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自动、快速、高重复性定量HIV-1 Gag p24 ——全自动微流控ELISA Ella用于细胞基因治疗领域

2021-11-30

HIV-1简介


慢病毒(Lentivirus)载体是一种单链RNA病毒,是以人类免疫缺陷型病毒(HIV)为基础发展起来的细胞基因治疗载体,能够感染分裂和非分裂细胞。由于其可以将外源片段随机插入细胞基因组,因此可以在体内较长期表达目的基因,且免疫原性低、安全性高,是重要的基因操作工具。

HIV基因全长约9.8kb,其中三个最大的阅读框编码了三个最主要的结构蛋白:gag、pol和env。gag基因编码了HIV的核心蛋白,包含有基质蛋白MA(p17)、衣壳蛋白CA(p24)、核衣壳蛋白NC以及p6。其中 p24蛋白是慢病毒外壳中含量最大的标志性蛋1。通过基于双抗夹心法的酶联免疫吸附实验(ELISA)检测p24抗原的含量是测量及计算慢病毒滴度的常用方法。

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1. HIV病毒结构(图片来自网络)

随着从HIV-1衍生的慢病毒载体在细胞和基因治疗中使用的日益增加,在整个细胞基因治疗相关的制造过程中精确计算病毒滴度的需求至关重要。因此需要慢病毒载体定量的可靠方法,来支持细胞基因治疗过程的开发,并实现载体和细胞生产的质量控制。在自动化免疫分析系统Ella p24分析可以快速量化慢病毒载体在细胞和载体生产的不同阶段表达的p24水平。Ella p24分析的自动化、稳定性和可重复性可以最大程度的减少用户的操作误差,并使其在过程标准化、方法转移和可扩展性等方面经得起考验,满足GMP要求(图1)。

2. 应用Ella HIV-1 Gag p24检测助力您的研发与生产过程

Ella HIV-1 Gag p24检测优势


内置标准曲线

内置校准曲线具有宽动态范围和低皮克/毫升灵敏度的优点。Ella HIV-1 Gag p24检测的动态范围在3.93-15,000 pg/mL,检测限为0.67 pg/mL。工厂生成的内置校准曲线是通过多次检测中每个校准品的5个重复平均值来编制的,无需用户进行标准品检测及标准曲线绘制。5PL曲线拟合显示标准品浓度与信号强度(相对荧光单位,RFU)的函数关系。

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3. Ella HIV-1 Gag p24校准曲线

极佳的定量精确性

批内精密度:每个质控品在一次分析中测试16次,CV小于10%。

批间精密度:每个质控品由至少三名技术人员使用两个不同批次试剂,在多次分析中进行测试,CV小于15%。

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图4. Ella HIV-1 Gag p24精确性

良好的回收率和稀释线性

回收率:对四种样品类型(细胞上清、血清、EDTA血浆、肝素钠血浆)各三种不同加标浓度下的回收率进行评估分析,回收率在99%~118%之间。

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图5. Ella HIV-1 Gag p24回收率

稀释线性:对四种样品类型(细胞上清、血清、EDTA血浆、肝素钠血浆)分别使用样品稀释液连续稀释含有和/或加入高浓度HIV-1 Gag p24的样品(2倍、4倍、8倍和16倍稀释),产生并分析在定量范围内的样品。稀释线性结果在83%~111%之间。

图6. Ella HIV-1 Gag p24稀释线性

英国伦敦大学学院与GSK研发部合作利用Ella HIV-1 Gag p24 试剂盒对慢病毒滴度进行分析

近日,由英国伦敦大学学院与葛兰素史克(GSK)研发部合作利用Ella HIV-1 Gag p24 试剂盒在自动化免疫分析系统Ella上对慢病毒载体的滴度进行了分析,相关结果以预印本进行了发表2。首先通过预估慢病毒载体样本中p24浓度确定了样本稀释倍数,以保证检测结果在定量线性范围之内;然后用含有Triton X 的Lysis buffer裂解载体样本(37℃, 1h),进而用试剂盒的SD30稀释液进一步稀释样本。仅仅5~10分钟的加样时间及1个多小时的运行时间,即可自动获得p24浓度结果,并计算慢病毒载体的物理滴度和感染效率。

图7. 英国伦敦大学学院与GSK研发部合作利用Ella HIV-1 Gag p24 试剂盒对慢病毒滴度进行分析

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总结


全自动微流控ELISA Ella只需数分钟加样及1小时仪器运行,即可自动输出3个平行的浓度数据及均值。Ella内置标准曲线使用户无需配制标准品绘制标准曲线即可进行蛋白定量,并且可进行单因子和多因子检测灵活配置,具有极佳的重复性、稳定性、精确性和高灵敏度、宽动态范围。Ella HIV-1 Gag p24检测可以作为慢病毒载体定量的快速可靠方法,来支持细胞基因治疗过程的开发,并实现载体和细胞生产的质量控制。

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参考文献:

1.      Alan Engelman, Peter Cherepanov. The structural biology of HIV-1: mechanistic and therapeutic insights. Nat Rev Microbiol 10, 279–290 (2012).

2.      Hamza Patel, Peter Archibald, Cindy Jung, et al. Developing an effective scale-down model for a suspension adapted HEK293T-derived lentiviral vector stable producer cell line. Authorea. July 28, 2021.

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