sağlık Kanada Enstitüler RPiyasaları Araştırması (CIHR). NM la Fondation CHU Sainte-Justine, Cole Vakfı ve FRQS tarafından desteklenmiştir.

Materials

Leucocep tube VWR 89048-936/89048-932 12 ml or 50 ml tubes may be used depending on the volume of blood. 
Ficoll-Paque GE Healthcare 17-1440-02 Protect from light.
Benzonase nuclease Novagen 70746-3 Keep at -20 C.
MultiScreenHTS-IP Filter Plate Millipore MSIPS4W10 Sterile with pore size of 0.45 µm. 
Mouse anti-human IFN-γ capture antibody BD Biosciences 551221 NIB42 clone. 
Pepmix VZV IE63  JPT Peptide Technologies PM-VZV-IE63 Dissolve contents of one vial in 40 μL of DMSO. Use within 6 months.
Biotin-conjugated anti-IFN-γ monoclonal antibody BD Biosciences 554550 4SB3 clone.
Streptavidin conjugated with alkaline phosphatase  Bio-Rad Life Science 170-3554 Dilute for use on the same day.
BCIP/NBT Bio-Rad Life Science 170-6432 Protect from light.
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Ballen, K. K., et al. Umbilical cord blood transplantation: the first 25 years and beyond. Blood. 122 (4), 491-498 (2013).
  2. Vandenbosch, K., et al. Varicella-zoster virus disease is more frequent after cord blood than after bone marrow transplantation. Biol. Blood Marrow Transplant. 14 (8), 867-871 (2008).
  3. Barker, J. N., et al. Serious infections after unrelated donor transplantation in 136 children: impact of stem cell source. Biol. Blood Marrow Transplant. 11 (5), 362-370 (2005).
  4. Merindol, N., et al. Reconstitution of protective immune responses against cytomegalovirus and varicella zoster virus does not require disease development in pediatric recipients of umbilical cord blood transplantation. J. Immunol. 189 (10), 5016-5028 (2012).
  5. Feldman, S., et al. Varicella in children with cancer: Seventy-seven cases. Pediatrics. 56 (3), 388-397 (1975).
  6. Arvin, A. M. Varicella-Zoster virus: pathogenesis, immunity, and clinical management in hematopoietic cell transplant recipients. Biol. Blood Marrow Transplant. 6 (3), 219-230 (2000).
  7. Wiegering, V., et al. Varicella-zoster virus infections in immunocompromised patients – a single centre 6-years analysis. BMC Pediatr. 11, 31 (2011).
  8. Boeckh, M., et al. Long-term acyclovir for prevention of varicella zoster virus disease after allogeneic hematopoietic cell transplantation–a randomized double-blind placebo-controlled study. Blood. 107 (5), 1800-1805 (2006).
  9. Boeckh, M. Prevention of VZV infection in immunosuppressed patients using antiviral agents. Herpes. 13 (3), 60-65 (2006).
  10. Tomblyn, M., et al. Guidelines for preventing infectious complications among hematopoietic cell transplantation recipients: a global perspective. Biol. Blood Marrow Transplant. 15 (10), 1143-1238 (2009).
  11. Ljungman, P., et al. Long-term acyclovir prophylaxis in bone marrow transplant recipients and lymphocyte proliferation responses to herpes virus antigens in vitro. Bone Marrow Transplant. 1 (2), 185-192 (1986).
  12. Selby, P. J., et al. The prophylactic role of intravenous and long-term oral acyclovir after allogeneic bone marrow transplantation. Br. J. Cancer. 59 (3), 434-438 (1989).
  13. Distler, E., et al. Recovery of varicella-zoster virus-specific T cell immunity after T cell-depleted allogeneic transplantation requires symptomatic virus reactivation. Biol. Blood Marrow Transplant. 14 (12), 1417-1424 (2008).
  14. Levin, M. J., et al. Decline in varicella-zoster virus (VZV)-specific cell-mediated immunity with increasing age and boosting with a high-dose VZV vaccine. J. Infect. Dis. 188 (9), 1336-1344 (2003).
  15. Jones, L., et al. Phenotypic analysis of human CD4+ T cells specific for immediate-early 63 protein of varicella-zoster virus. Eur. J. Immunol. 37 (12), 3393-3403 (2007).
  16. Czerkinsky, C., et al. Reverse ELISPOT assay for clonal analysis of cytokine production. I. Enumeration of gamma-interferon-secreting cells. J. Immunol. Methods. 110 (1), 29-36 (1988).
  17. Hutchings, P. R., et al. The detection and enumeration of cytokine-secreting cells in mice and man and the clinical application of these assays. J. Immunol. Methods. 120 (1), 1-8 (1989).
  18. De Castro, N., et al. Varicella-zoster virus-specific cell-mediated immune responses in HIV-infected adults. AIDS Res. Hum. Retroviruses. 27 (10), 1089-1097 (2011).
  19. Jones, L., et al. Persistent high frequencies of varicella-zoster virus ORF4 protein-specific CD4+ T cells after primary infection. J. Virol. 80 (19), 9772-9778 (2006).
  20. Malavige, G. N., et al. Viral load, clinical disease severity and cellular immune responses in primary varicella zoster virus infection in Sri Lanka. PLoS One. 3 (11), (2008).
  21. Sadaoka, K., et al. Measurement of varicella-zoster virus (VZV)-specific cell-mediated immunity: comparison between VZV skin test and interferon-gamma enzyme-linked immunospot assay. J. Infect. Dis. 198 (9), 1327-1333 (2008).
  22. Smith, J. G., et al. Development and validation of a gamma interferon ELISPOT assay for quantitation of cellular immune responses to varicella-zoster virus. Clin. Diagn. Lab. Immunol. 8 (5), 871-879 (2001).
