Offentliggjorte data vedrørende calcitonin gen-relaterede peptid (CGRP) koncentrationer i humant plasma er inkonsekvente. Disse uoverensstemmelser kan skyldes manglen på en standardiseret, valideret metode til kvantificering af dette neuropeptid. Her beskriver vi en valideret enzymbundet immunosorbentassay (ELISA) protokol til oprensning og kvantificering af CGRP i humant plasma.
Calcitonin genrelateret peptid (CGRP) er et vasoaktivt neuropeptid, der spiller en formodet rolle i patofysiologien af migrænehovedpine og kan være en kandidat til biomarkørstatus. CGRP frigives fra neuronale fibre ved aktivering og inducerer steril neurogen inflammation og arteriel vasodilatation i vaskulaturen, der modtager trigeminal efferent innervering. Tilstedeværelsen af CGRP i den perifere vaskulatur har ansporet undersøgelser til at detektere og kvantificere dette neuropeptid i humant plasma ved hjælp af proteomiske assays, såsom enzymbundet immunosorbentassay (ELISA). Imidlertid har dens halveringstid på 6,9 min og variabiliteten i tekniske detaljer i analyseprotokoller, som ofte ikke er fuldt beskrevet, givet inkonsekvente CGRP ELISA-data i litteraturen. Her præsenteres en modificeret ELISA-protokol til oprensning og kvantificering af CGRP i humant plasma. De proceduremæssige trin omfatter prøveindsamling og -forberedelse, ekstraktion ved hjælp af en polær sorbent som rensningsmiddel, yderligere trin til blokering af ikke-specifik binding og kvantificering via ELISA. Endvidere er protokollen blevet valideret med spike og genopretning og linearitet af fortyndingseksperimenter. Denne validerede protokol kan teoretisk bruges til at kvantificere CGRP-koncentrationer i plasma hos individer, ikke kun med migræne, men også med andre sygdomme, hvor CGRP kan spille en rolle.
Calcitonin genrelateret peptid (CGRP) er et 37-aminosyre neuropeptid, der er til stede i neuronale fibre med perivaskulær lokalisering såvel som ikke-neuronalt væv. De to former for CGRP, α- og β-CGRP, deler mere end 90% homologi og deler fysiologiske funktioner; aCGRP findes dog i det centrale og perifere nervesystem, mens βCGRP findes i det enteriske nervesystem 1,2. Ved nociceptoraktivering og calciumafhængig exocytose frigives CGRP fra neuroner, hvilket inducerer steril neurogen inflammation, der involverer arteriel vasodilatation og plasmaproteinekstravasation 3,4,5,6,7. Herfra vises CGRP i postkapillærkarrene og kan være en biomarkør for sygdomme, der forårsager afferent nociceptiv aktivering, såsom migræne 8,9,10,11. Det skal bemærkes, at CGRP også har været impliceret i COVID-19 gennem sin rolle i angiogenese og immunmodulering og kan forudsige ugunstig sygdomsudvikling12,13. Således kunne en protokol til nøjagtig kvantificering af CGRP i humant plasma have en bred værdi.
Den største opmærksomhed har måske været givet til CGRPs rolle i migræne. Baseret på prækliniske og kliniske studier er CGRP blevet fremsat som en mulig biomarkør for migræne og som et mål for behandling 3,4,5,6,7,8,9,10. Nogle undersøgelser har fundet en forhøjelse af CGRP i kohorter med episodisk migræne i forhold til kontroldeltagere10,14,15. Succesen med CGRP-hæmmere i kliniske forsøg med migrænehovedpine synes at implicere forhøjet CGRP som en årsagsfaktor for migrænehovedpine. Imidlertid har ikke alle efterforskere bekræftet disse resultater16,17,18,19. Desuden er CGRP’s rolle i ikke-hovedpine symptomer på migræne endnu ikke belyst; det nuværende arbejde var motiveret af et ønske om at forstå CGRP’s rolle i vestibulære symptomer på migræne.
