Основной принцип электрофоретического метода исследования заключается в том, что находящиеся в растворе молекулы, располагающие электрическим зарядом, под действием сил электрического поля смещаются в сторону противоположно заряженного электрода. Скорость миграции вещества в среде с одной и той же силой электрического поля зависит от размера частиц и их электрического заряда. В случае белковых молекул благодаря их амфотерным свойствам направление и скорость смещения во многом зависят от рН среды, в которой происходит миграция. Заряд различных белков в растворах с одинаковыми рН зависит от аминокислотного состава, так как диссоциация белковых цепей приводит к образованию групп, имеющих положительный или отрицательный заряд. Под влиянием сил электрического поля компоненты разгоняемой системы распределяются согласно их заряду, приобретая соответствующую скорость движения, т.е. происходит электрофоретическое разделение.
Внедрение электрофоретических «носителей» привело к улучшению технологий и одновременно к упрощению фракционирования. В качестве «носителей» используются фильтровальная бумага, ацетатцеллюлоза, различные гели (полиакриламид), агароза и др. При этом во время элекрофореза, наряду с разделением частиц согласно их зарядам, вступает в силу так называемый «молекулярно-ситовой эффект», когда гелевая структура ведет себя по отношению к ионам как фильтр. Ионы, превышающие ее пористость, не проходят или проходят очень медленно, а более мелкие ионы быстрее проникают через поры носителя. Таким образом, скорость передвижения зависит не только от заряда иона, но и от величины пор геля, формы пор, величины движущихся ионов, взаимодействия между матрицей геля и движущимися ионами (адсорбция и др.) .
История создания электрофореза началась с 1807 года, когда профессор Московского государственного университета Ф. Рейс открыл такие явления, как электроосмос и электрофорез. Однако практическое использование этого процесса в биологии и медицине началось значительно позже и связано с именем лауреата Нобелевской премии по химии Арне Тизелиуса, который в 30-е годы прошлого столетия разработал метод электрофореза в свободной жидкости и сконструировал прибор для электрофоретического разделения и анализа смеси белков методом свободных или подвижных границ. Основным недостатком этого метода являлось выделение тепла при прохождении через жидкость электрического тока, это препятствовало четкому разделению фракций и приводило к размыванию границ между отдельными зонами. В 1940 году Д. Филпот предложил использовать колонки с градиентом плотности буферных растворов, а в 50-е годы метод был усовершенствован и создан прибор для электрофореза в градиенте плотности.
Однако метод был несовершенен, т.к. после отключения электрического тока образовавшиеся в ходе электрофореза зоны «расплывались». Последующие достижения в электрофорезе связаны со стабилизацией зон в твердой поддерживающей среде. Так, в 1950 году в качестве твердого носителя стали использовать фильтровальную бумагу, в 1955-м было предложено использовать крахмал, а уже в 1957 году Кон предложил использовать в качестве твердого носителя пленки ацетатцеллюлозы, которые до настоящего времени остаются одними из наиболее часто используемых носителей при клинических исследованиях.
Примерно в это же время был разработан метод, в котором в качестве основы использовалась агароза. В 1960 году был разработан метод капиллярного электрофореза и лишь в 1989-м был создан и внедрен в практику первый анализатор, в основе которого был заложен метод капиллярного электрофореза .
Основное значение электрофореза - обнаружение аномалий белкового профиля и, начиная с 60-х годов прошлого столетия, электрофорез белков сыворотки стал популярным скрининговым методом лабораторных исследований. На сегодняшний день известно уже более 150 индивидуальных сывороточных белков, и значительную часть из них можно определить количественно с помощью различных современных иммуноферментных, иммунохемилюминесцентных, нефелометрических и иммунотурбидиметрических методов. Но при всей информативности и доказательности этих анализов пока они, в основном, малодоступны из-за сравнительной дороговизны, а также требуют наличия в лаборатории дорогостоящего оборудования (нефелометр).
Вместе с тем типовые сдвиги белкового состава сыворотки крови можно определить гораздо более доступным электрофоретическим методом, который к тому же позволяет «одним взглядом» оценить общую картину белкового спектра и получить значимую диагностическую информацию . Именно поэтому электрофоретический анализ белков сыворотки и сегодня остается наряду с биохимическим анализом крови популярным скрининговым методом исследования. Например, в США, Японии и некоторых странах Западной Европы сохранились традиции определения белковых фракций сыворотки крови до проведения биохимического анализа крови. Однако чаще всего электрофорез белков назначают после биохимического и общеклинического анализов крови.
Электрофорез белков помогает выявить заболевания печени и почек, иммунной системы, некоторые злокачественные новообразования (множественная миелома), острые и хронические инфекции, генетические поломки и др. Известен ряд своеобразных электрофоретических «синдромов» - типичных картин электрофореграмм, характерных для некоторых патологических состояний. Среди них можно отметить:
1. Моноклональные гаммапатии - это сборное наименование целого класса заболеваний, при которых происходит патологическая секреция аномальных, измененных по химическому строению, молекулярной массе или иммунологическим свойствам иммуноглобулинов одним клоном плазматических клеток или B-лимфоцитов. Эти иммуноглобулины затем нарушают функции тех или иных органов и систем, например, почек, что и приводит к развитию симптомов заболевания.
