Pomiar łańcucha lekkiego bez surowicy

Pomiar łańcucha lekkiego bez surowicy
Zamiar	Pomiar poziomu FLC w surowicy

Łańcuchy lekkie immunoglobulin , które krążą w surowicy w stanie wolnym (niezwiązanym), nazywane są wolnymi łańcuchami lekkimi ( FLC ). Pomiar poziomu FLC w surowicy stał się praktyczny jako kliniczne badanie krwi w ostatnich dziesięcioleciach. Testy te są wykorzystywane jako pomoc w diagnostyce i monitorowaniu szpiczaka mnogiego i zaburzeń pokrewnych. Istnieją dwa typy lekkich łańcuchów immunoglobulin wytwarzanych u ludzi, oznaczone greckimi literami kappa (κ) i lambda (λ). Porównanie stosunku κ FLC do λ FLC w surowicy osoby wobec zakresy referencyjne wskazują, czy dana osoba może mieć nowotwór z komórek plazmatycznych , taki jak szpiczak mnogi lub amyloidoza AL .

Struktura

Każda cząsteczka łańcucha lekkiego immunoglobuliny zawiera około 220 aminokwasów w pojedynczym łańcuchu polipeptydowym, który jest sfałdowany, tworząc domeny regionu stałego i zmiennego. Każda domena składa się z dwóch β-pofałdowanych arkuszy . Arkusze są połączone mostkiem dwusiarczkowym i razem tworzą z grubsza strukturę w kształcie beczki, znaną jako beczka β . Domena zmienna (V) łańcuchów lekkich ma wysoki stopień różnorodności strukturalnej, zwłaszcza region wiążący antygen. Ponadto pierwsze 23 aminokwasy pierwszego regionu zrębowego domeny zmiennej mają szereg odmian znanych jako podgrupy. Można zidentyfikować cztery podgrupy kappa (Vκ1 – Vκ4) i sześć podgrup lambda (Vλ1 – Vλ6). Specyficzne struktury podgrup wpływają na potencjał polimeryzacji wolnych łańcuchów lekkich, tak że amyloidoza AL jest związana z Vλ6, a choroba odkładania się łańcuchów lekkich z Vκ1 i Vκ4.

Synteza

Cząsteczki łańcucha lekkiego Kappa są zbudowane z około 40 funkcjonalnych segmentów genów Vκ (chromosom 2), pięciu segmentów genów Jκ i pojedynczego genu Cκ. Cząsteczki lambda (chromosom 22) są zbudowane z około 30 segmentów genów Vλ i czterech par funkcjonalnych segmentów genów Jλ i genu Cλ.

Łańcuchy lekkie są włączane do cząsteczek immunoglobulin podczas rozwoju limfocytów B i początkowo ulegają ekspresji na powierzchni prekomórek B. Produkcja łańcuchów lekkich zachodzi przez resztę rozwoju komórek B oraz w komórkach plazmatycznych, gdzie wydzielanie jest największe.

Produkcja

Wytwarzanie wolnych łańcuchów lekkich immunoglobulin u zdrowych osób wynosi około 500 mg/dobę z komórek szpiku kostnego i węzłów chłonnych. Występuje około 40% nadwyżka produkcji łańcuchów lekkich immunoglobulin nad syntezą łańcuchów ciężkich immunoglobulin. Być może ma to po prostu na celu umożliwienie prawidłowej konformacji nienaruszonych cząsteczek immunoglobulin, ale zaproponowano również immunologiczną rolę wolnych łańcuchów lekkich. Komórek plazmatycznych produkujących kappa jest około dwa razy więcej niż komórek plazmatycznych lambda. Łańcuchy lekkie wolne od kappa są zwykle monomeryczne, podczas gdy łańcuchy lekkie wolne od lambda są zwykle dimeryczne, połączone wiązaniami dwusiarczkowymi. Mogą również występować formy polimeryczne obu rodzajów wolnych łańcuchów lekkich.

Metabolizm

U zdrowych osób wolne łańcuchy lekkie są szybko usuwane z krwi i katabolizowane przez nerki. Monomeryczne wolne łańcuchy lekkie są usuwane w ciągu 2–4 godzin, a dimeryczne łańcuchy lekkie w ciągu 3–6 godzin. Usuwanie może być przedłużone do 2-3 dni u osób z całkowitą niewydolnością nerek. Ludzkie nerki składają się z około pół miliona nefronów . Każdy nefron zawiera kłębuszki z porami błony podstawnej , które umożliwiają filtrację łańcuchów lekkich immunoglobulin i innych małych cząsteczek z krwi do kanalików proksymalnych nefronu.

Filtrowane cząsteczki są albo wydalane z moczem, albo mogą być specyficznie ponownie wchłaniane. Cząsteczki białka, które przechodzą przez pory kłębuszków nerkowych , są wchłaniane w postaci niezmienionej (np. To ponowne wchłanianie odbywa się za pośrednictwem kompleksu receptorów ( megalina / kubulina ) i zapobiega utracie dużych ilości białka z moczem. Jest bardzo wydajny i może przetwarzać 10–30 g białek o niskiej masie cząsteczkowej dziennie, więc w normalnych warunkach żadne łańcuchy lekkie nie przedostają się poza kanaliki proksymalne.

Jeśli łańcuchy lekkie immunoglobulin są wytwarzane w ilościach wystarczających do pokonania mechanizmów wchłaniania kanalików proksymalnych (zwykle z powodu obecności guza komórek plazmatycznych), łańcuchy lekkie wchodzą do kanalików dystalnych i mogą pojawić się w moczu (białko Bence-Jones ) . Przejście dużych ilości lekkich łańcuchów immunoglobulin przez nerki może spowodować stan zapalny lub zablokowanie kanalików nerkowych.

