Publicerade data avseende koncentrationer av kalcitonin-genrelaterade peptider (CGRP) i human plasma är inkonsekventa. Dessa inkonsekvenser kan bero på bristen på en standardiserad, validerad metod för att kvantifiera denna neuropeptid. Här beskriver vi ett validerat enzymkopplat immunosorbentanalysprotokoll (ELISA) för att rena och kvantifiera CGRP i human plasma.
Kalcitonin genrelaterad peptid (CGRP) är en vasoaktiv neuropeptid som spelar en förmodad roll i patofysiologin vid migrän och kan vara en kandidat för biomarkörstatus. CGRP frigörs från neuronala fibrer vid aktivering och inducerar steril neurogen inflammation och arteriell vasodilatation i kärlen som får trigeminusefferent innervation. Förekomsten av CGRP i den perifera vaskulaturen har stimulerat undersökningar för att detektera och kvantifiera denna neuropeptid i human plasma med hjälp av proteomiska analyser, såsom den enzymbundna immunosorbentanalysen (ELISA). Dess halveringstid på 6,9 min och variationen i tekniska detaljer i analysprotokoll, som ofta inte beskrivs fullständigt, har dock gett inkonsekventa CGRP ELISA-data i litteraturen. Här presenteras ett modifierat ELISA-protokoll för rening och kvantifiering av CGRP i human plasma. De processuella stegen omfattar provtagning och beredning, extraktion med användning av en polär sorbent som reningsmedel, ytterligare steg för att blockera icke-specifik bindning och kvantifiering via ELISA. Vidare har protokollet validerats med spik och återhämtning och linjäritet av utspädningsexperiment. Detta validerade protokoll kan teoretiskt användas för att kvantifiera CGRP-koncentrationer i plasma hos individer, inte bara med migrän utan också med andra sjukdomar där CGRP kan spela en roll.
Kalcitoningenrelaterad peptid (CGRP) är en 37-aminosyraneuropeptid som finns i neuronala fibrer med perivaskulär lokalisering såväl som icke-neuronala vävnader. De två formerna av CGRP, α- och β-CGRP, delar mer än 90% homologi och delar fysiologiska funktioner; αCGRP finns dock i centrala och perifera nervsystemet, medan βCGRP finns i det enteriska nervsystemet 1,2. Vid nociceptoraktivering och kalciumberoende exocytos frisätts CGRP från nervceller, vilket inducerar steril neurogen inflammation som involverar arteriell vasodilatation och plasmaproteinextravasering 3,4,5,6,7. Härifrån visas CGRP i de postkapillära kärlen och kan vara en biomarkör för sjukdomar som orsakar afferent nociceptiv aktivering, såsom migrän 8,9,10,11. Observera att CGRP också har varit inblandad i COVID-19 genom sin roll i angiogenes och immunmodulering, och kan förutsäga ogynnsam sjukdomsutveckling12,13. Således kan ett protokoll för noggrann kvantifiering av CGRP i human plasma ha ett brett värde.
Mest uppmärksamhet har kanske ägnats åt CGRP:s roll vid migrän. Baserat på prekliniska och kliniska studier har CGRP presenterats som en möjlig biomarkör för migrän och som ett mål för behandling 3,4,5,6,7,8,9,10. Vissa studier har funnit en förhöjning av CGRP i kohorter med episodisk migrän i förhållande till kontrolldeltagare10,14,15. Framgången för CGRP-hämmare i kliniska prövningar för behandling av migrän verkar innebära förhöjd CGRP som en orsaksfaktor för migränhuvudvärk. Men inte alla utredare har bekräftat dessa resultat16,17,18,19. Dessutom har CGRP: s roll i icke-huvudvärksymtom på migrän ännu inte klarlagts; det nuvarande arbetet motiverades av en önskan att förstå CGRP: s roll i vestibulära symtom på migrän.
Inkonsekventa CGRP-immunanalysdata i litteraturen kan bero på flera orsaker. För det första är halveringstiden för CGRP i perifer vaskulatur 6,9 min 20, på grund av aktiviteten hos serinproteaser 21, insulinnedbrytande enzymer och andra metalloproteaser 22, neutrala endopeptidaser 23 och endotelinkonverterande enzym-1 24. För det andra beskrivs inte de variabla tekniska detaljerna för de immunanalyser som används för att kvantifiera CGRP fullständigt i sådana studier. Slutligen komplicerar bristen på standardisering av immunanalysmetoden bilden ännu mer.
Denna artikel beskriver ett modifierat enzymkopplat immunosorbentanalysprotokoll (ELISA) som möjliggör rening och noggrann kvantifiering av α- och βCGRP i human plasma. Kitets antikroppar är inte korsreaktiva med amylin, kalcitonin eller substans P. Detta protokoll har genomgått de nödvändiga valideringsexperimenten, såsom spik och återvinning och linjäritet av utspädning, vars data presenteras här. Ett sådant CGRP ELISA-protokoll som har genomgått validering har inte tidigare beskrivits fullständigt i litteraturen. Detta protokoll kan användas för att kvantifiera CGRP i human plasma i samband med migrän såväl som kardiologisk2,25, dermatologisk 26, obstetrisk 27, reumatologisk28,29, muskuloskeletal 30,31, endokrin 32,33 och virussjukdomar 12,13 där CGRP har varit inblandad.
Denna artikel beskriver ett validerat protokoll som möjliggör detektion och kvantifiering av CGRP i human plasma. Detta protokoll syntetiserades efter att kommersiella CGRP ELISA-kit inte korrekt kvantifierade denna molekyl. Efter att ha upprättat ett provberedningsprotokoll och en giltig standardkurva visade spik och återhämtning och linjäritet av utspädningsexperiment att andelen återvinningar var mycket lägre än förväntat. Liknande resultat hittades med hjälp av ett annat kommersiellt CGRP ELISA-kit (<str…
The authors have nothing to disclose.
Vi vill tacka Robert N. Cole, Lauren R. DeVine och Marcos Iglesias för deras hjälpsamma diskussioner om detta protokoll. Detta stöddes delvis av finansiering från American Otological Society (Fellowship Grant, PSK), American Hearing Research Foundation (90066548/90072266, JPC) och National Center for Advancing Translational Sciences (NCATS), en del av National Institutes of Health (NIH) och NIH Roadmap for Medical Research (UL1 TR003098, NSF). Publikationens innehåll är enbart författarnas ansvar och representerar inte nödvändigtvis den officiella uppfattningen av 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 |