2. Острое воспаление с активацией системы комплемента и увеличением синтеза острофазных белков
(a1-антитрипсина, гаптоглобина, фибриногена и др.). Оно проявляется увеличением доли a1- и a2-глобулинов и может быть подтверждено измерением СОЭ, исследованием концентрации С-реактивного белка, фибриногена (в динамике) и других острофазных белков.
3. Хроническое воспаление с усилением синтеза ряда острофазных белков, а также иммуноглобулинов; проявляется умеренным возрастанием a2- и b-глобулинов, повышением g-глобулинов и некоторым снижением альбумина. Подобные отклонения могут наблюдаться при хронических инфекциях, коллагенозах, аллергии, аутоиммунных процессах и при малигнизации.
4. Тяжелые заболевания печени сопровождаются снижением синтеза альбумина и a-глобулинов, что и отражается на электрофореграммах. При хронических гепатитах и циррозах печени возрастает как относительное, так и абсолютное количество g-глобулинов (b- и g-фракции могут сливаться из-за накопления IgA), причем превышение g-глобулинов над альбуминами является весьма неблагоприятным прогностическим признаком.
5. Нефротический синдром сопровождается увеличением фильтрации белков в почках и селективной протеинурией -
потерей с мочой большого количества альбумина и части низкомолекулярных глобулинов (a1-антитрипсина, трансферрина). При этом в печени усиливается синтез более крупных протеинов семейства a2-глобулинов (макроглобулин, апо-В), которые накапливаются в крови и формируют картину со значительным снижением альбумина и повышением
a2-глобулинов.
6. Нарушение всасывания или значительная потеря белков возможна как при нефротическом синдроме, так и при массивных ожогах, синдроме Лаэлла, патологии желудочно-кишечного тракта и т.д. В последнем случае снижается абсолютное содержание общего белка и особенно альбумина, а на протеинограмме оказывается уменьшенной доля альбумина при относительно равномерном возрастании всех глобулинов. Введение белковых препаратов (иммуноглобулины, альбумин или плазма крови) в ходе лечения больных немедленно отражается на электрофоретической картине, что позволяет следить за динамикой потерь или выведения поступивших белков.
7. Тяжелый иммунодефицит врожденного или приобретенного генеза обычно сопровождается выраженным снижением g-глобулиновой фракции. При этом желательно провести дополнительное количественное определение IgG, IgA и IgM.
В связи с тем, что клинический электрофорез является «золотым стандартом» для выявления моноклональных гаммапатий, хотелось бы более подробно остановиться именно на диагностике этого заболевания.
Моноклональные гаммапатии - это группа злокачественных новообразований из клеток B-лимфоцитарного ряда, морфологическим субстратом которых являются клетки, продуцирующие моноклональный иммуноглобулин (парапротеин). Количество впервые выявленных случаев множественной миеломы в США в 2010 году, по данным Американского Противоракового Общества, составило 20 180. Количество смертей от данного заболевания составило 10 650. Средний возраст мужчин на момент постановки диагноза составил 62 года (75% были старше 70 лет), женщин - 61 год (79% были старше 70 лет). Заболеваемость - 7,8 на 100 тыс. населения .
В Великобритании в 2007 году было зарегистрировано 4040 случаев впервые выявленной множественной миеломы. Заболеваемость 6,5 на 100 тыс. населения . В Республике Беларусь (по данным Белорусского канцер-регистра (БКР) в 2007 году были зарегистрированы 39 003 случая заболеваний с впервые установленным диагнозом, что соответствует регистрации в среднем 106,9 случая заболеваний в день.
В то же время в России в 2007 году по данным Вестника РОНЦ РАМН было зарегистрировано всего лишь 2372 первичных случая множественной миеломы, заболеваемость составила 1,7 на 100 тыс. населения .
Столь существенная разница в заболеваемости множественной миеломой в США, странах Европы и России обусловлена отсутствием в нашей стране единого алгоритма в диагностике данного заболевания, скрининговых программ. Объем диагностических исследований при подозрении на множественную миелому, рекомендуемый Национальным Институтом Рака в США (National Comprehensive Cancer) - наиболее влиятельной онкологической организацией в Америке, -
включает следующие диагностические мероприятия:
Общий анализ крови (с обязательным подсчетом формулы крови).
Развернутый биохимический анализ крови (разделение белков сыворотки крови на фракции, креатинин, мочевина, электролиты, печеночные ферменты, уровень бета-2-микроглобулина).
Иммунофиксационный электрофорез (для установления типа парапротеинемии).
Электрофорез белков мочи и иммунофиксация белков мочи (суточная моча) для диагностики болезни легких цепей.
Следует отметить, что основное значение в данных рекомендациях придается методу электрофореза и иммунофиксации белков сыворотки крови и мочи для выявления моноклонального компонента (парапротеина). Наличие в сыворотке крови или моче парапротеина является наиболее частым и наиболее ранним лабораторным проявлением множественной миеломы. Для его выявления проводят электрофорез белков, а затем -
иммунофиксационный электрофорез сыворотки и мочи. При моноклональных гаммапатиях содержание гамма-глобулинов в сыворотке обычно возрастает, и на электрофореграмме в этой зоне обнаруживается острый
пик, называемый М-градиентом
(от слова «моноклональный»). Величина М-градиента отражает массу опухоли. М-градиент является надежным и достаточно специфичным для массовых обследований опухолевым маркером. Иммунофиксационный электрофорез показан также больным, у которых высока вероятность множественной миеломы, но обычный электрофорез не выявил никаких дополнительных полос. Легкие цепи (каппа или лямбда) в сыворотке крови выявляются только методом иммунофиксациии при условии, что их концентрация превышает 10 норм. Поэтому всегда одновременно с электрофорезом сыворотки крови необходимо выполнять электрофорез белков мочи .