  23. Ouwendijk, W. J., et al. T-cell immunity to human alphaherpesviruses. Curr. Opin. Virol. 3 (4), 452-460 (2013).
  24. Rowland-Jones, S. L., et al. Cytotoxic T cell responses to multiple conserved HIV epitopes in HIV-resistant prostitutes in Nairobi. J. Clin. Invest. 102 (9), 1758-1765 (1998).
  25. Alter, G., et al. Human immunodeficiency virus (HIV)-specific effector CD8 T cell activity in patients with primary HIV infection. J. Infect. Dis. 185 (6), 755-765 (2002).
  26. Lechner, F., et al. Analysis of successful immune responses in persons infected with hepatitis C virus. J. Exp. Med. 191 (9), 1499-1512 (2000).
  27. Fournillier, A., et al. A heterologous prime/boost vaccination strategy enhances the immunogenicity of therapeutic vaccines for hepatitis C virus. J. Infect. Dis. 208 (6), 1008-1019 (2013).
  28. Adetifa, I. M., et al. Interferon-γ ELISPOT as a biomarker of treatment efficacy in latent tuberculosis infection: a clinical trial. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 187 (4), 439-445 (2013).
  29. Lalvani, A., Pareek, M. A 100 year update on diagnosis of tuberculosis infection. Br. Med. Bull. 93, 69-84 (2010).
  30. Berger, R., et al. A dose-response study of a live attenuated varicella-zoster virus (Oka strain) vaccine administered to adults 55 years of age and older. J. Infect. Dis. 178 Suppl. 1, (1998).
  31. Trannoy, E., et al. Vaccination of immunocompetent elderly subjects with a live attenuated Oka strain of varicella zoster virus: a randomized, controlled, dose-response trial. Vaccine. 18 (16), 1700-1706 (2000).
  32. Brunner, K. T., et al. Quantitative assay of the lytic action of immune lymphoid cells on 51-Cr-labelled allogeneic target cells in vitro; inhibition by isoantibody and by drugs. Immunology. 14 (2), 181-196 (1968).
  33. Moretta, A., et al. Quantitative assessment of the pool size and subset distribution of cytolytic T lymphocytes within human resting or alloactivated peripheral blood T cell populations. J. Exp. Med. 158 (2), 571-585 (1983).
  34. Jung, T., et al. Detection of intracellular cytokines by flow cytometry. J. Immunol. Methods. 159 (1-2), 197-207 (1993).
  35. Maecker, H. T., et al. Standardization of cytokine flow cytometry assays. BMC Immunol. 6, 13 (2005).
  36. Nomura, L., et al. Standardization and optimization of multiparameter intracellular cytokine staining. Cytometry A. 73 (11), 984-991 (2008).
  37. Letsch, A., Scheibenbogen, C. Quantification and characterization of specific T-cells by antigen-specific cytokine production using ELISPOT assay or intracellular cytokine staining. Methods. 31 (2), 143-149 (2003).
  38. Merindol, N., et al. Umbilical cord blood T cells respond against the Melan-A/MART-1 tumor antigen and exhibit reduced alloreactivity as compared with adult blood-derived T cells. J. Immunol. 185 (2), 856-866 (2010).
  39. Altman, J. D., et al. Phenotypic analysis of antigen-specific T lymphocytes. Science. 274 (5284), 94-96 (1996).
  40. Scriba, T. J., et al. Ultrasensitive detection and phenotyping of CD4+ T cells with optimized HLA class II tetramer staining. J. Immunol. 175 (10), 6334-6343 (2005).
  41. Stone, J. D., et al. Interaction of streptavidin-based peptide-MHC oligomers (tetramers) with cell-surface TCRs. J. Immunol. 187 (12), 6281-6290 (2011).
  42. Pantaleo, G., et al. Evidence for rapid disappearance of initially expanded HIV-specific CD8+ T cell clones during primary HIV infection. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 94 (18), 9848-9853 (1997).
  43. Wherry, E. J. T cell exhaustion. Nat. Immunol. 12 (6), 492-499 (2011).
  44. Boulet, S., et al. A dual color ELISPOT method for the simultaneous detection of IL-2 and IFN-gamma HIV-specific immune responses. J. Immunol. Methods. 320 (1-2), 18-29 (2007).
  45. Ahlborg, N., Axelsson, B. Dual- and triple-color fluorospot. Methods Mol. Biol. 792, 77-85 (2012).
  46. Precopio, M. L., et al. Immunization with vaccinia virus induces polyfunctional and phenotypically distinctive CD8(+) T cell responses. J. Exp. Med. 204 (6), 405-1416 (2007).
  47. Sadzot-Delvaux, C., et al. Recognition of the latency-associated immediate early protein IE63 of varicella-zoster virus by human memory T lymphocytes. J. Immunol. 159 (6), 2802-2806 (1997).
  48. Malavige, G. N., et al. IE63-specific T-cell responses associate with control of subclinical varicella zoster virus reactivation in individuals with malignancies. Br. J. Cancer. 102 (4), 727-730 (2010).

Tags

IFN-γ ELISpot AssayVaricella-zoster VirusCell-mediated ImmunityUmbilical Cord Blood TransplantationVZV ProphylaxisT Cell ReconstitutionVZV-specific T Cell Response

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Salem Fourati, I., Grenier, A., Jolette, É., Merindol, N., Ovetchkine, P., Soudeyns, H. Development of an IFN-γ ELISpot Assay to Assess Varicella-Zoster Virus-specific Cell-mediated Immunity Following Umbilical Cord Blood Transplantation. J. Vis. Exp. (89), e51643, doi:10.3791/51643 (2014).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image