2012年10月31日
複数のバイオマーカー候補のハイスループットの検証は凍結/融解サイクルを最小限に抑え、貴重な血漿検体を使用するために、シーケンシャルELISA法により行うことができる。ここでは、連続して6つの異なる検証血漿バイオマーカーのELISAを実行する方法を示し 1月3日移植片対宿主病(GVHD)の 4同じ血漿試料に。
本実験の全体的な目的は、ハイスループット連続ELISAを用いることで、プロテオミクスによって発見された多数の新規バイオマーカーを効率的に解析することである。まず、ソースプレートに検体を添加し、各バイオマーカーの希釈系列の作成および試験間の回収プラズマの保存を行う。次に、各タンパク質のELISAを実施し、患者検体中の濃度を測定する。
最終的に、急性移植片対宿主病の臨床症状の発現時における、これらのバイオマーカーのタンパク質レベルの上昇を評価することができます。既存の手法に対する本手法の主な利点は、シーケンシャルアナライザーを用いることで、マルチプレックスプラットフォームでは必ずしも対応していない複数の新規タンパク質を解析できる点にあります。本手法の意義は、急性移植片対宿主病の診断への応用にまで及びます。
この方法で検証されたバイオマーカーは、現在、臨床ケアに向けて研究が進められています。本手法は、外傷後造血幹細胞移植における合併症に関する知見を提供できるだけでなく、肺移植、その合併症、肺がん、あるいは診断目的の血液検査が有用である可能性のあるあらゆる疾患のバイオマーカー探索および検証にも応用可能です。
この手法の視覚的なデモンストレーションは非常に重要です。再現性を確保し、バッチ間の変動を抑えるためには、複数のステップを一貫して行うことが不可欠だからです。実験の前日に、血漿分注サンプルを15,300 RCF、4 °Cで10分間遠心分離し、底部に凝固物、上部に脂質を分離させ、血漿を回収します。次に、あらかじめ定義したマップに従い、各サンプルから150 µLの未希釈血漿を手動ピペッティングで96ウェルV底プレートに分注します。プレートをパラフィルムで密閉し、4 °Cの恒温槽に最大72時間保存します。
次に、製造元の仕様に従ってIL-2受容体αおよびヒト増殖因子(HGF)捕捉抗体を再構成および希釈し、それぞれの96ウェル高結合ハーフウェルプレートの各ウェルに、各抗体を50 µLずつ分注します。その後、プレートシーラーでこれらのプレートを密封し、4 °Cで一晩インキュベートします。続いて、製造元のプロトコルに従ってReg3αを製造元のコーティングバッファーで希釈し、384ウェルNunc MaxSorプレートの各ウェルに、この溶液を25 µLずつ分注します。
その後、実験初日にこのプレートを密封し、同じく4 °Cで保存します。まず、IL-2受容体αテストプレートを洗浄し、TBS中のblottoでブロッキングを行います。標準品を再構成した後、製造元のプロトコルに従って8点の標準曲線を作成します。
次のプレートに、希釈していない血漿50 µLと、ソースプレートから各標準品50 µLをデュプリケートでELISAテストプレートに分注します。その後、封印したプレートを、300 RPMに設定したプレートローテーターを用いて室温でインキュベートします。2時間後、IL-2受容体α ELISAテストプレートから血漿を回収し、希釈していない血漿ソースプレートに戻します。
メーカーのプロトコルに従ってEIAを完了した後、プレートリーダーを450から570ナノメートルに設定し、各ウェルの吸光度を測定します。Reg IIIα ELISAについては、まず10 µLの未希釈血漿を別のV底ソースプレートに移し、次に各ウェルにメーカー提供の希釈バッファーを90 µL添加して、1:10希釈ソースプレートを作成します。メーカーのプロトコルに従ってReg IIIα ELISAを完了した後、384ウェルプレートに停止液を添加し、プレートリーダーを450から620ナノメートルに設定して各ウェルの吸光度を測定します。メーカーの仕様に従ってIL-10およびTNF-R1捕捉抗体を再構成および希釈した後、それぞれの96ウェル高結合ハーフウェルプレートの各ウェルに、捕捉抗体を50 µLずつコーティングします。
次に、密封したテストプレートを室温で一晩インキュベートします(elephantプレートの場合)。TN FFRプレートの場合は 4 °C でインキュベートします。IL-2 受容体 α ELISA の完了後、希釈していない血漿 60 µL を新しいソースプレートに分注します。その後、各ウェルに 1% BSA 含有 PBS を 60 µL 加えて、1:2 希釈血漿ソースプレートを作成します。
次に、HGFテストプレートをTBS中のBLOTTOで洗浄およびブロッキングし、8点の標準曲線希釈系列を調製します。プレートの洗浄およびブロッキングステップの後、1~2倍に希釈した血漿および各標準品を50 µLずつ、EISAテストプレートにデュプリケートで分注します。その後、密封したプレートを、300 RPMに設定したプレートローテーターを用いて、室温で一晩インキュベートします。