С учетом того, что множественная миелома - заболевание, которое в большинстве случаев диагностируется у людей старше 50 лет, а также важности диагностики данного заболевания на ранней субклинической стадии (средняя продолжительность заболевания при
I стадии - 62 мес., при III - 29 мес.), в США и ряде стран Европы существуют скрининговые программы для лиц старше 50 лет. Сущность таких программ заключается в ежегодном выполнении обязательного перечня скрининговых лабораторных исследований, в которых электрофорез белков сыворотки крови и мочи включен в один ряд с общим анализом крови, мочи и биохимическими исследованиями.
В ряде случаев М-градиент может наблюдаться у практически здоровых людей. В этих случаях речь идет о моноклональной гаммапатии неясного генеза. Данное состояние встречается намного чаще - у 1% людей старше 50 лет и почти у 10% старше 75 лет. Лечения данное состояние не требует, но требует постоянного наблюдения, так как у таких пациентов существует вероятность заболевания множественной миеломой. Наблюдение должно включать регулярные осмотры с измерением уровня М-градиента (парапротеина) в сыворотке методом электрофореза; при низком риске прогрессирования интервалы между осмотрами должны составлять от 6 до 12 месяцев.
За последние годы достигнут существенный прогресс в лечении данного заболевания. Пятилетняя безрецидивная выживаемость увеличилась с 24% в 1975 году до 35% в 2003 году . Эти успехи можно объяснить, с одной стороны, разработкой новых, современных режимов полихимиотерапии, в ряде случаев с проведением высокодозной полихимиотерапии с аллотрансплантацией костного мозга, а с другой стороны, адекватной диагностикой и разработкой единых критериев оценки ответа на проводимую терапию, а также мониторированием уровня концентрации парапротеина в сыворотке крови и/или мочи методом электрофореза с целью определения остаточной болезни.
Таким образом, в настоящее время ни у одной из исследовательских групп, занимающихся диагностикой и лечением множественной миеломы, не остается сомнений в чрезвычайной важности проведения анализа разделения белковых фракций сыворотки крови и проведения иммунофиксационного электрофореза как единственного, наиболее точного и доступного метода для диагностики и мониторирования множественной миеломы.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Гильманов А.Ж., Саляхова P.M. Электрофорез сывороточных белков: современные возможности анализа, http://med.com.ua
2. Сергеева Н.А./ Электрофорез в современном диагностическом процессе // Клин. лаб. диагн. - 1999. - № 2. - С. 25 - 32.
3. Шевченко О.П., Долгов В.В., Олефиренко Г.А./Электрофорез в клинической лаборатории. Белки сыворотки крови/ Из-во: «Триада», г. Тверь, 2006 г., 160 с.
4. Jemal, A., Siegel, R., Xu, J. et al. (2010) Cancer statistics, 2010. CA: A Cancer Journal for Clinicians, 60, 277 - 300.
5. Brenner H, Gondos A, Pulte D. Recent major improvement in long-term survival of younger patients with multiple myeloma, Blood. 2008 Mar 1; 111(5):2521-6.
6. Давыдов М. И., Аксель Е. М./ Статистика злокачественных новообразований в России и странах СНГ в 2007 г.// Вестник РОНЦ. Том 20, №3 (77), прил.1,
июль - сентябрь 2009 г., 158 с.
7. National Comprehensive Cancer Network/ Clinical Practice Guidelines in Oncology// Multiple Myeloma, version 1.2011, 52 pg.
МИЕЛОМА, МНОЖЕСТВЕННАЯ МИЕЛОМА, МИЕЛОМНАЯ БОЛЕЗНЬ, СЕКРЕТИРУЮЩАЯ ЛИМФОМА, ПЛАЗМАЦИТОМА, БОЛЕЗНЬ РУСТИЦКОГО и т.д. - все это синонимы одного заболевания, которое обусловлено неконтролируемым ростом плазматических клеток, продуцируемым костным мозгом. Плазматические клетки, в свою очередь, являются конечной стадией дифференциации В-лимфоцитов - основного звена клеточно-гуморального иммунитета, основная функция которых - продукция иммунных белков - иммуноглобулинов IgG, IgA, IgM, IgE, IgD, участвующих в гуморальном иммунитете. Поэтому в норме костный мозг всегда содержит некоторое количество плазматических клеток. Однако, в случае их неконтролируемого роста увеличение количества плазматических клеток приводит к их сосредоточению в виде плазмацитомы в костном мозге, особенно в позвоночном столбе, тазовых костях, ребрах, плоских костях черепа, головках тазобедренных суставов, в результате чего нормальная костная ткань и костный мозг разрушаются. Очаги деструкции видны при рентгеновском исследовании, но, к сожалению, разрешающая способность рентгена позволяет выявить разрежение костной ткани, если порядка 30% ее уже разрушено. Миеломные клетки продуцируют иммуноглобулин одного вида (моноклональный), который при специфическом электрофоретическом исследовании сыворотки крови и мочи проявляется пиком, называемым М-градиентом, где М - означает моноклональный или миеломный. Отсюда происходит название болезни - миелома. Моноклональные белки (протеины), продуцируемые миеломными клетками, имеют измененную структуру, не выполняют функций иммунитета и называются «парапротеинами». Иногда они теряют какую-то свою часть и могут продуцироваться только моноклональные легкие цепи (белок Бенс-Джонса), или моноклональные тяжелые цепи.
