نحن تصف الإنتاجية العالية، متعدد، واستهدفت السائل النخاعي البروتين (CSF) فحص وضعت مع إمكانية الترجمة السريرية. اختبار يمكن quantitate علامات محتملة وعوامل الخطر لالتنكس العصبي، مثل المتغيرات ئي E (E2، E3 وE4)، وقياس التعبير عنها أليلية.
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
نحن تصف الإنتاجية العالية، متعدد، واستهدفت السائل النخاعي البروتين (CSF) فحص وضعت مع إمكانية الترجمة السريرية. اختبار يمكن quantitate علامات محتملة وعوامل الخطر لالتنكس العصبي، مثل المتغيرات ئي E (E2، E3 وE4)، وقياس التعبير عنها أليلية.
العديد من الأمراض العصبية لا تزال تفتقر إلى علاجات فعالة. والمؤشرات الحيوية يمكن الاعتماد عليها لتحديد وتصنيف هذه الأمراض تكون مهمة في تطوير علاجات جديدة في المستقبل. في كثير من الأحيان المؤشرات الحيوية الجديدة المحتملة لا تجعل في العيادة بسبب القيود في تنميتها وارتفاع التكاليف. ومع ذلك، البروتينات المستهدفة باستخدام رد فعل متعددة مراقبة اللوني السائل، جنبا إلى جنب / قياس الطيف الكتلي (MRM LC-MS / MS)، وتحديدا باستخدام ثلاثية الطيف كتلة رباعي، هو أسلوب واحد التي يمكن استخدامها لتقييم بسرعة والتحقق من صحة المؤشرات الحيوية للترجمة السريرية في مختبرات التشخيص . تقليديا، وقد استخدم هذا النظام الأساسي على نطاق واسع لقياس الجزيئات الصغيرة في المختبرات السريرية، ولكن هذا هو القدرة على تحليل البروتينات، التي تجعلها بديلا جذابا لELISA (انزيم مرتبط-Immunosorعازمة الفحص) المستندة إلى الأساليب. نحن هنا وصف كيف البروتينات استهدافا يمكن استخدامها لقياس علامات المضاعفة من الخرف، بما في ذلك كشف وتحديد الكميات من عوامل الخطر المعروفة ئي E الإسوي 4 (ApoE4).
من أجل جعل الفحص مناسبة للترجمة، تم تصميمه ليكون سريعا وبسيطة ومحددة للغاية وفعالة من حيث التكلفة. ولتحقيق ذلك، يجب أن يكون الأمثل في كل خطوة في تطوير فحص للبروتينات والأنسجة الفردية يتم تحليلها في ويصف هذا الأسلوب سير العمل العادي بما في ذلك مختلف النصائح والحيل لتطوير المستهدفة البروتينات MRM LC-MS / MS للترجمة .
هو الأمثل لتطوير طريقة استخدام الإصدارات تصنيعه حسب الطلب من الببتيدات quantotypic زيتية، الذي معايرة MS للكشف وثم ارتفعت إلى CSF لتحديد التحديد الصحيح للالببتيد الذاتية في الفصل الكروماتوغرافي قبل التحليل في مرض التصلب العصبي المتعدد. لتحقيق ابسولوالشركة المصرية للاتصالات الكميات ومستقرة الإصدارات القياسية الداخلي المسمى النظير من الببتيدات مع قصيرة الأمينية علامات الحمض تسلسل ويحتوي موقع انشقاق التربسين، تدرج في مقايسة.
التأثير المتنامي من الأمراض العصبية مثل مرض الزهايمر، ليوي الجسم الخرف ومرض باركنسون، وأصبحت قضية اجتماعية واقتصادية في كثير من البلدان (1). وهناك حاجة في المؤشرات الحيوية الإضافية التي يمكن استخدامها لتحديد وتصنيف المرضى في المراحل المبكرة من المرض، ورصد أي علاجات جديدة محتملة. ويتمثل الهدف العام من هذه الطريقة هو إنشاء خط أنابيب عام عن وسيلة مبسطة والاقتصادية وأسرع من التحقق من علامات CSF المحتملة من التنكس العصبي. الأساس المنطقي لاستخدام البروتينات المستهدفة أو الببتيد MRM LC-MS / MS كطريقة سهولة تعديل لتقييم متعددة المؤشرات الحيوية البروتين المحتملة من التجارب الاكتشاف. هذه يمكن زيادة المضاعفة على الانفصال السريع الكروماتوغرافي (<10 دقيقة) وتقييمها. ضمن هذه الشاشة متعددة لالمؤشرات الحيوية العصبية، أدرجنا المعروفة الخرف عامل خطر ئي الإسوي E4 (ApoE4) لذلك نحن كاليفورنيان تحديد وقت واحد وضعه ومستوى التعبير، من قبل أن يلغي الحاجة لاجراء اختبارات التنميط الجيني منفصلة 2. يستخدم LC MS / MS بشكل روتيني كأسلوب من خيار لquantitating بدقة جزيئات صغيرة على وسائل أخرى مثل ELISA أو المقايسة المناعية الشعاعية (RIA). هذا التحول في استخدام التكنولوجيا MS للبروتينات تحليل، وقد تحركها القضايا مع التكنولوجيات القائمة على المناعة. وتشمل هذه عبر خصوصية، دفعة لاختلاف دفعة، ومحدودية مدة الصلاحية، والتكلفة العالية. لذلك، البروتينات المستهدفة سرعان ما أصبحت بديلا المتزايد على وسائل الأجسام المضادة تستند مثل غرب النشاف، ريا وإليسا. ومع ذلك، فإن القدرة على تعدد العديد من علامات إلى فحص واحدة هي الميزة الرئيسية لهذه التقنية خلال أساليب تعتمد على مناعة 3. هذه التقنية هي التي تنطبق على العديد من الأنسجة، واستخدمت بوصفها استراتيجية تحقق للدراسات العديد من البروتينات بما في ذلك البلازما (4) والبول 5،6.
