Veren proteiinien immunoelektroforeesi

Paraproteiineja ei normaalisti esiinny veriseerumissa.

Immunoglobulinopatiat eli gammopatiat käsittävät suuren joukon patologisia tiloja, joille on ominaista polyklonaalinen tai monoklonaalinen hypergammaglobulinemia. Immunoglobuliinit koostuvat kahdesta raskaasta (H) ketjusta (molekyylipaino 50 000) ja kahdesta kevyestä (L) ketjusta (molekyylipaino 25 000). Ketjut ovat yhteydessä toisiinsa disulfidisiltojen avulla ja koostuvat domeeneiksi kutsutuista rakenteista (H-4, L-2 domeenit). Proteolyyttisten entsyymien vaikutuksesta Ig jakautuu fragmentteihin: Fc-fragmenttiin ja Fab-fragmenttiin. Ihmisen Ig:n raskaita ketjuja edustaa viisi rakenteellista varianttia, jotka on merkitty kreikkalaisen aakkosen kirjaimilla: γ, α, μ, δ, ε. Ne vastaavat viittä Ig-luokkaa - G, A, M, D, E. Kevyitä ketjuja edustaa kaksi rakenteellisesti erilaista varianttia: κ (kappa) ja λ (lambda), jotka vastaavat kahta Ig-tyyppiä kustakin luokasta. Jokaisessa Ig-molekyylissä sekä raskaat että molemmat kevyet ketjut ovat identtiset. Kaikilla ihmisillä on normaalisti kaikkien luokkien ja molempien tyyppien Ig:tä, mutta niiden suhteellinen pitoisuus ei ole sama. Myöskään κ- ja λ-molekyylien suhde eri Ig-luokissa ei ole sama. Ig:n tai niiden fragmenttien suhteiden häiriöiden havaitseminen on avainasemassa monoklonaalisten immunoglobulinopatioiden diagnosoinnissa.

Monoklonaalinen immunoglobulinopatia (paraproteinemia) on oireyhtymä, jossa potilaiden veriseerumissa ja/tai virtsassa esiintyy homogeenisia Ig-vastaaineita tai niiden fragmentteja kaikissa fysikaalis-kemiallisissa ja biologisissa parametreissä. Monoklonaaliset Ig-vastaaineet (paraproteiinit, M-proteiinit) ovat yhden B-lymfosyyttien (plasmasolujen) kloonin erityksen tuotteita, joten ne edustavat rakenteellisesti homogeenisten molekyylien joukkoa, jossa on saman luokan (alaluokan) raskaat ketjut, saman tyypin kevyet ketjut ja saman rakenteen vaihtelevat alueet. Monoklonaaliset immunoglobulinopatiat jaetaan yleensä hyvänlaatuisiin ja pahanlaatuisiin. Monoklonaalisten gammopatioiden hyvänlaatuisissa muodoissa plasmasolujen lisääntymistä kontrolloidaan (mahdollisesti immuunijärjestelmän toimesta) siten, että kliiniset oireet puuttuvat. Pahanlaatuisissa muodoissa lymfoidi- tai plasmasolujen kontrolloimaton lisääntyminen määrää taudin kliinisen kuvan.