(ДИАГНОСТИКУ МИЕЛОМНОЙ БОЛЕЗНИ СМ. ВНИЗУ СТРАНИЦЫ)
количество 1
Диагностика заболевания
Код услуги: 31.4.3.4051
2895 ₽
М-градиент, типирование. Электрофорез сыворотки крови, иммунофиксация с панелью антисывороток (раздельно к IgG, IgA, IgM, каппа, лямбда), количественная оценка М-белка
Лабораторная диагностика
: белки и аминокислоты.
Показания
- Типирование парапротеина.
- Дифференциальная диагностика моноклональных гаммапатий,.
- Оценка эффективности проводимой терапии при миеломе и других гаммапатияхм
Предпочтительно выдержать 4 часа после последнего приема пищи, обязательных требований нет.
Описание
Выявление и типирование моноклональных иммуноглобулинов.
Иммуноглобулины – белки, обладающие активностью антител (способностью специфично связывать определенные антигены). В отличие от большинства белков сыворотки крови, которые вырабатываются в печени, иммуноглобулины продуцируются плазматическими клетками – потомками стволовых клеток предшественников В-лимфоцитов в костном мозге. По структурным и функциональным различиям выделяют 5 классов иммуноглобулинов – IgG, IgA, IgM, IgD, IgE и ряд субклассов. Поликлональное увеличение количества иммуноглобулинов – нормальный ответ на инфекции.
Моноклональные гамммапатии – состояния, когда клоном плазматических клеток или В-лимфоцитов (популяцией клеток, берущих начало от одной В-клетки предшественника) продуцируется аномальное количество иммуноглобулина. Такие состояния могут быть доброкачественными или являться проявлением болезни. Моноклональные гаммапатии выявляют по появлению аномальной полосы белка при электрофорезе сыворотки или мочи.
Молекулы иммуноглобулинов состоят из одной или более структурных единиц, построенных по единому принципу - из двух идентичных тяжелых цепей и двух идентичных легких пептидных цепей – каппа или лямбда. Разновидности тяжелых цепей являются основой деления иммуноглобулинов на классы. Цепи иммуноглобулинов имеют константные и вариабельные участки, последние связаны с антигенной специфичностью.
Иммуноглобулин, продуцирующийся одним клоном клеток, имеет идентичную структуру - представляет один класс, подкласс, характеризуется идентичным составом тяжелых и легких цепей. Поэтому если в сыворотке присутствует аномально большое количество моноклонального иммуноглобулина, в процессе электрофоретического разделения белков сыворотки крови он мигрирует в виде компактной полосы, которая выделяется на фоне стандартной картины распределения белковых фракций сыворотки. При описании результатов электрофореза белков сыворотки его называют также парапротеином, М-пиком, М-компонентом, М-белком или М-градиентом. По структуре такой моноклональный иммуноглобулин может быть полимером, мономером или фрагментом молекулы иммуноглобулина (в случае фрагментов чаще это легкие цепи, реже – тяжелые). Легкие цепи способны проходить через почечный фильтр, и могут быть обнаружены при электрофорезе мочи.
Выявление моноклональных парапротеинов основано на применении электрофореза белков. Иногда фибриноген и СРБ, которые мигрируют в гамма-фракции, могут быть ошибочно расценены как парапротеины. Иммуноглобулиновую природу выявленного моноклонального компонента подтверждают с помощью иммунофиксации разделенных белков специфической поливалентной преципитирующей антисывороткой, направленной против иммуноглобулинов (тест № 4050). При подтверждении присутствия моноклонального иммуноглобулина проводится денситометрия и определяется его количественное содержание. Для полноценной идентификации (типирования) моноклонального компонента требуется развернутое исследование с помощью электрофореза и иммунофиксации с развернутой панелью антисывороток против IgG, IgA, IgM, каппа и лямбда цепей (тест № 4051). В диагностике и прогнозе учитывают класс выявленного парапротеина, его концентрацию в момент установления диагноза, скорость повышения его концентрации в динамике. Наличие парапротеина является маркером ряда гематоонкологических заболеваний.
Множественная миелома - классическое гематологическое заболевание, обусловленное злокачественной пролиферацией плазмацитов, секретирующих моноклональный иммуноглобулин (парапротеин) или его фрагменты. Плазматические клетки чаще пролиферируют диффузно в костном мозге, заболевание приводит к остеолитическим поражениям костей, редукции других клеток костного мозга, что ведет к анемии, тромбоцитопении, лейкопении, ингибирует развитие нормальных клонов плазматических клеток. Пациенты могут обращаться с локальными симптомами патологии костей (боли, переломы) или неспецифичными симптомами (потеря веса, анемия, кровотечения, повторные инфекции или почечная недостаточность). У большинства больных на момент установления диагноза концентрация парапротеина превышает 25 г/л. При миеломе парапротеин в сыворотке крови чаще всего представлен IgG (60%), реже IgA (20%) и около 20% приходятся на миелому Бенс --Джонса, связанную с продукцией свободных легких цепей каппа или лямбда (20%), которые могут быть обнаружены в моче. Иногда при миеломе может отмечаться биклональный парапротеин, представленный иммуноглобулинами разных классов или одного класса, но содержащий легкие цепи разных классов. Редко отмечается IgD и IgE миелома. Определение концентрации парапротеина используют для контроля эффективности лечения миеломы, такой мониторинг при миеломе на фоне терапии должен осуществляться каждые 3 месяца. Если содержание парапротеина снизилось ниже детектируемого, повторное измерение целесообразно проводить через 6 или 12 месяцев.
