Лаборатория медицинской диагностики, лицензия ЛО-78-01-006578 от 20.02.2016

Свободные легкие цепи иммуноглобулинов в диагностике и прогнозе парапротеинемий.

Уважаемые пациенты! График работы детской медицинской сестры в феврале 2019 г.: 2, 4, 5, 6, 9, 11 и 16 числа.

 

Пнд, 12/04/2017 - 17:29 / admin

Свободные легкие цепи иммуноглобулинов в диагностике и прогнозе парапротеинемий.

Свободные легкие цепи иммуноглобулинов. 

Анализ свободных легких цепей иммуноглобулинов (СЛЦ) в сыворотке крови – эффективный метод диагностики множественной миеломы и других парапротеинемий. Плазматические клетки синтезируют два типа СЛЦ – каппа и лямбда. СЛЦ, не вошедшие в состав моноклональных интактных иммуноглобулинов, высвобождаются в циркуляторное русло, а затем фильтруются и метаболизируются почками в зависимости от их молекулярной массы. Циркулирующие в крови СЛЦ часто формируют гомодимеры, известные как белок Бенс-Джонса – маркер множественной миеломы Бенс-Джонса. 

Парапротеинемии или моноклональные гаммапатии  характеризуются клональной экспансией плазматических клеток. Моноклональный иммуноглобулин, секретируемый этими клетками, является индикатором клональной пролиферации и может количественно измеряться для мониторинга течения болезни. Парапротеинемии являются преимущественно заболеваниями пожилого возраста. Несколько больших проспективных эпидемиологических исследований установили встречаемость парапротеинемии, составляющую около 1% в популяции >50 лет и 3% в популяции >70 лет. 

К моноклональным парапротеинемиям с синтезом свободных легких цепей (СЛЦ) относят миелому легких цепей, первичный системный амилоидоз (AAL), болезнь отложения легких цепей и несекретирующую миелому.  Часто при данных заболеваниях отсутствуют достаточно высокие концентраций сывороточных моноклональных легких цепей, поскольку они фильтруются в мочу и расщепляются эпителием проксимальных канальцев. Концентрация свободных легких цепей в этом случае очень мала, чтобы они могли быть обнаружены сывороточным электрофорезом белков или даже иммунофиксацией сыворотки крови.

Чувствительность метода иммунофиксации при AAL в сыворотке или моче составляет 70% и 90% соответственно, когда свободные легкие цепи определяются и в сыворотке и в моче. Иммунофиксация не может их определить в некоторых образцах сывороток вследствие полимеризации моноклональных легких цепей. Полимеризация части легких цепей приводит к образованию комплексов, которые разделяются при электрофорезе в очень широких аномальных пределах. 

Более чувствительным подходом является иммунохимический метод с спользованием антител к свободным легким цепям иммуноглобулинов. За счет использования высокоспецифичеких антисывороток, направленных на скрытые «криптические» эпитопы легких цепей, он способен выявлять исключительно свободные каппа и лямбда легкие цепи иммуноглобулинов, но не распознает легкие цепи в составе полных молекул иммуноглобулинов, а также тяжелые цепи иммуноглобулина. Показано, что связывание антисывороток с СЛЦ более чем в 10000 раз выше по сравнению с эпитопами легких цепей в составе интактных молекул иммуноглобулина. Это преимущественное связывание позволяет определять даже малое повышение концентрации СЛЦ в присутствии поликлональных иммуноглобулинов. Хотя обнаружение СЛЦ обычно ассоциируется с моноклональными гаммапатиями и парапротеинемиями, поликлональные СЛЦ определяются в низких концентрациях в сыворотке больных воспалительными и аутоиммунными заболеваниями, а также в крови здоровых людей. 