Monoklonaalisten immunoglobulinopatioiden luokittelu

Onkolonaalisten gammopatioiden luokka	Patologian luonne	Patologisen Ig:n pitoisuus veriseerumissa, g/l
B-solujen pahanlaatuiset kasvaimet	Multippeli myelooma, Waldenströmin makroglobulinemia	Yli 25
	Plasmosytooma (yksinäinen - luusto ja ekstramedullaarinen), lymfooma, krooninen lymfosyyttinen leukemia, raskasketjusairaus	Reilusti alle 25
B-solujen hyvänlaatuinen	Tuntemattoman alkuperän monoklonaaliset gammopatiat	Alle 25
Immuunikatotilat, joissa immuunijärjestelmän T- ja B-linkkien epätasapaino on häiriintynyt	Primaarinen (Wiskott-Aldrich, DiGeorge, Neselef, vaikeat yhdistetyt immuunipuutosoireyhtymät)	Alle 25
	Toissijainen (ikään liittyvä, immunosuppressanttien käytöstä johtuva, ei-lymfoidisiin onkologisiin sairauksiin liittyvä (esimerkiksi paksusuolensyöpä, rintasyöpä, eturauhassyöpä jne.)	Alle 2,5
Immuunikatotilat, joissa immuunijärjestelmän T- ja B-linkkien epätasapaino on häiriintynyt	Immuunijärjestelmän uudelleenjärjestely punaisen luuytimensiirron jälkeen	Alle 25
	Antigeeninen stimulaatio varhaisessa ontogeneesissä (kohdunsisäinen infektio)	Alle 25
Homogeeninen immuunivaste	Bakteeri-infektiot	Alle 25
	Autoimmuunisairaudet, kuten kryoglobulinemia, SLE, nivelreuma jne.	Alle 25

Veren seerumin proteiinien immunoelektroforeesi mahdollistaa monoklonaalisten (patologisten) IgA-, IgM-, IgG-, H- ja L-ketjujen sekä paraproteiinien havaitsemisen. Perinteisessä elektroforeesissa normaalit, ominaisuuksiltaan heterogeeniset Ig:t sijaitsevat γ-vyöhykkeellä muodostaen tasannealueen tai leveän vyöhykkeen. Monoklonaaliset Ig:t siirtyvät homogeenisuuden vuoksi pääasiassa γ-vyöhykkeelle, toisinaan β-vyöhykkeelle ja jopa α-alueelle, missä ne muodostavat korkean piikin tai selvästi rajatun vyöhykkeen (M-gradientti).

Multippeli myelooma (Rustitsky-Kahlerin tauti) on yleisin paraproteineminen hemoblastoosi; sitä esiintyy yhtä usein kuin kroonista myelo- ja lymfosyyttistä leukemiaa, lymfogranulomatoosia ja akuuttia leukemiaa. Myelooman erittämän patologisen Ig:n luokka ja tyyppi määräävät taudin immunokemiallisen variantin. Patologisen Ig:n luokkien ja tyyppien esiintymistiheys myeloomassa korreloi yleensä normaalin Ig:n luokkien ja tyyppien suhteen kanssa terveillä ihmisillä.

Samalla kun multippeli myeloomaa sairastavien potilaiden seerumin patologisen Ig:n pitoisuus kasvaa, normaali Ig:n pitoisuus määritetään alentuneena. Kokonaisproteiinin pitoisuus nousee jyrkästi - jopa 100 g/l. Prosessin aktiivisuutta G-myeloomassa arvioidaan rintalastan punktiossa olevien plasmasolujen lukumäärän, kreatiniinin ja kalsiumin pitoisuuksien perusteella veressä seerumissa (kalsiumin lisääntyminen osoittaa taudin etenemistä). M-proteiinin pitoisuus (virtsassa sitä kutsutaan Bence-Jones-proteiiniksi) toimii kriteerinä taudin etenemisen arvioimiseksi A-myeloomassa. Seerumin ja virtsan paraproteiinien pitoisuus vaihtelee taudin kulun aikana hoidon vaikutuksesta.

Multippeli myelooma -diagnoosin tekemiseksi seuraavien kriteerien on täytyttävä.

Isotkriteerit

1. Plasmosytooma biopsiatulosten perusteella.
2. Plasmasytoosi punaisessa luuytimessä (yli 30 % soluista).
3. Monoklonaaliset (patologiset) Ig-piikit seerumin proteiinielektroforeesissa: yli 35 g/l IgG-piikille tai yli 20 g/l IgA-piikille. κ- ja λ-ketjujen erittyminen 1 g/vrk tai enemmän, havaittu virtsaelektroforeesissa potilaalla, jolla ei ole amyloidoosia.

Pienikriteerit

1. Plasmasytoosi punaisessa luuytimessä 10–30 % soluista.
2. Seerumin PIg-huippupitoisuus on pienempi kuin yllä ilmoitettu määrä.
3. Lyyttiset luuvauriot.
4. Normaalin IgM:n pitoisuus on alle 0,5 g/l, IgA:n alle 1 g/l tai IgG:n alle 0,6 g/l.