Макроглобулинемия Вальденстрема представляет собой лимфому с гиперпродукцией моноклонального IgM. Лимфоплазмацитарные опухолевые клетки с характерным иммунофенотипом диффузно распределены в лимфатических узлах, селезенке и костном мозге. Высокая концентрация моноклонального IgM часто превышает 30 г/л и приводит к увеличению вязкости крови и ряду клинических проявлений, включающих спутанность сознания, слепоту, склонность к кровоточивости, сердечную недостаточность и гипертензию. При макроглобулинемии часто отмечается парапротеинемическая полинейропатия, холодовая гемолитическая анемия и криоглобулины. При других разновидностях лимфом и хроническом лимфолейкозе парапротеины класса IgM отмечается у 20% больных, однако концентрация парапротеина обычно ниже, чем 30 г/л.
Болезнь тяжелых цепей (болезнь Франклина) сопровождается синтезом только тяжелой цепи IgG-гамма, без сопутствующей легкой цепи. Это крайне редкое заболевание проявляется отеком мягкого неба и лимфоидной инфильтрацией. Также редко отмечается болезнь тяжелых цепей альфа, при которой возникает хроническая диарея, нарушение всасывания, обусловленные лимфоидной инфильтрацией стенки кишки.
Моноклональный парапротеин может быть обнаружен при ряде неопухолевых заболеваний, в частности, при эссенциальной криоглобулинемии (чаще IgM), парапротеинемической хронической полинейропатии, холодовой гемолитической анемии, АL-амилоидозе почек (свободные цепи лямбда), и внутренних органов, болезни отложения легких цепей. Парапротеин в сыворотке крови отмечается также при болезни Кастелмана (IgM/лямбда), POEMS-синдроме (полинейропатия с органной мегалией) и микседематозном лишае (IgG/каппа).
При скрининговых обследованиях частота выявления парапротеинемии резко увеличивается в популяции после достижения 50 лет и достигает 4–10% у лиц старше 65 лет. Однако большинство впервые выявленных парапротеинемий в общей популяции представляют собой бессимптомные моноклональные гаммапатии невыясненного значения (МГНЗ). Концентрация парапротеина при МГНЗ существенно ниже 30 г/л и обычно не превышает 10–15 г/л. Кроме того, при МГНЗ парапротеин выявляется на фоне поликлональных иммуноглобулинов, т. е. угнетения нормального синтеза других иммуноглобулинов не происходит. Термин «МГНЗ» указывает на случаи парапротеинемии без других признаков онкогематологического заболевания, которые требуют ежегодного мониторинга, чтобы не пропустить момента озлакачествления процесса. При выявлении парапротеинов у обследованных моложе 50 лет необходимы еще более частые повторные обследования, поскольку у них отмечается высокий риск развития множественной миеломы. Если концентрация М-белка составляет более 15 г/л, вне зависимости от возраста рекомендуется проводить расширенное обследование, включающее электрофорез 24-часового образца мочи и иммунофиксацию каждые 3–6 месяцев, поскольку риск злокачественной трансформации очень высок. Выделяют доброкачественную парапротеинемияю, которая характеризуется сохранением парапротеина без прогрессирования в множественную миелому или другое заболевание в течение 5 лет наблюдения. При транзиторной парапротеинемии концентрация парапротеина обычно ниже 3 г/л.
Описание
Метод определения
Электрофорез и иммунофиксация пентавалентной антисывороткой с оценкой содержания М-компонента с помощью денситометрии.
Исследуемый материал Сыворотка крови
Доступен выезд на дом
Выявление и типирование моноклональных парапротеинов.
Иммуноглобулины - белки, обладающие активностью антител (способностью специфично связывать определенные антигены).
В отличие от большинства белков сыворотки крови, которые вырабатываются в печени, иммуноглобулины продуцируются плазматическими клетками – потомками стволовых клеток предшественников В-лимфоцитов в костном мозге. По структурным и функциональным различиям выделяют 5 классов иммуноглобулинов – IgG, IgA, IgM, IgD, IgE и ряд субклассов. Поликлональное увеличение количества иммуноглобулинов – нормальный ответ на инфекции.
Моноклональные гамммапатии – состояния, когда клоном плазматических клеток или В-лимфоцитов (популяцией клеток, берущих начало от одной В-клетки предшественника) продуцируется аномальное количество иммуноглобулина. Такие состояния могут быть доброкачественными или являться проявлением болезни. Моноклональные гаммапатии выявляют по появлению аномальной полосы белка при электрофорезе сыворотки или мочи.
Молекулы иммуноглобулинов состоят из одной или более структурных единиц, построенных по единому принципу - из двух идентичных тяжелых цепей и двух идентичных легких пептидных цепей – каппа или лямбда. Разновидности тяжелых цепей являются основой деления иммуноглобулинов на классы. Цепи иммуноглобулинов имеют константные и вариабельные участки, последние связаны с антигенной специфичностью.