В отличие от иммунофиксации иммунохимическая оценка содержания СЛЦ является количественным измерением. Чувствительность и специфичность такого метода метода позволяет проводить количественное определение и мониторирование моноклональных легких цепей в сыворотке. Нормальные концентрации СЛЦ составляют от 3.3 до 19.4 мг/л для каппа СЛЦ и 5.7 до 26.3 мг/л для лямбда СЛЦ. Каппа/лямбда отношение в пределах от 0.26 до 1.65 является нормальным. Поскольку свободные легкие цепи подвергаются гломерулярной фильтрации, то вычисление их отношения в сыворотке диагностичеки более значимо, чем определение абсолютного уровня каждого показателя. Отношение каппа/лямбда <0.26 подтверждает наличие популяции плазматических клеток, производящих лямбда СЛЦ, в от время как отношение >1.65 подтверждает продукцию каппа СЛЦ. Определение моноклональных СЛЦ представляется важным диагностическим маркером для таких разновидностей моноклональных гаммапатий как миелома с продукцией легких цепей, первичный системный амилоидоз и болезнь отложения легких цепей. Исследование каппа/лямбда коэффициентов является более чувствительным, чем метод иммунофиксации.

Несекретирующая миелома.

Свободные легкие цепи были найдены в сыворотке и моче больных с многими В-клеточными пролиферативными заболеваниями, включая множественную миелому (ММ). Иммунохимические исследования концерации СЛЦ используются для диагностики и мониторирования AL-амилоидоза, миеломы Бенс-Джонса и несекретирующей миеломы. Так, концентрация СЛЦ была измерена в сыворотке у 493 больных ММ с интактными иммуноглобулинами. Соотношение концентраций СЛЦ в крови были патологическим у 96% больных в дебюте заболевания. Концетрация СЛЦ снижалась намного быстрее при лечении основного заболевания,  чем концентрации М-пика, а также отмечалась их корреляция с концентрацией бета 2-микроглобулина и числом плазматических клеток в костном мозге. Таким образом, анализ СЛЦ может быть использован для контроля за течением болезни многих больных с миеломой. В связи с коротким периодом полужизни изменения в концентрации СЛЦ позволяют обеспечить должный контроль за проводимым лечением.

В международном руководстве по анализу СЛЦ выделены три главных показания для их определения у пациентов с моноклональными гаммапатиями. В контексте скрининга парапротеинемий, сывороточный уровень СЛЦ в комбинации с электрофорезом белков и иммунофиксацией имеет высокую специфичность для моноклональных гаммапатий и исключает необходимость анализа суточной мочи. Измерение базального уровня СЛЦ имеет важное прогностическое значение для почти всех форм парапротеинемии. Анализ СЛЦ полезен для количественного монитрорирования больных с олигосекретирующими болезнями плазмацитов, включая AL-амилоидоз, олигосекретирующую миелому и почти 2/3 больных, которые ранее рассматривались как страдающие несекретирующей миеломой. При использовании иммунохимического анализа у больных с несекретирующей миеломой, у которых образцы сыворотки и мочи были негативны на наличие СЛЦ, определяемых методом иммунофиксации, исследование СЛЦ позволяет определить избыток каппа или лямбда СЛЦ у 19 из 28 пациентов. Причем количественные показатели СЛЦ коррелируют с активностью болезни, что свидетельствует о практическом значении этих исследований. Выявление нарушенного отношения каппа СЛЦ/лямбда СЛЦ подтверждает моноклональную продукцию (так называемый феномен рестрикции легкой цепи), что может наблюдаться как при миеломе с интактной продукцией иммуноглобулина, так и при миеломе с продукцией СЛЦ. У больных с продукцией моноклональных каппа цепей отношение каппа/лямбда будет повышено, и у больных с продукцией моноклональных лямбда цепей отношение каппа/лямбда будет снижено.Хотя определение СЛЦ может выделить больных с возможной моноклональной гаммапатией, заключение не должно быть окончательным ввиду значительного распространения на практике моноклональных гаммапатий невыясненного значения у пожилых лиц.

