Wolne łańcuchy lekkie w surowicy znaczenie diagnostyczne i prognostyczne w dyskrazjach plazmocytowych

Transkrypt

1 PRACA POGLĄDOWA Review Article Acta Haematologica Polonica 2009, 40, Nr 2, str LIDIA USNARSKA-ZUBKIEWICZ 1, JADWIGA HOŁOJDA 2, KAZIMIERZ KULICZKOWSKI 1 Wolne łańcuchy lekkie w surowicy znaczenie diagnostyczne i prognostyczne w dyskrazjach plazmocytowych Serum free light chain (sflc) diagnostic and prognostic value in plasma cell dyscrasias 1 Katedra i Klinika Hematologii, Nowotworów Krwi i Transplantacji Szpiku Akademii Medycznej we Wrocławiu Kierownik: Prof. dr hab. Kazimierz Kuliczkowski. 2 Oddział Hematologii Wojewódzkiego Szpitala Specjalistycznego w Legnicy Ordynator: Lek. med. Jadwiga Hołojda STRESZCZENIE Monoklonalne łańcuchy lekkie są homogenną populacją łańcuchów lekkich immunoglobulin κ lub λ, są produkowane przez złośliwe plazmocyty i/lub limfocyty B. Badanie wolnych łańcuchów lekkich w surowicy ma zastosowanie w diagnozowaniu i monitorowaniu leczenia pacjentów z MM, chorobą lekkich łańcuchów, szpiczakiem nie wydzielającym i tlącym się, MGUS i amyloidozą L. Oznaczanie wolnych łańcuchów lekkich w surowicy moŝe być zastosowane do szybkiej oceny skuteczności leczenia. Monoklonalne FLCs są najczęstszą przyczyną niewydolności nerek u chorych na dyskrazje plazmocytowe. SŁOWA KLUCZOWE: Wolne łańcuchy lekkie w surowicy Szpiczak mnogi Mononoklonalna gammapatia o nieokreślonym znaczeniu Amyloidoza L Niewydolność nerek. SUMMARY Monoclonal free light chains are homogenous populations of kappa or lambda immunoglobulin light chain molecules produced by malignant clones of plasma cells or/and B cells. The serum FLCs assay may be used to diagnose and monitor patients with MM, light chain myeloma, nonsecretory myeloma, smoldering myeloma, MGUS, and amyloidosis L. Quantification of free light chains in serum should prove useful for rapid evaluation of treatment efficacy. Monoclonal FLCs are the most potent cause of renal failure in patients with plasma cell dyscrasias. KEY WORDS: Serum free light chains Multiple Myeloma (MM) Monoclonal gammopathy of undetermined significance (MGUS) Amyloidosis L (AL) Renal failure. Badanie wolnych łańcuchów lekkich w moczu opisane przez dr Henry Bence Jonesa w 1847 r. stanowiło przełom w rozpoznawaniu szpiczaka mnogiego [1]. Po blisko 150 latach, w 2001 r. w USA wprowadzono do praktyki klinicznej badanie wolnych łańcuchów lekkich w surowicy (serum Free Light Chains, sflcs) [2]. FLCs są homo-