Иммуноглобулин, продуцирующийся одним клоном клеток, имеет идентичную структуру - представляет один класс, подкласс, характеризуется идентичным составом тяжелых и легких цепей. Поэтому если в сыворотке присутствует аномально большое количество моноклонального иммуноглобулина, в процессе электрофоретического разделения белков сыворотки крови он мигрирует в виде компактной полосы, которая выделяется на фоне стандартной картины распределения белковых фракций сыворотки. При описании результатов электрофореза белков сыворотки его называют также парапротеином, М-пиком, М-компонентом, М-белком или М-градиентом. По структуре такой моноклональный иммуноглобулин может быть полимером, мономером или фрагментом молекулы иммуноглобулина (в случае фрагментов чаще это легкие цепи, реже – тяжелые). Легкие цепи способны проходить через почечный фильтр, и могут быть обнаружены при электрофорезе мочи.
Выявление моноклональных парапротеинов основано на применении электрофореза белков. Иногда фибриноген и СРБ, которые мигрируют в бета или гамма-фракции, могут быть ошибочно расценены как парапротеины. Иммуноглобулиновую природу выявленного моноклонального компонента подтверждают с помощью иммунофиксации разделенных белков специфической поливалентной преципитирующей антисывороткой, направленной против иммуноглобулинов (тест № 4050). При подтверждении присутствия моноклонального иммуноглобулина проводится денситометрия и определяется его количественное содержание. Для полноценной идентификации (типирования) моноклонального компонента требуется развернутое исследование с помощью электрофореза и иммунофиксации с развернутой панелью антисывороток против IgG, IgA, IgM, каппа и лямбда цепей (тест № 4051). В диагностике и прогнозе учитывают класс выявленного парапротеина, его концентрацию в момент установления диагноза, скорость повышения его концентрации в динамике. Наличие парапротеина является маркером ряда гематоонкологических заболеваний.
При обследовании пациентов, применяющих лекарственные препараты на основе моноклональных антител (могут использоваться в качестве противоопухолевой терапии, иммунодепрессантов и др.), следует учитывать, что на пиковых концентрациях после введения такие препараты иногда могут быть причиной выявления при электрофорезе малых аномальных полос белка иммуноглобулиновой природы.
Множественная миелома - классическое гематологическое заболевание, обусловленное злокачественной пролиферацией плазмацитов, секретирующих моноклональный иммуноглобулин (парапротеин) или его фрагменты. Плазматические клетки чаще пролиферируют диффузно в костном мозге, заболевание приводит к остеолитическим поражениям костей, редукции других клеток костного мозга, что ведет к анемии, тромбоцитопении, лейкопении, ингибирует развитие нормальных клонов плазматических клеток. Пациенты могут обращаться с локальными симптомами патологии костей (боли, переломы) или неспецифичными симптомами (потеря веса, анемия, кровотечения, повторные инфекции или почечная недостаточность). У большинства больных на момент установления диагноза концентрация парапротеина превышает 25 г/л. При миеломе парапротеин в сыворотке крови чаще всего представлен IgG (60%), реже IgA (20%) и около 20% случаев приходятся на миелому Бенс-Джонса, связанную с продукцией свободных легких цепей каппа или лямбда (20%), которые могут быть обнаружены в моче. Иногда при миеломе может отмечаться биклональный парапротеин, представленный иммуноглобулинами разных классов или одного класса, но содержащий легкие цепи разных классов. Редко отмечается IgD и IgE миелома. Определение концентрации парапротеина используют для контроля эффективности лечения миеломы, такой мониторинг при миеломе на фоне терапии должен осуществляться каждые 3 месяца. Если содержание парапротеина снизилось ниже детектируемого, повторное измерение целесообразно проводить через 6 или 12 месяцев.
Макроглобулинемия Вальденстрема представляет собой лимфому с гиперпродукцией моноклонального IgM. Лимфоплазмацитарные опухолевые клетки с характерным иммунофенотипом диффузно распределены в лимфатических узлах, селезенке и костном мозге. Высокая концентрация моноклонального IgM часто превышает 30 г/л и приводит к увеличению вязкости крови и ряду клинических проявлений, включающих спутанность сознания, слепоту, склонность к кровоточивости, сердечную недостаточность и гипертензию. При макроглобулинемии часто отмечается парапротеинемическая полинейропатия, холодовая гемолитическая анемия и криоглобулины. При других разновидностях лимфом и хроническом лимфолейкозе парапротеины класса IgM отмечается у 20% больных, однако концентрация парапротеина обычно ниже, чем 30 г/л.
Болезнь тяжелых цепей (болезнь Франклина) сопровождается синтезом только тяжелой цепи IgG-гамма, без сопутствующей легкой цепи. Это крайне редкое заболевание проявляется отеком мягкого неба и лимфоидной инфильтрацией. Также редко отмечается болезнь тяжелых цепей альфа, при которой возникает хроническая диарея, нарушение всасывания, обусловленные лимфоидной инфильтрацией стенки кишки.
Моноклональный парапротеин может быть обнаружен при ряде неопухолевых заболеваний, в частности, при эссенциальной криоглобулинемии (чаще IgM), парапротеинемической хронической полинейропатии, холодовой гемолитической анемии, АL-амилоидозе почек (свободные цепи лямбда), и внутренних органов, болезни отложения легких цепей. Парапротеин в сыворотке крови отмечается также при болезни Кастелмана (IgM/лямбда), POEMS-синдроме (полинейропатия с органной мегалией) и микседематозном лишае (IgG/каппа).