Болезнь отложения легких цепей (БОЛЦ)

Это заболевание характеризуется отложением легких цепей в базальной мембране почечных канальцев. Оно может сочетаться с плазмоклеточной дискразией, чаще всего множественной миеломой, но может наблюдаться при отсутствии гематологических расстройств и в этом случае называется идиопатической БОЛЦ. Клиническими проявлениями является почечная недостаточность и нефротическая протеинурия. Болезнь имеет крайне серьезный прогноз. Martín Herrera C et al 2008 идентифицировали 6 случаев БОЛЦ из 640 биопсий почек. Среди данных пациентов оказалось 4 женщины и 2 мужчины со средним возрастом 57 лет. У 3 из них была выявлена множественная миелома (ММ) (50%). Острая почечная недостаточность или быстро прогрессирующая почечная недостаточность оказалась наиболее частым клиническим проявлением в сочетании с нефротической протеинурией (66%). При биопсии выявлено утолщение базальных мембран канальцев с линейными отложениями каппа цепей. Наиболее частым отклонением со стороны клубочков оказалась нодулярная склерозирующая гломерулопатия (83%). Пяти из шести больным потребовался гемодиализ. Среднее время до летального исхода составило 13 недель для ММ и 110 недель для остальных больных.

Другое мультицентровое исследование БОЛЦ насчитывало 63 наблюдения. Возраст пациентов составил 58 +/- 14.2, количество мужчин в исследовании составило 63.5%, каппа/лямбда отложений в процентом отношении - 68/32%,  парапротеинемии были обнаружены у 65% (ММ), лимфопролиферативные заболевания - у 3%, идиопатическая форма - у 32%. В 96% наблюдениях заболевание проявлялось только почечной недостаточностью (острой - 52%, хронической - 44%) и в 84% протеинурией более 1г/л. Во время последующего наблюдения у 36 больных развилась уремия и 37 больных умерло. Факторами, независимо ассоциированными с неблагоприятным почечным прогнозом, оказались возраст больных (RR-1.05; 95% CI - 1.009 - 1.086) и концентрация креатинина при включении (RR- 1.24; 95% CI -1.02 - 1.5). Факторами, ассоциированными с неудовлетворительным выживанием, оказались возраст, наличие MM  и экстраренальное отложение СЛЦ. В то время, как отложение каппа цепей более часто сочеталось с нодулярной склерозирующей гломерулоптией, гистологические параметры поражения почек не были показатальными для определения прогноза. Таким образом, БОЛЦ следует охарактеризовать клинически как заболевание почек с протеинурией и недостаточностью их функции, которое имеет неблагоприятный прогноз.

