Nachweis und Quantifizierung von Calcitonin Gene-Related Peptide (CGRP) in humanem Plasma mit Hilfe eines modifizierten Enzyme-linked Immunosorbent Assays

Das Calcitonin-Gen-Related Peptide (CGRP) ist ein Neuropeptid mit 37 Aminosäuren, das sowohl in neuronalen Fasern mit perivaskulärer Lokalisation als auch in nicht-neuronalen Geweben vorkommt. Die beiden Formen von CGRP, α- und β-CGRP, haben eine Homologie von mehr als 90 % und gemeinsame physiologische Funktionen. αCGRP kommt jedoch im zentralen und peripheren Nervensystem vor, während βCGRP im enterischen Nervensystem vorkommt ^1,2. Bei Nozizeptoraktivierung und kalziumabhängiger Exozytose wird CGRP aus Neuronen freigesetzt, was zu einer sterilen neurogenen Entzündung mit arterieller Vasodilatation und Plasmaproteinextravasation führt 3,4,5,6,7. Von hier aus erscheint CGRP in den postkapillaren Gefäßen und kann ein Biomarker für Krankheiten sein, die eine afferente nozizeptive Aktivierung verursachen, wie z. B. Migräne 8,9,10,11. Bemerkenswert ist, dass CGRP aufgrund seiner Rolle bei der Angiogenese und Immunmodulation auch mit COVID-19 in Verbindung gebracht wird und eine ungünstige Krankheitsentwicklung vorhersagen kann^12,13. Daher könnte ein Protokoll zur genauen Quantifizierung von CGRP in menschlichem Plasma einen breiten Wert haben.

Die meiste Aufmerksamkeit wurde vielleicht der Rolle von CGRP bei Migräne geschenkt. Basierend auf präklinischen und klinischen Studien wurde CGRP als möglicher Biomarker für Migräne und als Ziel für die Behandlung vorgeschlagen 3,4,5,6,7,8,9,10. Einige Studien haben eine Erhöhung des CGRP in Kohorten mit episodischer Migräne im Vergleich zu Kontrollteilnehmern festgestellt^10,14,15. Der Erfolg von CGRP-Inhibitoren in klinischen Studien zur Behandlung von Migränekopfschmerzen scheint darauf hinzudeuten, dass ein erhöhter CGRP ein ursächlicher Faktor für Migränekopfschmerzen ist. Allerdings haben nicht alle Forscher diese Ergebnisse bestätigt^16,17,18,19. Darüber hinaus muss die Rolle von CGRP bei den nicht-kopfschmerzbedingten Symptomen der Migräne noch geklärt werden. Die aktuelle Arbeit wurde durch den Wunsch motiviert, die Rolle von CGRP bei vestibulären Symptomen der Migräne zu verstehen.

Widersprüchliche CGRP-Immunoassay-Daten in der Literatur können mehrere Gründe haben. Erstens beträgt die Halbwertszeit von CGRP in den peripheren Gefäßen 6,9 min 20, was auf die Aktivität der Serinproteasen 21, der insulinabbauenden Enzyme und anderer Metalloproteasen 22, der neutralen Endopeptidasen 23 und des Endothelin-konvertierenden Enzyms-1 ²⁴ zurückzuführen ist. Zweitens werden die unterschiedlichen technischen Details der Immunoassays, die zur Quantifizierung von CGRP verwendet werden, in solchen Studien nicht vollständig beschrieben. Schließlich macht die mangelnde Standardisierung der Immunoassay-Methodik das Bild noch komplizierter.

Dieser Artikel beschreibt ein modifiziertes ELISA-Protokoll (Enzyme-linked Immunosorbent Assay), das die Aufreinigung und genaue Quantifizierung von α- und βCGRP in humanem Plasma ermöglicht. Die Antikörper des Kits sind nicht kreuzreaktiv mit Amylin, Calcitonin oder Substanz P. Dieses Protokoll wurde den notwendigen Validierungsexperimenten unterzogen, wie z. B. Spike und Recovery und Linearität der Verdünnung, deren Daten hier vorgestellt werden. Ein solches CGRP-ELISA-Protokoll, das einer Validierung unterzogen wurde, ist in der Literatur bisher nicht vollständig beschrieben worden. Dieses Protokoll kann zur Quantifizierung von CGRP im menschlichen Plasma im Zusammenhang mit Migräne sowie kardiologisch 2,25, dermatologisch 26, geburtshilflich 27, rheumatologisch^28,29, muskuloskelettal 30,31, endokrin ^32,33 und Viruserkrankungen ^12,13 verwendet werden, an denen CGRP beteiligt ist.