الشركة المصرية للاتصالاتchnique يمكن تطبيقها على أي مختبر لديه وصول والخبرة في استخدام ثلاثية الطيف الشامل رباعي. تصميم الببتيد هو بسيط نسبيا مع تزايد استخدام قواعد البيانات المفتوحة المصدر. سوق تنافسية من التوليف الببتيدات مخصص يجعلهم أكثر بكثير بأسعار معقولة. الببتيدات الثقيلة، ومع ذلك، غالية الثمن، وبالتالي ينبغي تقييم علامات على المجموعة الصغيرة قبل أن ينتقل إلى نطاق أوسع. هناك احتمال متزايد لهذه التقنية لاستخدامها في إعدادات التشخيص السريري، مع معظم المستشفيات الكبيرة ذات ثلاثية المنصات القائمة رباعية والتي يمكن بسهولة أن تتكيف لتشغيل المقايسات البروتين المستهدفة. واحد من هذا القبيل تطبيق طريقة، مما يجعلها في وضع التشخيص الروتيني، هو تطبيقه مؤخرا لحديثي الولادة فحص بقعة الدم لفقر الدم المنجلي فقر الدم 7.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ملاحظة: يتم إعطاء التخطيطي من البروتوكول العام هو موضح هنا في اللوحة 1 جميع العينات المستخدمة في تطوير هذه الطريقة هي فائض عينات التشخيص السريري وأن تحصل على موافقة أخلاقية من لجنة لندن بلومزبري الأخلاق.

ويتم اختيار الشكل 1. تخطيطي يوضح العملية الشاملة لإنشاء المستهدفة CSF MRM LC-MS / MS الفحص. الببتيدات المرشح علامة للحصول على تقييم من أهداف البروتين. من خلال استخدام الببتيدات تصنيعه حسب الطلب، يتم إنشاء LC-MS / MS أسلوب متعدد المستهدفة. بعد التقييم، والفحص يمكن استخدامها لتقييم فعالية من علامات محتملة من التنكس العصبي.
1. الببتيد اختيار وتصميم
ملاحظة: معايير الببتيد علامة هو أنه يجب أن تكون فريدة من نوعها (proteotypic قوية>) وتمثل وفرة كمية من البروتين (quantotypic). لتحديد ما إذا كان الببتيد هي فريدة من نوعها أو لا، فإن "الانفجار" أداة البحث في الموقع يونيبروت (http://www.uniprot.org/blast/) يمكن استخدامها.
2. إعداد الببتيدات قياسي
ملاحظة: من أجل اختيار أفضل التحولات الكمية، والكشف عن مصفوفة (CSF) يحتاج إلى أن يكون الأمثل. الطريقة الأكثر فعالية لتحسين الببتيدات المضاعفة هي لإنشاء برك من الببتيدات بتركيزات معروفة. ويمكن بعد هذه المجموعات أن تستخدم لتطوير أسلوب والمنحنيات القياسية.
3. الأمثل للكشف الببتيد MS
تطوير أسلوب 4. LC-MRM
ملاحظة: تحليل خليط من الببتيدات الاصطناعية من قبل اللوني السائل (UPLC) إلى جانب نظام لالثلاثي رباعية مطياف الكتلة والأداء الفائق. ضمان مصدر نظيف. المذيبات (أ) هو ده 2 0 مع 0.1٪ الاتحاد الانجليزي. وإيه سي المذيبات B بنسبة 0.1٪ الاتحاد الانجليزي.

الشكل 2. مثال على دينامية MRM MS الطريقة. موقوتة قنوات التحولات الببتيد ويمكن تصنيف وفقا لمرات الاحتفاظ المعمول بها. تمكين MRMs لإدراجها في الأزياء توقيت كما أزل الببتيدات علامة مختارة من العمود اللوني، ويقلل من عدد من هيئة تنظيم الاتصالاتnsitions على مدى فترة زمنية ويزيد من حساسية مقايسة. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
5. إضافة معايير الداخلية
ملاحظة: كما هو موضح سابقا 10، يمكن إدراج المعايير الداخلية مستقرة المسمى النظير في الفحص. ويرجع ذلك إلى حساب هذه المعايير، وينصح لتقييم أولا الببتيدات في المصفوفة.