Болезнь отложения легких цепей, как и первичный амилоидоз, часто трудны для диагностики, и присутствие моноклональных СЛЦ является важным дифференциально-диагностическим ключем этих заболеваний. Диагностика основывается на биопсии с отложением моноклональных легких цепей в пределах базальной мембраны клубочков и канальцев. В исследовании Gokden N et al (2007) среди 23 больных БОЛЦ у 21 пациента имелась ММ, у 1 выявлена другая парапротеинемия, у 1 больного причина оказалась не установлена. Нодулярная склерозирующая гломерулопатия при световой микроскопии была установлена всего в 3 случаях из 23 наблюдений. Наличие СЛЦ при иммунофлюоресценции было подтверждено во всех биопсиях. Линейные отложения легких цепей были обнаружены у 23 пациентов (100%) (18 каппа, 5 лямбда): в клубочке и канальце - у 13, только в канальцах - у 7, только в клубочке - у 1, в канальцах и интерстициуме - у 1, в клубочке, канальцах и мезангии - у 1. Электронно-микроскопические признаки в виде гранулярных электронно-плотных отложений были положительны у 15 (65%) пациентов. Только по результатам световой микроскопии поставить окончательный диагноз БОЛЦ исключительно сложно. Целесообразно использование иммунофлюоресценции и электронной микроскопии. В другой работе Gokden N et al. (2008) использовано выявление легких цепей с помощью световой, иммунофлюоресцентной и электронной микроскопии на большой группе больных. Из 46 наблюдения в 42 установлена ММ, в 2-ух имелась моноклональная гаммапатия невыясненного значения и у 2 больных не было выявлено лимфопролиферативных заболеваний. Наиболее общим проявлением заболевания при световой микроскопии оказался нодулярный гломерулосклероз, который был выявлен у 14 (30%) больных. Достоверное утолщение клубочков и канальцев было найдено у 3%, легкое и умеренное увеличение мезангиального матрикса у 12 (23%). Но у 42 пациентов выявлены иммунофлюоресцентные отложения, в том числе у 4 0(92%) больных характерное линейное отложение легких цепей (у 24 - каппа СЛЦ, у16 - лямбда СЛЦ ) вдоль базальных мембран клубочка и канальца. Среди 39 наблюдений, при которых иммунофлюоресценция и электронная микроскопия были доступны, 25 (64%) были позитивными при использовании обоих методов. Два наблюдения (6%) были негативными при использовании иммунофлюоресценции, но имелись депозиты при электронной микроскопии. У 12 больных (30%) с иммунореактивностью к легким цепям (4 - каппа  СЛЦ, 8 - лямбда СЛЦ) не было обнаружено депозитов при ультраструктурном исследовании. Таким образом, световая микроскопия не позволяет поставить диагноз БОЛЦ. Иммунофлюоресцентная микроскопия более чувствительна ,чем электронно-микроскопическое исследование. Эти данные указывают на важность применения иммуногистохимических окрасок на каппа и лямбда СЦЛ методом  прямой иммунофлюоресценции для диагностики БОЛЦ.

В то же время определение свободных легких цепей в крови при БОЛЦ посредством иммунохимических тестов оказалось более чем в 10 раз чувствительнее по сравнению с иммунофиксационным электрофорезом. Поскольку иммунофиксация не позволяет количественно измерять иммуноглобулины и недостаточно чувствительна для определения малых количеств моноклональных СЛЦ у всех больных с парапротеинемиями, важно подчеркнуть полезность иммунохимического измерения СЛЦ для диагностики и мониторирования болезни легких цепей. Количественное определение моноклональных СЛЦ оказалось более чувствительным, чем иммунофиксация в образцах сыворотки крови у больных БОЛЦ и пациентов с первичным системным амилоидозом. Katzmann J A et al. (2002) были разработаны референтные и диагностические интервалы для определения в сыворотке СЛЦ, который были измерены методом иммунохимического анализа, что сделало определение и номенклатуру СЛЦ более легкой и чувствительной, чем ранее применяемые методы. Они использовали автоматизированное методы выявления СЛЦ в сыворотке у 282 доноров 21-90 лет, у 47 больных моноклональными гаммапатиями и у 25 больных с поликлональной гипергаммаглобулинемией. Референтный 95% интервал для каппа СЛЦ оказался равным 3.3-19.4 мг/л и для лямбда СЛЦ - 5.7-26.3 мг/л. Референтный интервал, определенный Katzmann J A  et al. (2002), близок к таковому, описанному в оригинальной работе нефелометрического определения свободных цепей (Bradwell A R et al. 2001). Диагностический интервал для каппа/лямбда отношения оказался равным 0.26-1.65. Высокая чувствительность отношения каппа/лямбда концентраций СЛЦ оказалась полезным диагностическим подходом, на который не оказывает влияния возраст пациентов.

Показано, что сывороточные концентрации каппа и лямбда цепей увеличиваются с возрастом и оказываются постоянно более высокими у лиц старшего возраста. Эта тенденция утрачивается, когда концентрация свободных цепей нормализуется по концентрации цистатина-С, который является чувствительным индикатором ренального клиренса. Повышение содержания СЛЦ с возрастом коррелирует с увеличением концентрации цистатина С. Деление результата определения СЛЦ на результат определения цистатина-С приводит к устранению соответствующей зависимости от возраста.

