美国密苏里州人类血清中波旁病毒特异性血清中和抗体的检测

Detection of Bourbon Virus-Specific Serum Neutralizing Antibodies in Human Serum in Missouri, USA

作者信息Gayan Bamunuarachchi, Houda Harastani, Paul W Rothlauf, Ya-Nan Dai, Ali Ellebedy, Daved Fremont, Sean P J Whelan, David Wang, Adrianus C M Boon
PMID35607948
期刊mSphere
发布时间2022-06-29
DOI10.1128/msphere.00164-22

实验完整度

包含病毒构建与表征、小鼠免疫与单克隆抗体制备、两种中和试验开发、人血清队列筛选及FRNT验证等多个独立证据层级。

主要模型

Vero E6细胞 Vero-CCL81细胞 C57BL/6小鼠 2020年圣路易斯地区440份人血清队列

重点核对

人血清样本:440份,来源于2020年4月27日至5月12日Barnes-Jewish Hospital维生素D检测的残余样本 快速中和试验:VSV-BRBV假病毒,200 FFU,人血清1:20和1:60稀释,孵育1小时,感染8小时 BRBV FRNT:BRBV 200 FFU,人血清起始稀释1:40,连续3倍稀释至1:29,160,孵育1小时,感染24小时 阳性对照:5只BRBV感染小鼠22天后的混合血清,IC50范围为1:500至1:1,350 结果判定:快速试验以80%抑制为阳性阈值,FRNT验证阳性样本

摘要

波旁病毒(BRBV)于2014年在首例人类死亡病例中被发现。此后,在美国密苏里州和堪萨斯州的蜱虫(美洲花蜱)中检测到该病毒。尽管BRBV在这些州的蜱虫中流行率很高,但报道的人类病例很少,社区中BRBV的真实感染负担未知。在此,我们开发了两种病毒中和试验,一种水疱性口炎病毒(VSV)-BRBV假病毒快速试验和一种BRBV病灶减少中和试验,以评估2020年在密苏里州圣路易斯市采集的人血清中BRBV中和抗体的血清阳性率。在测试的440份人血清样本中,三份(0.7%)能够强效中和VSV-BRBV和野生型BRBV。这些发现表明,人类感染BRBV比以前认识的更为常见。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
人类血清中是否存在BRBV特异性中和抗体,以及BRBV在社区中的真实感染负担如何?
核心机制
BRBV GP是病毒中和抗体的主要靶点,通过检测针对GP的中和抗体可评估既往感染。
主要证据
在440份人血清中,3份(0.7%)在VSV-BRBV快速试验中显示>80%抑制,并在BRBV FRNT中确认能中和活病毒,IC50分别为1:2,631、1:1,259和1:938。
研究意义
该研究首次报道了人类血清中BRBV中和抗体的血清阳性率,提示BRBV感染比仅基于已报告病例所预期的更为常见。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

构建表达BRBV GP的重组VSV

在较低生物安全水平下研究BRBV GP,并用于开发中和抗体检测工具。

用BRBV GP基因替换VSV eGFP分子克隆中的G基因,拯救出VSV-BRBV,并在Vero-CCL81细胞上验证其感染和复制能力。

2

制备并表征BRBV GP特异性单克隆抗体

获取BRBV GP特异性抗体,用于检测BRBV感染细胞和开发FRNT。

用灭活BRBV和重组GP免疫C57BL/6小鼠,通过流式分选GP特异性B细胞,克隆VH和VL基因,表达纯化9株人源化单抗,并经ELISA和FFA验证其特异性和检测能力。

3

开发快速eGFP-based中和试验

高通量筛选人血清中BRBV中和抗体。

用VSV-BRBV感染Vero E6细胞,检测血清对病毒感染(eGFP表达)的抑制,并以无血清对照归一化。

4

开发BRBV FRNT并验证人血清中和活性

确认快速试验阳性样本对活BRBV的中和能力。

将人血清与BRBV孵育后感染Vero E6细胞,用E02单抗检测病灶,计算中和抑制率。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基Corning--
胎牛血清Biowest--
青霉素Life Technologies--
链霉素Life Technologies--
L-谷氨酰胺Corning--
Expi293表达培养基Gibco--
痘苗病毒vTF7-3----
QIAamp病毒RNA小提试剂盒Qiagen--
Qiagen OneStep RT-PCR试剂盒Qiagen--
Illumina Nextera XT DNA文库制备试剂盒Illumina--
MiSeq测序平台Illumina--
pOET1载体Mirus Bio--
flashBAC杆状病毒表达系统Mirus Bio--
High Five细胞Gibco--
Ni2+亲和树脂GoldBio--
咪唑Sigma-Aldrich--
HiLoad 16/600 Superdex 200色谱柱GE Healthcare--
pFM1.2R载体----
Addavax佐剂InvivoGen--
β-丙内酯Sigma-Aldrich--
抗CD16/CD32抗体 (93)BioLegend--
抗CD19-FITC抗体 (1D3)BioLegend--
抗IgD-APC-Cy7-A抗体 (11-26c.2a)BioLegend--
抗Fas-PE-A抗体 (Jo2)BD Biosciences--
抗GL7-PerCP-Cy5.5-A抗体 (GL7)BioLegend--
抗CD71-PE-Cy7-A抗体 (RI7217)BioLegend--
抗CD138-BV421抗体 (281-2)BioLegend--
抗CD4-AF700抗体 (GK1.5)BioLegend--
Zombie Aqua活力染料BioLegend--
Brilliant Stain缓冲液BD Horizon--
ExpiFectamine 293表达试剂盒Thermo Fisher Scientific--
蛋白A琼脂糖Invitrogen--
山羊抗人IgG-HRPJackson ImmunoResearch109-035-088
山羊抗小鼠IgG1-HRPSouthern Biotech1070-05
Synergy HT酶标仪BioTek--
甲基纤维素Sigma--
MEM培养基Corning--
TMB底物Vector Laboratories--
ImmunoSpot分析仪Cellular Technologies--
Hoechst染料Sigma--
InCell 2000分析仪GE Healthcare--
E02单克隆抗体----
GraphPad Prism软件----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
病毒构建与表征
VSV-BRBV的拯救条件、病毒滴度(>10^8 FFU/mL)、空斑大小
阅读提示:Materials and Methods: Virus and cell culture; Results: 构建VSV-BRBV;图1图注
单克隆抗体制备
小鼠品系(C57BL/6)、周龄(11-12周)、免疫剂量(500ng灭活BRBV,5μg rGP)、免疫间隔(33天)、B细胞分选门控
阅读提示:Materials and Methods: Animal experiments; Flow cytometry; Results: 图2
快速eGFP-based中和试验
Vero E6细胞、VSV-BRBV用量(200 FFU)、人血清稀释(1:20和1:60)、孵育时间(1小时)、感染时间(8小时)、阳性对照血清来源与稀释
阅读提示:Materials and Methods: Rapid eGFP-based VSV-BRBV GP virus neutralization assay; Results: 图3
BRBV FRNT
Vero E6细胞、BRBV用量(200 FFU)、人血清起始稀释(1:40)、系列稀释(3倍)、孵育时间(1小时)、感染时间(24小时)、检测抗体(E02 MAb)
阅读提示:Materials and Methods: BRBV neutralization assay; Results: 图4
人血清队列
样本来源(2020年4月27日至5月12日Barnes-Jewish Hospital维生素D检测残余样本)、样本量(440份)、伦理批号
阅读提示:Materials and Methods: Human serum cohort