Detection and quantification of novel C-terminal TDP-43 fragments in ALS-TDP.

Araştırma özeti

Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by

Amiyotrofik lateral sklerozun (ALS) patolojik özelliği, TDP-43 proteininin C-terminal parçalarını içeren sitoplazmik inklüzyonların varlığıdır. Burada, paralel reaksiyon izleme (MS-PRM) ile son derece hassas kütle spektrometrisinin, anormal C-terminal TDP-43 parça zenginleştirmesinin kantitasyonunun temelini oluşturmak için patolojik TDP-43 peptit oranlarının yüksek çözünürlüklü bir haritasını oluşturabileceği hipotezini test ettik. P-TDP-43, p-tau, alfa-sinüklein ve beta-amiloid patolojinin varlığı için mikroskobik olarak sahnelenen insan korteksi ve omurilik, tam uzunlukta ve kesikli (hastalığa özgü) TDP-43 peptidlerinin tespiti için immünoblot ve MS tarafından biyokimyasal olarak kesirlendi ve analiz edildi. Bu, 16 ALS, 8 Parkinson, 8 Alzheimer hastalığı ve 8 yaşlı kontrol vakasında MS-PRM tarafından TDP-43'ün mutlak nicelenmesi için ağır izotop etiketli peptidlerin sentezini bilgilendirdi. Daha önce ALS-TDP üre fraksiyonlarında patolojik C-terminal parçalarının zenginleştirilmesini immünoblot ile doğruladık. Sonraki MS analizi, N-terminal trankasyon bölgesine özgü bir peptid de dahil olmak üzere spesifik TDP-43 N- ve C-terminal peptidleri çözdü. MS-PRM tarafından peptidlerin mutlak niceliği, ALS-TDP beyninde normal ve hastalık kontrollerine kıyasla artmış bir C:N-terminal TDP-43 peptid oranı göstermiştir. C:N-terminal oranı>1.5, ALS'yi %100 (CI 79.6-100) ve %100 (CI 68-100) hassasiyete sahip kontrollerden ve Parkinson ve Alzheimer hastalığından %93 hassasiyete (CI 70-100) ve %100 özgüllüğe (CI 68-100) sahip kontrollerden ayırdediyordu. N-terminal trankasyon bölgesine özgü peptidler, ALS'de C-terminal parça zenginleştirmesine uygun olarak artmış, ancak normal C: N-terminal oranı olan ancak coexposent limbik TDP-43 nöropatolojik değişiklikleri olan Alzheimer vakalarının bir oranında da bulunmuştur. Sonuç olarak bu, insan beynindeki patolojik TDP-43 parçalarının zenginleşmesini ölçmek için yeni, hassas ve spesifik bir yöntemdir ve antikorsuz bir tahlilin temelini oluşturabilir. Metodolojimiz, spesifik patolojik TDP-43 peptid imzalarının birincil veya ikincil TDP-43 proteinopatileri ile ilişkili olup olmadığını netleştirmeye yardımcı olma potansiyeline sahiptir.

Özgün kaynak özetini okuyun

The pathological hallmark of amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is the presence of cytoplasmic inclusions, containing C-terminal fragments of the protein TDP-43. Here, we tested the hypothesis that highly sensitive mass spectrometry with parallel reaction monitoring (MS-PRM) can generate a high-resolution map of pathological TDP-43 peptide ratios to form the basis for quantitation of abnormal C-terminal TDP-43 fragment enrichment. Human cortex and spinal cord, microscopically staged for the presence of p-TDP-43, p-tau, alpha-synuclein, and beta-amyloid pathology, were biochemically fractionated and analyzed by immunoblot and MS for the detection of full-length and truncated (disease-specific) TDP-43 peptides. This informed the synthesis of heavy isotope-labeled peptides for absolute quantification of TDP-43 by MS-PRM across 16 ALS, 8 Parkinson's, 8 Alzheimer's disease, and 8 aged control cases. We confirmed by immunoblot the previously described enrichment of pathological C-terminal fragments in ALS-TDP urea fractions. Subsequent MS analysis resolved specific TDP-43 N- and C-terminal peptides, including a novel N-terminal truncation site-specific peptide. Absolute quantification of peptides by MS-PRM showed an increased C:N-terminal TDP-43 peptide ratio in ALS-TDP brain compared to normal and disease controls. A C:N-terminal ratio >1.5 discriminated ALS from controls with a sensitivity of 100% (CI 79.6-100) and specificity of 100% (CI 68-100), and from Parkinson's and Alzheimer's disease with a sensitivity of 93% (CI 70-100) and specificity of 100% (CI 68-100). N-terminal truncation site-specific peptides were increased in ALS in line with C-terminal fragment enrichment, but were also found in a proportion of Alzheimer cases with normal C:N-terminal ratio but coexistent limbic TDP-43 neuropathological changes. In conclusion this is a novel, sensitive, and specific method to quantify the enrichment of pathological TDP-43 fragments in human brain, which could form the basis for an antibody-free assay. Our methodology has the potential to help clarify if specific pathological TDP-43 peptide signatures are associated with primary or secondary TDP-43 proteinopathies.

Bilimsel değerlendirme

Araştırma sorusu

Sorunun kapsamı orijinal çalışma üzerinden değerlendirilir.

Yöntem ve örneklem

Çalışma tasarımı ve örneklem için kaynak makaleyi kontrol edin.

Temel bulgular

Bu kayıt için editoryal olarak onaylanmış bulgu özeti henüz yayımlanmadı.

Sınırlılıklar

Sonuçların genellenebilirliği, yanlılık ve klinik anlamı ayrıca incelenmelidir.

Bibliyografik veriden yöntem, örneklem veya klinik sonuç çıkarımı yapılmaz.