Отношение каппа/лямбда (K/Л) концентраций СЛЦ также не обнаруживает возрасто-зависимой тенденции. Поэтому наблюдаемое увеличение в концентрации СЛЦ в сыворотке у пожилых может быть обусловлено снижением с возрастом клиренса почек. При измерении почечного клиренса обнаруживается возрасто-зависимое уменьшение функции почек, которое начинается в третьей декаде. Увеличение значений СЛЦ, вероятно, следует приписать пониженной функции почек, а не собственно влиянию возраста. Поскольку многие пациенты с моноклональной гаммапатией имеют пониженную функцию почек и протеинурию, то это может оказаться дополнительным фактором, влияющим на интерпретацию измерений СЛЦ. Отношение K/Л, однако, не нарушается почечной дисфункцией и поэтому может надежно представлять результаты диагностического тестирования. В группе образцов от 25 больных с поликлональной гипергаммаглобулинемией значения СЛЦ были также повышены. Рост СЛЦ в этой группе пациентов, вероятно, обусловлен не пониженной функцией почек, но повышенным синтезом иммуноглобулина. Вычисление K/Л отношения в этой группе образцов также нормализовано повышение каппа и лямбда СЛЦ, так что среди них не было найдено больных с нарушенным K/Л отношением.

Таким образом, иммунохимический метод позволяет определять и квалифицировать СЛЦ у больных БОЛЦ, которые не определяются по характерному пику при электрофорезе белков сыворотки крови и в мочи.

Интересно, что те сывороточные образцы СЛЦ, которые были негативны при исследовании с помощью иммунофиксации, имели концентрации СЛЦ, которые были сходны с образцами с положительными результатами иммунофиксации. Пониженная чувствительность метода сывороточной иммунофиксации в этой группе может быть обусловлена поликлональным иммуноглобулинам, которые просто «загораживают» малые моноклональные СЛЦ полосы.

Множественная миелома.

Свободные цепи иммуноглобулина являются побочным продуктом синтеза иммуноглобулина и в здоровом организме высвобождаются в циркуляцию в малых количествах. Свободные цепи быстро удаляются ренальным клиренсом. У больных с ММ, однако, клональная пролиферация плазматических клеток может производить СЛЦ в количествах в тысячи раз больших , чем в норме. У пациентов с миеломой легких цепей или с первичным AL-амилоидозом 24-часовая экскреция легких цепей с мочей может рассматриваться как маркер массы опухоли. Однако сбор 24-часовой мочи и анализ белков представляется громозким и неточным. Был разработан чувствительной иммунохимический метод определения СЛЦ в сыворотке. Этот метод специфичен для каппа и лямбда типов СЛЦ и не распознает легкие и тяжелые цепи в составе полной молекулы иммуноглобулина. Alyanakian M A  et al. (2004) проведено исследование в целях использования этого метода как индикатора аналогичного экскреции СЛЦ с мочой для наблюдения за эволюцией болезни. У 7 больных с легкоцепочечной миеломой и AL-амилоидозом были определены СЛЦ в моче, используя стандартные методы иммунофиксации. У 4 из этих больных последующее наблюдение обнаружило значительную корреляцию между уровнем СЛЦ в сыворотке и дневной экскрецией с мочей. Но отношение сывороточного уровня СЛЦ к экскреции с мочей было крайне вариабельно между пациентами . В оставшихся случаях с едва определяемыми количествами легких цепей в моче анализ сыворотки оказался достаточно чувствительным для корреляции с клинической картиной. Таким образом, иммунохимический метод СЛЦ в сыворотке может оказаться пригодным методом для последующего наблюдения за больными с легкоцепочечной секретирующей моноклональной парапротеинемией.