Multippeli myelooma diagnosoimiseksi vaaditaan vähintään yksi merkittävä ja yksi vähäinen kriteeri tai kolme vähäistä kriteeriä, jolloin kohdissa 1 ja 2 luetellut kriteerit ovat pakollisia.

Myelooman vaiheen määrittämiseksi käytetään Durie-Salmonin standardointijärjestelmää, joka heijastaa kasvainvaurion määrää.

Kaikki myeloomaryhmät jaetaan alaluokkiin munuaisten toiminnan tilan mukaan: A - seerumin kreatiniinipitoisuus alle 2 mg% (176,8 μmol/l), B - yli 2 mg%. Myeloomataudissa korkea β2 mikroglobuliinipitoisuus veren seerumissa (yli 6000 ng/ml) viittaa epäsuotuisaan ennusteeseen, samoin kuin korkea LDH-aktiivisuus (yli 300 IU/l, reaktiolämpötila 30 °C), anemia, munuaisten vajaatoiminta, hyperkalsemia, hypoalbuminemia ja suuri kasvaimen tilavuus.

Kevytketjusairaudet (Bence-Jonesin myelooma) aiheuttavat noin 20 % myeloomatapauksista. Bence-Jonesin myeloomassa muodostuu vain vapaita kevyitä ketjuja, jotka havaitaan virtsassa (Bence-Jonesin proteiini) seerumin patologisten Ig-vasta-aineiden puuttuessa (M-gradientti).

Multippeli myelooman vaiheet

Vaihe	Kriteerit	Kasvaimen massa (solujen lukumäärä), x1012 / m2
Minä	Pieni myelooma, jos seuraavat kriteerit täyttyvät: Hemoglobiinin pitoisuus veressä on yli 100 g/l; Veren seerumin kokonaiskalsiumin pitoisuus on normaali (<3 mmol/l); Ei luumuutoksia röntgenkuvauksessa tai luun yksinäinen plasmasytooma; Paraproteiinien alhainen pitoisuus veriseerumissa (IgG alle 50 g/l, IgA alle 30 g/l); L-ketjuja (Bence Jones -proteiinia) virtsassa alle 4 g/24 h	<0,6
II	Välivaiheen myelooma (kriteerit ovat vaiheiden I ja III välillä)	0,6–1,2
III	Merkittävä myelooma, jolla on yksi tai useampi seuraavista kriteereistä: Hemoglobiinin pitoisuus veressä on alle 85 g/l; Seerumin kokonaiskalsiumpitoisuus on yli 12 mg% (3 mmol/l); Laajat luustovauriot tai suuret murtumat; Korkea paraproteiinipitoisuus veriseerumissa (IgG yli 70 g/l, IgA yli 50 g/l); L-ketjuja (Bence-Jones-proteiini) virtsassa yli 12 g/24 h.	>1,2

Harvinaisia myeloomataudin immunokemiallisia variantteja ovat ei-sekretorinen myelooma, jossa paraproteiineja voidaan havaita vain myeloomasolujen sytoplasmassa, sekä diklonaaliset myeloomat ja M-myelooma.

Waldenströmin makroglobulinemia on krooninen B-soluperäinen subleukeeminen leukemia, jota morfologisesti edustavat lymfosyytit, plasmasolut ja kaikki PIgM:ää (makroglobuliinia) syntetisoivien solujen siirtymämuodot. Kasvaimella on alhainen pahanlaatuisuusaste. Punaisessa luuytimessä havaitaan pienten basofiilisten lymfosyyttien (plasmasytoidisten lymfosyyttien) lisääntymistä, ja mastosolujen määrä on lisääntynyt. Veren seerumin proteiinien elektroforeesissa havaitaan M-gradientti β- tai γ-globuliinivyöhykkeellä, harvemmin paraproteiini ei liiku sähkökentässä, vaan pysyy paikallaan. Immunokemiallisesti se on PIgM, jossa on yhden tyyppisiä kevyitä ketjuja. PIgM:n pitoisuus veren seerumissa Waldenströmin makroglobulinemiassa vaihtelee 30–79 g/l. Bence-Jones-proteiinia esiintyy virtsassa 55–80 %:lla potilaista. Normaalin Ig:n pitoisuus veressä laskee. Munuaisten vajaatoiminta kehittyy harvoin.