При скрининговых обследованиях частота выявления парапротеинемии резко увеличивается в популяции после достижения 50 лет и достигает 4–10% у лиц старше 65 лет. Однако большинство впервые выявленных парапротеинемий в общей популяции представляют собой бессимптомные моноклональные гаммапатии невыясненного значения (МГНЗ). Концентрация парапротеина при МГНЗ существенно ниже 30 г/л и обычно не превышает 10–15 г/л. Кроме того, при МГНЗ парапротеин выявляется на фоне поликлональных иммуноглобулинов, т. е. угнетения нормального синтеза других иммуноглобулинов не происходит. Термин «МГНЗ» указывает на случаи парапротеинемии без других признаков онкогематологического заболевания, которые требуют ежегодного мониторинга, чтобы не пропустить момента озлакачествления процесса. При выявлении парапротеинов у обследованных моложе 50 лет необходимы еще более частые повторные обследования, поскольку у них отмечается высокий риск развития множественной миеломы. Если концентрация М-белка составляет более 15 г/л, вне зависимости от возраста рекомендуется проводить расширенное обследование, включающее электрофорез 24-часового образца мочи и иммунофиксацию каждые 3–6 месяцев, поскольку риск злокачественной трансформации очень высок. Выделяют доброкачественную парапротеинемияю, которая характеризуется сохранением парапротеина без прогрессирования в множественную миелому или другое заболевание в течение 5 лет наблюдения. При транзиторной парапротеинемии концентрация парапротеина обычно ниже 3 г/л.
Литература
1. Андреева Н.Е, Балакирева Т.В. Парапротеинемические гемобластозы // Руководство по гематологии / под ред. А. И. Воробьева. 3-е изд., М., 2003.Т. 2, с. 151-184.
2. Berenson J.R Monoclonal gammopathy of undetermined significance: a consensus statement. Br.J.Haematol., 2010, 150(1): 28-38.
Описание
Метод определения
Электрофорез и иммунофиксация с панелью антисывороток (к IgG, IgA, IgM, каппа и лямбда цепям) с денситометрией и оценкой содержания М-компонента.
Исследуемый материал Сыворотка крови
Доступен выезд на дом
Выявление и типирование моноклональных иммуноглобулинов.
Иммуноглобулины - белки, обладающие активностью антител (способностью специфично связывать определенные антигены).
В отличие от большинства белков сыворотки крови, которые вырабатываются в печени, иммуноглобулины продуцируются плазматическими клетками – потомками стволовых клеток предшественников В-лимфоцитов в костном мозге. По структурным и функциональным различиям выделяют 5 классов иммуноглобулинов – IgG, IgA, IgM, IgD, IgE и ряд субклассов. Поликлональное увеличение количества иммуноглобулинов – нормальный ответ на инфекции.
Моноклональные гамммапатии – состояния, когда клоном плазматических клеток или В-лимфоцитов (популяцией клеток, берущих начало от одной В-клетки предшественника) продуцируется аномальное количество иммуноглобулина. Такие состояния могут быть доброкачественными или являться проявлением болезни. Моноклональные гаммапатии выявляют по появлению аномальной полосы белка при электрофорезе сыворотки или мочи.
Молекулы иммуноглобулинов состоят из одной или более структурных единиц, построенных по единому принципу - из двух идентичных тяжелых цепей и двух идентичных легких пептидных цепей – каппа или лямбда. Разновидности тяжелых цепей являются основой деления иммуноглобулинов на классы. Цепи иммуноглобулинов имеют константные и вариабельные участки, последние связаны с антигенной специфичностью.
Иммуноглобулин, продуцирующийся одним клоном клеток, имеет идентичную структуру - представляет один класс, подкласс, характеризуется идентичным составом тяжелых и легких цепей. Поэтому если в сыворотке присутствует аномально большое количество моноклонального иммуноглобулина, в процессе электрофоретического разделения белков сыворотки крови он мигрирует в виде компактной полосы, которая выделяется на фоне стандартной картины распределения белковых фракций сыворотки. При описании результатов электрофореза белков сыворотки его называют также парапротеином, М-пиком, М-компонентом, М-белком или М-градиентом. По структуре такой моноклональный иммуноглобулин может быть полимером, мономером или фрагментом молекулы иммуноглобулина (в случае фрагментов чаще это легкие цепи, реже – тяжелые). Легкие цепи способны проходить через почечный фильтр, и могут быть обнаружены при электрофорезе мочи.
Выявление моноклональных парапротеинов основано на применении электрофореза белков. Иногда фибриноген и СРБ, которые мигрируют в бета или гамма-фракции, могут быть ошибочно расценены как парапротеины. Иммуноглобулиновую природу выявленного моноклонального компонента подтверждают с помощью иммунофиксации разделенных белков специфической поливалентной преципитирующей антисывороткой, направленной против иммуноглобулинов (тест № 4050). При подтверждении присутствия моноклонального иммуноглобулина проводится денситометрия и определяется его количественное содержание. Для полноценной идентификации (типирования) моноклонального компонента требуется развернутое исследование с помощью электрофореза и иммунофиксации с развернутой панелью антисывороток против IgG, IgA, IgM, каппа и лямбда цепей (тест № 4051). В диагностике и прогнозе учитывают класс выявленного парапротеина, его концентрацию в момент установления диагноза, скорость повышения его концентрации в динамике. Наличие парапротеина является маркером ряда гематоонкологических заболеваний.