Inkonsistente CGRP-immunoassaydata i litteraturen kan skyldes flere årsager. For det første er halveringstiden for CGRP i den perifere vaskulatur 6,9 min 20 på grund af aktiviteten af serinproteaser 21, insulinnedbrydende enzymer og andre metalloproteases 22, neutrale endopeptidaser 23 og endothelinkonverterende enzym-1 24. For det andet er de variable tekniske detaljer i de immunoassays, der anvendes til kvantificering af CGRP, ikke fuldt ud beskrevet i sådanne undersøgelser. Endelig komplicerer manglen på standardisering af immunoassaymetoden billedet endnu mere.
Denne artikel beskriver en modificeret enzymbundet immunosorbentassay (ELISA) protokol, der muliggør oprensning og nøjagtig kvantificering af α- og βCGRP i humant plasma. Sættets antistoffer er ikke krydsreaktive med amylin, calcitonin eller stof P. Denne protokol har gennemgået de nødvendige valideringseksperimenter, såsom spike og genopretning og linearitet af fortynding, hvis data præsenteres her. En sådan CGRP ELISA-protokol, der har gennemgået validering, er ikke tidligere blevet beskrevet fuldt ud i litteraturen. Denne protokol kan bruges til at kvantificere CGRP i humant plasma i forbindelse med migræne samt kardiologisk2,25, dermatologisk 26, obstetrisk 27, reumatologisk28,29, muskuloskeletale 30,31, endokrine 32,33 og virussygdomme 12,13, hvor CGRP har været impliceret.
I denne artikel beskrives en valideret protokol, der muliggør påvisning og kvantificering af CGRP i humant plasma. Denne protokol blev syntetiseret, efter at kommercielle CGRP ELISA-sæt viste sig ikke nøjagtigt at kvantificere dette molekyle. Efter etablering af en prøveforberedelsesprotokol og en gyldig standardkurve viste spike og genfinding og linearitet af fortyndingseksperimenter, at procentdelen af genvindinger var meget lavere end forventet. Lignende resultater blev fundet ved hjælp af et andet kommercielt C…
The authors have nothing to disclose.
Vi vil gerne takke Robert N. Cole, Lauren R. DeVine og Marcos Iglesias for deres nyttige diskussioner vedrørende denne protokol. Dette blev delvist støttet af finansiering fra American Otological Society (Fellowship Grant, PSK), American Hearing Research Foundation (90066548/90072266, JPC) og National Center for Advancing Translational Sciences (NCATS), en del af National Institutes of Health (NIH) og NIH Roadmap for Medical Research (UL1 TR003098, NSF). Publikationens indhold er udelukkende forfatternes ansvar og repræsenterer ikke nødvendigvis den officielle opfattelse af Johns Hopkins ICTR, NCAT eller NIH.
1.7 mL Safeseal microcentrifuge tube | Sorenson Bioscience, Inc. | 11510 | |
99% methanol | ThermoFisher Scientific | L13255.0F | |
15 mL conical centrifuge tube | Falcon | 14-959-49B | |
2 mL round bottom sterile cryovials | CRYO.S | 122263 | |
4% acetic acid | ThermoFisher Scientific | 035572.K2 | |
6.0 mL Vacutainer EDTA collection tube | BD | 367863 | |
Allegra 64R benchtop centrifuge | Beckman Coulter, Inc. | 367586 | |
Aprotinin | VWR | 76344-814 | |
CGRP (human) ELISA kit | Bertin Bioreagent | A05481 | |
CGRP stock | Bertin Bioreagent | ||
EIA Buffer | Bertin Bioreagent | A07000 | |
Ellman's Reagent | Bertin Bioreagent | A09000_49+1 | |
Multichannel pipettes | ThermoFisher Scientific | 4661180N | |
Oasis HLB 3 cc Vac Cartridges | Waters | WAT094226 | |
Orbital Shaker | Bellco | 7744-01010 | |
Precision micropipettes | ThermoFisher Scientific | F144055MG | |
SpectraMax M Series Multi-Mode Microplate reader | Molecular Devices | Part Number M2 | |
TBS/Fish Gelatin | Bioworld, from Fischer Scientific | 50-199-167 | |
Ultrapure water ELISA Grade | Bertin Bioreagent | A07001 | |
Vacufuge plus – Centrifuge Concentrator | Eppendorf | 22820109 | |
Wash Buffer | Bertin Bioreagent | A17000 |