6. LC-MRM الفحص من عينات المريض السائل النخاعي
تحليل 7. البيانات
ويستند كمية البيانات على نسبة كثافة من المعايير الداخلية الذروة الأساسية (الببتيدات المسمى الثقيلة): ملاحظة. معلومات مفصلة عن تحليل البيانات / MRM SRM وقد وصفت سابقا 10. ويمكن بعد ذلك البيانات نسبة استخدامها في منحنى القياسية لتحديد مستويات مطلقة أو حساب لهم من التركيز وأضاف الببتيد الثقيل المسمى.
8. ئي E شكل الإسوي الحالة
ملاحظة: لتحديد APOE وضع الإسوي، وجود الببتيدات المقابلة لا يمكن أن يؤديها من خلال تحديد وجود كل الإسوي.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
باستخدام الطريقة الموصوفة أعلاه، وقد تم تطوير فحص تعدد الإرسال عالية الإنتاجية 10 دقيقة تتألف من 74 الببتيدات من 54 البروتينات، ومقايسة لعلامات من الاضطرابات العصبية مرض الزهايمر ويوي الجسم الخرف (الائتلاف الحزبي) 8 الشكل 3 يظهر اللوني تعدد الإرسال المنشورة قبل 8 من علامات الببتيد كبيرة من الفحص. ونظرا لالببتيدات المدرجة في فحص والتحولات الكمي في الجدول 2. البيانات الناتجة عن هذه الطريقة تعطي ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
كما هو الحال مع جميع المقايسات MS مقرها، والخطوات الحاسمة في الأسلوب هي تحديد الكميات المناسبة والدقيقة من المعايير الداخلية. إذا كان يتم استخدام الكميات المطلقة، ثم المبالغ الصحيحة من الببتيدات ارتفعت في المنحنى القياسي حاسمة أيضا.
لا يتطلب لدينا فحص هطول الأمطار من السائل النخاعي أو استخدام أي نوع من الخطوات لأعلى أو لتحلية نظيفة قبل التحليل MS - هو تماما وعاء واحد طريقة رد فعل. نظرا لصغر حجم السائل النخاعي وتع...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
تم تمويل هذا العمل وتسهيله من خلال مبادرة GOSomics البحثية من قبل المعهد الوطني للبحوث الصحية ، ومركز البحوث الطبية الحيوية في مستشفى جريت أورموند ستريت ومركز قياس الطيف الكتلي البيولوجي UCL في معهد UCL لصحة الطفل بتبرعات كريمة من مؤسسة Szeban Peto. مركز أبحاث الخرف هو مركز تنسيق لأبحاث الزهايمر في المملكة المتحدة. يقر المؤلفون بدعم أبحاث الزهايمر في المملكة المتحدة ، ووحدة البحوث الطبية الحيوية للخرف في ساحة الملكة NIHR ، ومركز أبحاث الطب الحيوي UCL / H ، ومركز ليونارد وولفسون التجريبي لطب الأعصاب.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| الأسيتونيتريل (ACN), LC-MS grade | فيشر | A955-1 | |
| حمض الفورميك ، درجة LC-MS ، | فيشر | A117-50 | |
| Dithiothreitol (DTT) | Sigma ؛ | D5545 - 5 جم | |
| حمض الهيدروكلوريك ، 37٪ وزن / ث | VWR ؛ | BDH3028 - 2.5 إل جي | |
| يودوأسيتاميد | سيجما | I1149 - 5 جم | |
| هيدروكسيد الصوديوم (هيدروكسيد الصوديوم) | فيشر | S318-500 | |
| التربسين ، درجة التسلسل ، حمض | Promega | V5113 | |
| ثلاثي فلورو أسيتيك المعدل (TFA) ، LC-MS الصف | فيشر | A116-50 | |
| اليوريا | سيجما | U0631- 500 جم | |
| ماء ، LC-MS ULTRA Chromasolv | Fluka | 14263 | |
| الببتيدات المركبة المخصصة المحلية 1-4 مجم | Genscript | مخصص | |
| الأحماض الأمينية الثقيلة [13< / sup>C ؛ 15< / sup>N] الببتيدات المخصصة | Genscript | مخصص | |
| ASB 14 | Merck Millipore | 182750 - 25 جم | |
| Thiourea | Sigma | T7875 - 500 جم | |
| Tris base | Sigma | T6066 | |
| VanGuard precolumn | Waters | 186007125 | |
| Cortecs UPLC C18 + 1.6 &# 956; m 2.1 × 50 مم عمود | المياه | 186007114 | |
| الخميرة Enolase | سيجما | E6126 | |
| 300 &# 956; ل قوارير زجاجية علوية برغي شفافة | فيشر العلمية | 03-FISV | |
| Y أغطية برغي شق ؛ | فيشر العلمي | 9SCK- (B)-ST1X | |
| مجفف التجميد | Edwards Mudulyo | Mudulyo | |
| المكثف / السرعة فراغ | Eppendof | المكثف بالإضافة إلى 5301 | |
| Xevo -TQ-S مطياف الكتلة | نظام | ||
| Acquity UPLC | المياه |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن