Publiserte data vedrørende kalsitoningenrelaterte peptidkonsentrasjoner (CGRP) i humant plasma er inkonsistente. Disse inkonsekvensene kan skyldes mangelen på en standardisert, validert metodikk for å kvantifisere dette nevropeptidet. Her beskriver vi en validert ELISA-protokoll (enzyme-linked immunosorbent assay) for å rense og kvantifisere CGRP i humant plasma.
Kalsitonin-genrelatert peptid (CGRP) er et vasoaktivt nevropeptid som spiller en antatt rolle i patofysiologien ved migrene og kan være en kandidat for biomarkørstatus. CGRP frigjøres fra nevronfibre ved aktivering og induserer steril nevrogen inflammasjon og arteriell vasodilatasjon i vaskulaturen som mottar trigeminal efferent innervering. Tilstedeværelsen av CGRP i perifer vaskulatur har ansporet undersøkelser for å oppdage og kvantifisere dette nevropeptidet i humant plasma ved bruk av proteomiske analyser, slik som enzymbundet immunosorbentanalyse (ELISA). Halveringstiden på 6,9 minutter og variasjonen i tekniske detaljer i analyseprotokoller, som ofte ikke er fullstendig beskrevet, har imidlertid gitt inkonsistente CGRP ELISA-data i litteraturen. Her presenteres en modifisert ELISA-protokoll for rensing og kvantifisering av CGRP i humant plasma. De prosessuelle trinnene involverer prøveinnsamling og preparering, ekstraksjon ved bruk av en polar sorbent som et middel til rensing, ytterligere trinn for å blokkere ikke-spesifikk binding og kvantifisering via ELISA. Videre har protokollen blitt validert med pigg og gjenvinning og linearitet av fortynningseksperimenter. Denne validerte protokollen kan teoretisk brukes til å kvantifisere CGRP-konsentrasjoner i plasma hos individer, ikke bare med migrene, men også med andre sykdommer der CGRP kan spille en rolle.
Kalsitonin-genrelatert peptid (CGRP) er et 37-aminosyre nevropeptid som er tilstede i nevronfibre med perivaskulær lokalisering samt ikke-nevronvev. De to formene for CGRP, α- og β-CGRP, deler mer enn 90 % homologi og deler fysiologiske funksjoner; αCGRP finnes imidlertid i det sentrale og perifere nervesystemet, mens βCGRP finnes i det enteriske nervesystemet 1,2. Ved nociceptoraktivering og kalsiumavhengig eksocytose frigjøres CGRP fra nevroner, og induserer steril nevrogen inflammasjon som involverer arteriell vasodilatasjon og ekstravasasjonav plasmaprotein 3,4,5,6,7. Herfra opptrer CGRP i postkapillærkarene og kan være en biomarkør for sykdommer som gir afferente nociseptiv aktivering, som migrene 8,9,10,11. Det er verdt å merke seg at CGRP også har vært involvert i COVID-19 gjennom sin rolle i angiogenese og immunmodulering, og kan forutsi ugunstig sykdomsutvikling12,13. Dermed kan en protokoll for nøyaktig kvantifisering av CGRP i humant plasma ha en bred verdi.
Mest oppmerksomhet har man kanskje fått om CGRPs rolle ved migrene. Basert på prekliniske og kliniske studier har CGRP blitt presentert som en mulig biomarkør for migrene og som et mål for behandling 3,4,5,6,7,8,9,10. Noen studier har funnet en økning av CGRP i kohorter med episodisk migrene i forhold til kontrolldeltakere10,14,15. Suksessen til CGRP-hemmere i kliniske studier for migrenehodepinebehandling ser ut til å implisere forhøyet CGRP som årsaksfaktor for migrenehodepine. Imidlertid har ikke alle etterforskere bekreftet disse resultatene16,17,18,19. Videre er CGRPs rolle ved ikke-hodepinesymptomer ved migrene ennå ikke klarlagt; det nåværende arbeidet var motivert av et ønske om å forstå CGRPs rolle i vestibulære symptomer på migrene.
Inkonsistente CGRP-immunoassay-data i litteraturen kan skyldes flere årsaker. For det første er halveringstiden for CGRP i perifer vaskulatur 6,9 min 20, på grunn av aktiviteten til serinproteaser 21, insulinnedbrytende enzymer og andre metalloproteaser 22, nøytrale endopeptidaser 23 og endotelinkonverterende enzym-1 24. For det andre er de variable tekniske detaljene for immunoassays som brukes til å kvantifisere CGRP ikke fullstendig beskrevet i slike studier. Endelig kompliserer mangelen på standardisering av immunoassay-metoden bildet enda mer.
Denne artikkelen beskriver en modifisert enzymbundet immunosorbentanalyse (ELISA)-protokoll som muliggjør rensing og nøyaktig kvantifisering av α- og βCGRP i humant plasma. Settets antistoffer er ikke kryssreaktive med amylin, kalsitonin eller substans P. Denne protokollen har gjennomgått de nødvendige valideringseksperimentene, for eksempel spike og utvinning og linearitet av fortynning, dataene som presenteres her. En slik CGRP ELISA-protokoll som har gjennomgått validering er ikke tidligere fullstendig beskrevet i litteraturen. Denne protokollen kan brukes til å kvantifisere CGRP i humant plasma i sammenheng med migrene samt kardiologiske2,25, dermatologiske 26, obstetriske 27, revmatologiske28,29, muskel– og skjelettlidelser 30,31, endokrine 32,33 og virussykdommer 12,13 der CGRP har vært involvert.
Denne artikkelen beskriver en validert protokoll som muliggjør påvisning og kvantifisering av CGRP i humant plasma. Denne protokollen ble syntetisert etter at kommersielle CGRP ELISA-sett ble funnet å ikke kvantifisere dette molekylet nøyaktig. Etter å ha etablert en prøveprepareringsprotokoll og en gyldig standardkurve, viste pigg, gjenvinning og linearitet av fortynningseksperimenter at prosentandelen av utvinninger var mye lavere enn forventet. Lignende resultater ble funnet ved bruk av et annet kommersielt CGRP…
The authors have nothing to disclose.
Vi vil gjerne takke Robert N. Cole, Lauren R. DeVine og Marcos Iglesias for deres nyttige diskusjoner angående denne protokollen. Dette ble støttet delvis av 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 av National Institutes of Health (NIH), og NIH Roadmap for Medical Research (UL1 TR003098, NSF). Publikasjonens innhold er utelukkende forfatternes ansvar og representerer ikke nødvendigvis det offisielle synet til Johns Hopkins ICTR, NCATS 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 |