Эти моноклональные СЛЦ часто приводят к почечной патологии. ММ является гематологическим заболеванием, наиболее постоянно сочетающимся с острым повреждением почек, которое требует быстрой диагностики и вмешательства, чтобы избежать необратимой почечной недостаточности. Наиболее важной из них является острая цилиндровая нефропатия. Установлено, что у больных с ММ и гистологически доказанной цилиндровой нефропатией имеется менее 25% вероятности восстановления почечной функции даже при эффективно проводимой терапии основного заболевания. Присоединение этого осложнения значительно ухудшает выживание больных. Раннее восстановление почечной функции может улучшить прогноз.

Целью новейших подходов к терапии острой почечной недостаточности у больных ММ является быстрое уменьшение сывороточной концентрации СЛЦ путем эффективной химиотерапии или в комбинации с гемодиализом путем прямого удаления СЛЦ с помощью высокопроницаемых мембран. Успех, однако, зависит от раннего диагноза и вмешательства, поскольку на животных моделях было показано, что при обструкции цилиндрами уже в пределах одного месяца развивается необратимое повреждение большинства нефронов. Однако стандартные тесты для скрининга ММ, в частности электрофорез белков сыворотки и анализа мочи на белок Бенс-Джонса, часто оказываются эффективными для выявления этого грозного осложнения ММ. До появления иммунохимического исследования СЛЦ в сыворотке анализ цепей в моче представлялся предпочтительным методом для идентификации продукции моноклональных СЛЦ для рутинного гематологического скрининга  ММ и других лимфопролиферативных заболеваний. Однако сбор образцов мочи в течение 24 часа у больных с почечной недостаточностью часто проблематичен. В одном таком исследовании у пациентов в дебюте ММ получить репрезентативный образец суточной мочи для исследования белока Бенс-Джонса удается менее, чем у половины пациентов. В исследовании Hutchison C A et al. (2008) образцы мочи были получены только у 24 из 41 больного с ММ.

При анализе 428 больных с моноклональными СЛЦ в моче Katzmann et al.(2006) нашли, что комбинация электрофореза белков сыворотки и сывороточного анализа СЛЦ позволяет идентифицировать всех больных, требующих лечения, и может устранить в перспективе необходимость проведения анализов мочи для скрининга белка Бенс-Джонса и электрофореза белков мочи. Анализ мочи от одного из миеломных больных был нормальным, несмотря на отчетливо повышенную концентрацию СЛЦ в сыворотке. Это исследование позволило доказать, что определение СЛЦ в сыворотке крови может быть более точным для идентификации продукции моноклональных СЛЦ по сравнению с электрофорезом мочи. Ролью сывороточного определения СЛЦ у больных с ММ с почечной недостаточностью являетс диагностика и независимый прогноз заболевания, как было продемонстировано Kyrtsonis M C et al. 2007. 

Для больных с острым повреждением почек ранняя диагностика ММ может привести к раннему вмешательству и улучшить исход для пациента. Основным осложняющим фактором такого подхода является то, что больные с нарушениями функции почек могут иметь К/Л отношение СЛЦ лишь незначительно выше референтных пределов при отсутствии других доказательств присутствия моноклонального белка.

У здоровых людей в норме клиренс СЛЦ из сыворотки обеспечивается удалением их почками, что преимущественно относится к малым мономерным каппа молекулам. Это приводит к короткому периоду полужизни для каппа СЛЦ, и среднее К/Л отношение равняется примерно 0.6. Когда нарушается фильтрационная функция почек или возникает поражение проксимальных канальцев, независимо от активности ретикуло-эндотелиальной системы и костного мозга отмечается значительное нарушение клиренса СЛЦ. Это приводит к сближению периода полужизни для обоих СЛЦ, и К/Л отношение СЛЦ оказывается в большей степени зависящем от подлежащей скорости продукции легких цепей плазматическими клетками. Она приблизительно вдвое выше у каппа СЛЦ по сравнению с лямбда клетками.  

Средняя: 5 (1 оценка)