翌朝、HGF ELISAテストプレートから1/2希釈血漿を回収し、1/2希釈血漿ソースプレートに戻します。メーカーのプロトコルに従ってEIAを完了させた後、実験2日目に、プレートリーダーを450から570ナノメートルに設定し、各ウェルの吸光度を測定します。まず、未希釈血漿10 µLを新しいソースプレートに移し、次にPBS中の1%BSA 190 µLを加えて、1/20希釈血漿200 µLを作成します。
その後、メーカーのプロトコルに従ってELISAを完了させ、450〜570 nmに設定したプレートリーダーを用いて吸光度を測定しました。TNF-α ELISAについては、まず1% BSAおよびPBSを1:20希釈済みのソースプレートに加え、1ウェルあたり125 µLの1:25に希釈された血漿としました。メーカーのプロトコルに従ってTNF-α EIAを完了させた後、450〜570 nmに設定したプレートリーダーを用いて各ウェルの吸光度を測定しました。IL-8 ELISAについては、まず1:2に希釈した血漿60 µLを新しいソースプレートに移し、次に各ウェルにIL-8希釈液180 µLを加えて、1:6に希釈した血漿ソースプレートを作成しました。
その後、製造元のプロトコルに従ってILH ELISAを完了させ、450〜570ナノメートルに設定したプレートリーダーを使用して各ウェルの吸光度を読み取ります。最後に、すべてのELISAが完了したら、未使用の血漿をチューブに戻し、今後の使用のために凍結保存します。このグラフには、初期のreg III alpha胃腸・移植片対宿主病バイオマーカーレポートで検査された1,084人の患者に対応するreg III alpha濃度を測定した、7つの異なるELISAプレートの標準曲線の吸光度が示されています。プレート間で吸光度が一致していることは、実験間でタンパク質濃度の測定値に一貫性があることを保証します。
血漿サンプルのタンパク質濃度は、サンプルの吸光度を標準曲線の吸光度と比較することで算出した。ELISAおよびクリエイティブフォームウェルプレートを用いることで、血漿の使用量を抑えつつ、ロボットによるクリーンなハンドリングプラットフォームを使用して再現性をさらに向上させることができる。この手順を計画する際は、開発後に回収して後続の実験に使用できるよう、まずは希釈していない血漿でEISを実施することが重要である。
この技術は、連続的なELISAの汎用的な利用を通じて、プロテオミクスの分野の研究者が関心のあるあらゆる疾患における候補バイオマーカーを探索するための道を切り開きました。このビデオを視聴することで、少量の血漿を用い、フリーズサイクルを最小限に抑えながら、連続的なELISAを用いて複数のバイオマーカーを検証する方法について十分に理解できるはずです。
この研究は、移植片対宿主病(GVHD)に関連する複数の血漿バイオマーカーを検証するための高スループットの連続ELISA法を示しています。凍結融解サイクルを最小限に抑えることで、この技術は貴重な血漿サンプルの効率的な分析を可能にします。
Validating multiple plasma biomarkers from limited, irreplaceable patient samples is a critical bottleneck in translational biomarker discovery for acute graft-versus-host disease (GVHD). A high throughput sequential ELISA approach enables efficient, reproducible quantification of candidate biomarkers while conserving precious plasma volume and minimizing pre-analytical variability. This supports early-phase target validation and mechanistic de-risking by providing reliable, multiplex-compatible data from clinically relevant sample types.
The sequential ELISA method fits within the biomarker validation continuum, moving from discovery proteomics through targeted verification to preclinical and clinical correlation, particularly when sample volume and stability are limiting factors.