Dystalne kanaliki nerkowe wydzielają duże ilości uromukoidu ( białko Tamma-Horsfalla ). Jest to dominujące białko w normalnym moczu i uważa się, że jest ważne w zapobieganiu wstępującym infekcjom dróg moczowych. Jest to stosunkowo mała glikoproteina (80 kDa), która agreguje w polimery o 20–30 cząsteczkach. Zawiera krótką sekwencję aminokwasową, która może specyficznie wiązać się z niektórymi wolnymi łańcuchami lekkimi. Razem mogą tworzyć nierozpuszczalny osad, który blokuje dystalną część nefronów. Nazywa się to „ nefropatią odlewaną” . lub „szpiczak nerki” i zwykle występuje u pacjentów ze szpiczakiem mnogim. Może to blokować przepływ moczu, powodując śmierć odpowiednich nefronów. Rosnące stężenie łańcuchów lekkich jest filtrowane przez pozostałe nefrony, co prowadzi do cyklu przyspieszającego uszkodzenia nerek ze wzrostem stężenia wolnych łańcuchów lekkich we krwi.Jednocześnie ilość wolnych łańcuchów lekkich wchodzących do moczu zmniejszy się i wyniesie zero, jeśli pacjent przestanie wytwarzać mocz ( bezmocz ). I odwrotnie, stężenie wolnych łańcuchów lekkich w moczu mogłoby wzrosnąć, gdyby czynność nerek poprawiła się u pacjenta ze szpiczakiem mnogim otrzymującego leczenie. Może to wyjaśniać słabą korelację często obserwowaną przy porównywaniu stężeń wolnych łańcuchów lekkich w moczu i surowicy.

500 mg FLC wytwarzanych dziennie przez normalny układ limfatyczny przepływa przez kłębuszki nerkowe i jest całkowicie przetwarzane przez kanaliki proksymalne. Jeśli kanaliki proksymalne nefronów są uszkodzone lub obciążone (na przykład podczas ciężkich ćwiczeń), przefiltrowane FLC mogą nie zostać całkowicie zmetabolizowane i niewielkie ilości mogą pojawić się w moczu.

Zastosowanie kliniczne

Testy łańcuchów lekkich bez surowicy stosowano w wielu opublikowanych badaniach, które wykazały wyższość nad testami moczu, szczególnie u pacjentów wytwarzających niskie poziomy monoklonalnych wolnych łańcuchów lekkich, co obserwuje się w niewydzielniczym szpiczaku mnogim i amyloidozie AL. Dzieje się tak przede wszystkim z powodu ponownego wchłaniania wolnych łańcuchów lekkich w nerkach, tworząc próg produkcji łańcuchów lekkich, który musi zostać przekroczony, zanim mierzalne ilości przedostaną się do moczu. Chociaż istnieje wiele publikacji wskazujących, że analiza wolnych łańcuchów lekkich w surowicy jest lepsza niż analiza moczu w momencie diagnozy, obecnie nie ma zgody co do tego, czy badania moczu do monitorowania powinny zostać zastąpione.

Seria badań, głównie z kliniki Mayo , wykazała, że ​​pacjenci z nieprawidłowym stosunkiem wolnej kappa do wolnej lambda mają zwiększone ryzyko progresji do aktywnego szpiczaka z powodu stanów prekursorowych, w tym gammapatii monoklonalnej o nieokreślonym znaczeniu (MGUS), szpiczaka tlącego się i samotnego plazmacytoma kości. Zgłaszano również, że nieprawidłowe wytwarzanie wolnych łańcuchów lekkich jest prognostykiem gorszego wyniku w szpiczaku mnogim i przewlekłej białaczce limfocytowej . Nieprawidłowy stosunek łańcuchów lekkich został zdefiniowany jako stosunek łańcuchów kappa do lambda mniejszy niż 0,26 lub większy niż 1,65.

Wytyczne

W 2009 roku Międzynarodowa Grupa Robocza ds. Szpiczaka (International Myeloma Working Group) opublikowała wytyczne zawierające zalecenia, kiedy należy stosować analizę łańcuchów lekkich bez surowicy w leczeniu szpiczaka mnogiego.

Diagnoza

Test łańcucha lekkiego bez surowicy w połączeniu z elektroforezą białek surowicy i elektroforezą immunofiksacji surowicy jest wystarczający do badania przesiewowego w kierunku patologicznych monoklonalnych zaburzeń proliferacji plazmy innych niż amyloidoza AL, która wymaga wszystkich testów surowicy, jak również elektroforezy immunofiksacji moczu z 24 godzin.

Monitorowanie

U pacjentów ze skrobiawicą AL i szpiczakiem mnogim z chorobą oligosekrecyjną należy rutynowo wykonywać seryjne pomiary wolnych łańcuchów lekkich w surowicy. Należy to również zrobić u wszystkich pacjentów, którzy uzyskali całkowitą odpowiedź na leczenie, aby określić, czy osiągnęli rygorystyczną całkowitą odpowiedź.

Opublikowano również inne wytyczne dotyczące stosowania pomiaru wolnych łańcuchów lekkich w surowicy w leczeniu amyloidozy AL, plazmocytomy oraz porównywania odpowiedzi na leczenie w badaniach klinicznych.

Techniczne i kliniczne przeglądy pomiaru łańcucha lekkiego bez surowicy zostały niedawno napisane przez Pratta i Jagannatha.

Linki zewnętrzne

• Łańcuchy lekkie bez surowicy w Lab Tests Online