Lymfoomat. IgM:ää erittävät lymfoomat ovat yleisimmin todettuja, toisella sijalla ovat IgG:tä erittävät paraproteineemiset lymfoomat. IgA-paraproteinemiaa sairastavia lymfoomia havaitaan erittäin harvoin. Useimmilla potilailla lymfoomissa havaitaan normaalin Ig:n pitoisuuden laskua (yleensä vähäisessä määrin).

Raskasketjusairaudet ovat B-solulymfoomia, jotka tuottavat Ig-vasta-aineiden raskasketjujen monoklonaalisia fragmentteja. Raskasketjusairaudet ovat hyvin harvinaisia. Raskasketjusairauksia on neljää tyyppiä: α, γ, μ, δ. γ-raskasketjusairaus esiintyy yleensä alle 40-vuotiailla miehillä, ja sille on ominaista maksan, pernan ja imusolmukkeiden suureneminen, pehmeän kitalaen ja kielen turvotus, eryteema ja kuume. Luiden tuhoutumista ei yleensä kehity. Patologisen globuliinin pitoisuus veressä on alhainen ja ESR on normaali. Luuytimessä on eriasteisia imusoluja ja plasmasoluja. Tauti etenee nopeasti ja johtaa kuolemaan muutamassa kuukaudessa. Raskasketjusairaus havaitaan pääasiassa iäkkäillä ja ilmenee useimmiten hepatosplenomegaliana. Kasvaimen substraatti on eriasteisia lymfoidisoluja. Yksittäisiä δ-raskasketjusairauden tapauksia on kuvattu, se esiintyy myeloomana. α-raskasketjusairaus on yleisin muoto, joka kehittyy pääasiassa lapsilla ja alle 30-vuotiailla, 85 % tapauksista on rekisteröity Välimerellä. Veren seerumin ja virtsan immunoelektroforeesi on ainoa menetelmä taudin diagnosoimiseksi, koska klassinen M-gradientti seerumin proteiinielektroferogrammissa usein puuttuu.

Reaktiivisia paraproteinemioita esiintyy geneettisen alttiuden yhteydessä bakteeri- ja virusinfektioiden (hepatiitti, CMV-infektio) tai loisten aiheuttamien invaasioiden (leishmaniaasi, toksoplasmoosi, skistosomiaasi) seurauksena. Tätä monoklonaalisen immunoglobulinopatian muotoa on raportoitu elinsiirtojen, sytostaattihoidon, perinnöllisten tai hankittujen immuunipuutosten yhteydessä. Ohimeneville paraproteinemioille on ominaista alhainen seerumin PIg-pitoisuus, Bence Jones -proteiinin puuttuminen tai jäämät virtsasta.

Paraproteinemiaan liittyvää useiden sairauksien yhteydessä esiintyy immuunimekanismeilla olevan roolin: autoimmuunisairauksia, kasvaimia ja kroonisia infektioita. Tällaisia sairauksia ovat AL-amyloidoosi ja kryoglobulinemia.

Idiopaattisia paraproteinemioita esiintyy iäkkäillä ihmisillä ja ne voivat olla myeloomaa edeltäviä tiloja. Tällaisissa tapauksissa tarvitaan perusteellinen tutkimus taudin alkuvaiheen tunnistamiseksi ja pitkäaikainen dynaaminen seuranta.

Hyvänlaatuisen paraproteinemian oireita ovat: Bence-Jones-proteiinin puuttuminen, normaalin Ig-pitoisuuden muutokset, plasmasolujen määrä luuytimessä alle 15 %, lymfosyyttien määrä alle 20 % ja seerumin paraproteiinin pitoisuus alle 30 g/l.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]