При обследовании пациентов, применяющих лекарственные препараты на основе моноклональных антител (могут использоваться в качестве противоопухолевой терапии, иммунодепрессантов и др.), следует учитывать, что на пиковых концентрациях после введения такие препараты иногда могут быть причиной выявления при электрофорезе малых аномальных полос белка иммуноглобулиновой природы.
Множественная миелома - классическое гематологическое заболевание, обусловленное злокачественной пролиферацией плазмацитов, секретирующих моноклональный иммуноглобулин (парапротеин) или его фрагменты. Плазматические клетки чаще пролиферируют диффузно в костном мозге, заболевание приводит к остеолитическим поражениям костей, редукции других клеток костного мозга, что ведет к анемии, тромбоцитопении, лейкопении, ингибирует развитие нормальных клонов плазматических клеток. Пациенты могут обращаться с локальными симптомами патологии костей (боли, переломы) или неспецифичными симптомами (потеря веса, анемия, кровотечения, повторные инфекции или почечная недостаточность). У большинства больных на момент установления диагноза концентрация парапротеина превышает 25 г/л. При миеломе парапротеин в сыворотке крови чаще всего представлен IgG (60%), реже IgA (20%) и около 20% случаев приходятся на миелому Бенс-Джонса, связанную с продукцией свободных легких цепей каппа или лямбда (20%), которые могут быть обнаружены в моче. Иногда при миеломе может отмечаться биклональный парапротеин, представленный иммуноглобулинами разных классов или одного класса, но содержащий легкие цепи разных классов. Редко отмечается IgD и IgE миелома. Определение концентрации парапротеина используют для контроля эффективности лечения миеломы, такой мониторинг при миеломе на фоне терапии должен осуществляться каждые 3 месяца. Если содержание парапротеина снизилось ниже детектируемого, повторное измерение целесообразно проводить через 6 или 12 месяцев.
Макроглобулинемия Вальденстрема представляет собой лимфому с гиперпродукцией моноклонального IgM. Лимфоплазмацитарные опухолевые клетки с характерным иммунофенотипом диффузно распределены в лимфатических узлах, селезенке и костном мозге. Высокая концентрация моноклонального IgM часто превышает 30 г/л и приводит к увеличению вязкости крови и ряду клинических проявлений, включающих спутанность сознания, слепоту, склонность к кровоточивости, сердечную недостаточность и гипертензию. При макроглобулинемии часто отмечается парапротеинемическая полинейропатия, холодовая гемолитическая анемия и криоглобулины. При других разновидностях лимфом и хроническом лимфолейкозе парапротеины класса IgM отмечается у 20% больных, однако концентрация парапротеина обычно ниже, чем 30 г/л.
Болезнь тяжелых цепей (болезнь Франклина) сопровождается синтезом только тяжелой цепи IgG-гамма, без сопутствующей легкой цепи. Это крайне редкое заболевание проявляется отеком мягкого неба и лимфоидной инфильтрацией. Также редко отмечается болезнь тяжелых цепей альфа, при которой возникает хроническая диарея, нарушение всасывания, обусловленные лимфоидной инфильтрацией стенки кишки.
Моноклональный парапротеин может быть обнаружен при ряде неопухолевых заболеваний, в частности, при эссенциальной криоглобулинемии (чаще IgM), парапротеинемической хронической полинейропатии, холодовой гемолитической анемии, АL-амилоидозе почек (свободные цепи лямбда), и внутренних органов, болезни отложения легких цепей. Парапротеин в сыворотке крови отмечается также при болезни Кастелмана (IgM/лямбда), POEMS-синдроме (полинейропатия с органной мегалией) и микседематозном лишае (IgG/каппа).
При скрининговых обследованиях частота выявления парапротеинемии резко увеличивается в популяции после достижения 50 лет и достигает 4–10% у лиц старше 65 лет. Однако большинство впервые выявленных парапротеинемий в общей популяции представляют собой бессимптомные моноклональные гаммапатии невыясненного значения (МГНЗ). Концентрация парапротеина при МГНЗ существенно ниже 30 г/л и обычно не превышает 10–15 г/л. Кроме того, при МГНЗ парапротеин выявляется на фоне поликлональных иммуноглобулинов, т. е. угнетения нормального синтеза других иммуноглобулинов не происходит. Термин «МГНЗ» указывает на случаи парапротеинемии без других признаков онкогематологического заболевания, которые требуют ежегодного мониторинга, чтобы не пропустить момента озлакачествления процесса. При выявлении парапротеинов у обследованных моложе 50 лет необходимы еще более частые повторные обследования, поскольку у них отмечается высокий риск развития множественной миеломы. Если концентрация М-белка составляет более 15 г/л, вне зависимости от возраста рекомендуется проводить расширенное обследование, включающее электрофорез 24-часового образца мочи и иммунофиксацию каждые 3–6 месяцев, поскольку риск злокачественной трансформации очень высок. Выделяют доброкачественную парапротеинемияю, которая характеризуется сохранением парапротеина без прогрессирования в множественную миелому или другое заболевание в течение 5 лет наблюдения. При транзиторной парапротеинемии концентрация парапротеина обычно ниже 3 г/л.
Литература
1. Андреева Н.Е, Балакирева Т.В. Парапротеинемические гемобластозы // Руководство по гематологии / под ред. А. И. Воробьева. 3-е изд., М., 2003.Т. 2, с. 151-184.
2. Berenson J.R Monoclonal gammopathy of undetermined significance: a consensus statement. Br.J.Haematol., 2010, 150(1): 28-38.