2017年3月21日
本文描述了一种基于固相萃取和液相色谱串联质谱法对人体脑脊液中Aβ1-42进行绝对定量的参考测量方法。
本参考测量程序的总体目标是对人脑脊液中的β淀粉样蛋白进行测量标准化。该方法有助于标准化脑脊液Aβ42的检测,而Aβ42是中枢淀粉样蛋白病变的生物标志物,也是阿尔茨海默病的神经病理学特征。该技术的主要优势在于其经过充分验证,并且在Aβ42定量过程中不使用抗体。
该技术的应用前景涉及阿尔茨海默病的治疗,因为它可用于标准化检测方法,并促进在临床试验中建立通用的截断值。尽管该方法可为人类淀粉样蛋白病理提供深入见解,也可应用于其他有生命机体,如转基因小鼠和非人灵长类动物,以推动新药研发。通常,初次接触该方法的研究人员会遇到困难,因为AVR 142具有很强的疏水性,极易吸附于移液器吸头和试管等表面。
首先,在一个0.5毫升的微量离心管中,加入40微升N15标记的β肽至0.46毫升含20%乙腈和4%浓氨水的溶液中。将肽溶液在涡旋混合器上混合一分钟。然后,取50微升上述肽溶液加入到一个2毫升微量离心管中的1.95毫升含20%乙腈和4%浓氨水的溶液中。
将肽溶液在涡旋振荡器上混匀一分钟。接下来,通过在微量离心管中混合各溶液的适当体积,配制六种校准品溶液。混合校准品溶液后,在0.5毫升微量离心管中,将相应校准品溶液与人脑脊液按适当体积混合,每种设置两个复孔,制备最终的校准品。
将每种溶液在涡旋混合器上混合一分钟。配制内标时,首先在2毫升微量离心管中加入32 µL的13C标记β肽和1.968 mL含20%乙腈和4%浓氨水的溶液。将肽溶液在涡旋混合器上混合一分钟。
接下来,将0.1毫升肽溶液加入含有4.9毫升20%乙腈和4%浓氨水的5毫升微量离心管中。在涡旋混合器上混匀肽溶液1分钟。为制备响应因子样品,将40微升天然Aβ肽加入含有0.46毫升20%乙腈和4%浓氨水的0.5毫升微量离心管中。
混合后,取20微升肽溶液和20微升浓度为每毫升4微克的15N标记β肽,加入到含有1.96毫升20%乙腈和4%浓氨水的2毫升微量离心管中。将肽溶液在涡旋振荡器上混合1分钟。随后,取20微升该肽溶液加入到含有0.38毫升人工脑脊液的0.5毫升微量离心管中。
制备复孔后,将每种溶液在涡旋振荡器上混匀一分钟。在滚轴上解冻样品后,向一个1毫升蛋白96深孔板中每孔分别加入0.18毫升的标准品、响应因子及待测样品,注意将样品加至孔底或接近孔底的位置。随后,通过将内标液滴加到接近样品液面的孔壁侧边(避免移液枪头浸入液面以下),向每孔加入20微升内标液。
然后,向每个孔中加入 0.2 毫升 5 摩尔的盐酸胍。将样品板置于微量板振荡器上,在 1100 转/分钟的条件下振荡混匀 45 分钟。混匀后,向每个孔中加入 0.2 毫升 4% 磷酸。
然后,将样品板置于微孔板振荡器上,以1000 rpm短暂混匀。在混合模式阳离子交换96孔固相萃取(SPE)板的萃取板歧管腔下方放置一个废液储液槽。接着,通过向每孔加入0.2毫升甲醇对SPE吸附剂进行活化处理。
然后,通过向每个孔中加入 0.2 毫升 4% 磷酸溶液来平衡吸附剂。使用八通道移液器,将深孔板中的所有样品转移至固相萃取板中。样品完全通过后,再向每个孔中加入 0.2 毫升 4% 磷酸溶液,洗涤吸附剂两次。
洗涤溶剂从吸附剂中流出后,将储液盘更换为收集管。随后,加入两份50 µL的75%乙腈和10%浓氨水溶液,将样品从吸附剂中洗脱,注意该溶液需要极低的真空度才能通过吸附剂。使用真空离心法干燥洗脱液,过程中不加热。
最后,密封试管并在 -80 摄氏度下冷冻保存,直至分析。校准品接近回归线,且标准差较小。如果校准呈非线性,应弃用该次实验,偏差很可能是由于移液技术不正确和/或校准品稀释错误所致。
重复样的变异系数最好低于10%。天然的15N和13C标记的β肽应同时从液相色谱柱洗脱,峰形接近对称,且无明显拖尾。每个峰至少应进行10次测量,可通过方法中设置的最大进样时间进行调整。在质谱分析过程中,可同时检测所有肽段,除非方法的灵敏度不理想,此时每次进样应仅检测感兴趣的肽段。
一旦掌握,该技术若操作得当,可在四小时内完成。在进行此操作时,需始终牢记:在转移肽溶液前,务必先充分润洗移液器吸头。同时,应尽量使用死体积最小的离心管。
该技术问世后,为阿尔茨海默病领域的研究人员探索其与其他方法(如淀粉样蛋白PET成像)的一致性奠定了基础。该技术还已被用于为基于脑脊液的参考物质分配Aβ142浓度。观看本视频后,您应能够充分掌握如何在人脑脊液中配制校准品,以及在LCMS分析前采用固相萃取法测定样本中Aβ142绝对浓度的操作流程。
请注意,处理人脑脊液(CSF)可能具有极高危险性,因此在进行本操作时,必须始终采取手套、防护眼镜及其他安全措施等预防手段。
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本文介绍了一种利用固相萃取和液相色谱串联质谱法对人体脑脊液(CSF)中Aβ1-42进行绝对定量的参考测量方法。该方法旨在标准化脑脊液Aβ 42的检测分析,而Aβ 42是阿尔茨海默病的关键生物标志物。
采用无需抗体的质谱参考测量方法对脑脊液中的 Aβ1-42 进行绝对定量,可解决阿尔茨海默病生物标志物研发中的关键检测变异问题。该方法通过提供可溯源、可重复的定量结果,增强了靶点验证的预测可信度,从而支持药物研发管线中的决策判断。Aβ1-42 测量的标准化有助于基于风险调整的研发项目优先级排序,并促进临床前及临床研发阶段的跨职能协同。
该方法可整合到从靶点验证到临床前开发的阿尔茨海默病研究全流程中,提供定量的 Aβ1-42 测量结果,用于指导先导化合物的发现及临床前候选分子的筛选。