2 350 L. USNARSKA-ZUBKIEWICZ i wsp. genną populacją łańcuchów lekkich immunoglobulin κ lub λ, produkowanych przez złośliwe plazmocyty. Wg Bradwella oznaczanie sflcs zarówno u chorych świeŝo diagnozowanych, jak i w celu oceny odpowiedzi leczniczej lub progresji choroby, mo- Ŝe być krokiem milowym w leczeniu dyskrazji plazmocytowych, podobnie jak przełomem w leczeniu cukrzycy okazało się wprowadzenie oznaczeń cukru we krwi w miejsce wcześniej stosowanych analiz moczu [2]. Plazmocyty i limfocyty B w szpiku i węzłach chłonnych produkują jeden z pięciu typów łańcuchów cięŝkich łącznie z łańcuchem lekkim κ lub λ, przy czym ilość łańcuchów lekkich jest o około 40% większa niŝ cięŝkich. Ponadto synteza łańcuchów κ, które najczęściej są monomerami, jest dwukrotnie większa niŝ łańcuchów lambda naleŝących do dimerów [3]. U zdrowych produkcja FLCs wynosi około 0,5 1,0 g dziennie a okres półtrwania 2 6 godzin. Są one filtrowane w kłębkach nerkowych i metabolizowane w kanalikach bliŝszch nefronu. Uszkodzenie nerek lub polimeryzacja łańcuchów lekkich zwiększa ich czas półtrwania do 2 3 dni. Badania wykazały, Ŝe w nerkach jest metabolizowane nawet 10-30g FLCs/ 24 godz. Dla porównania czas półtrwania cząsteczki immunoglobuliny (Ig) G wynosi dni, IgA- 6, IgD - 3 a IgM 5 dni [4]. W warunkach zdrowia wydalanie FLC z moczem jest niewielkie 1 10mg/24 godz., prawdopodobnie są one wydzielane przez śluzówkę dystalnej części nefronu oraz moczowodu i wraz z IgA stanowią system obronny przed infekcjami [5]. Monomery κflcs są 3-krotnie szybciej filtrowane niŝ większe cząsteczki λ, jednak ilość κ i λ w surowicy jest równowaŝna ze względu na 2-krotnie większą produkcję łańcuchów κ. Kanaliki bliŝsze nefronu są zdolne do metabolizowania duŝych ilości FLCs co powoduje, Ŝe nawet przy wysokich stęŝeniach FLCs w surowicy, ich wydalanie w moczu moŝe być niewielkie i bardziej zaleŝne od funkcji nerek niŝ ich wydzielania np. przez złośliwe plazmocyty. Oznacza to, Ŝe stęŝenie FLC w surowicy, a nie w moczu, moŝe być wskaźnikiem aktywności choroby w dyskrazjach plazmocytowych. StęŜenie sflcs oznacza się ilościowo, metodą immunonefelometryczną, przy pomocy testu z uŝyciem p-ciał specyficznych dla łańcucha κ i λ, które nie rozpoznają łańcuchów lekkich związanych z łańcuchami cięŝkimi. Wg niektórych autorów badanie sflcs jest bardziej czułym testem niŝ elektroforeza białek i co najmniej 500 razy czulszym niŝ immunofiksacja [6, 7]. Przy pomocy immunofiksacji moŝna stwierdzić obecność łańcuchów lekkich, jeśli ich stęŝenie wynosi co najmniej mg/l, w badaniach z zastosowaniem testu immunonefelometrycznego wykazano sflcs, gdy ich stęŝenie wynosiło 3 4 mg/l [2]. Ponadto krótki czas półtrwania FLCs w surowicy pozwala na wcześniejszą ocenę wyników leczenia, niŝ przy pomocy badania pełnej cząsteczki monoklonalnej immunoglobuliny (mig ). Znaczenie diagnostyczne, niezaleŝnie od stęŝenia sflcs ma równieŝ stosunek łańcuchów κ do λ, który u zdrowych i w przypadku hypergammaglobulinemii poliklonalnej jest prawidłowy, a u pacjentów z monoklonalna gammapatią (MG) zaburzony w wyniku dominacji jednego typu łańcucha lekkiego [8]. Badania przeprowadzone na duŝej grupie zdrowych ochotników, chorych na szpiczaka mnogiego, amyloidozę L i pacjentów z chorobą nerek wykazały nieprawidłowy stosunek κ do λ FLCs tylko w przypadku klonalnego rozrostu plazmocytów i limfocytów B [8]. Ocena wskaźnika

3 Wolne łańcuchy lekkie w surowicy 351 κ/λ moŝe być bardziej diagnostyczna niŝ oznaczanie samych łańcuchów lekkich, poniewaŝ wskaźnik jest niezaleŝny od zaburzeń przesączania nerkowego. Badanie sflcs moŝe słuŝyć ponadto do monitorowania chorych na szpiczaka niewydzielającego, pierwotną amyloidozę L i chorobę lekkich łańcuchów [9, 10, 11]. Oznaczanie wskaźnika κ / λ ma istotne znaczenie w prognozowaniu przebiegu monoklonalnej gammapatii o nieokreślonym znaczeniu, u chorych na szpiczaka odosobnionego i tlącego się [12, 13, 14]. Prowadzone są badania sflcs w przewlekłej białaczce limfocytowej (CLL) i chłoniakach nieziarniczych [15]. Badanie wolnych łańcuchów lekkich w surowicy w szpiczaku mnogim Sılling juŝ w 1982 r przy uŝyciu kolumny chromatograficznej oddzielił sflcs od łańcuchów lekkich związanych i wykazał, Ŝe FLCs występują u 86% chorych na MM [16]. Snozek 25 lat później stwierdził obecność sflcs u 95% spośród 576 chorych na MM ze świeŝym rozpoznaniem, natomiast Dispenzieri wykazała nieprawidłowy stosunek κ/λ u 96% chorych na MM przed leczeniem [17, 18]. W badaniach Mead sflcs występowały odpowiednio u 84%, 92% i 94% chorych na szpiczaka IgG, IgA i IgD [19]. Zaobserwowane róŝnice mogły wynikać z róŝnej liczebności badanych grup (odpowiednio 314, 142 i 36 osób). W 2006 r. International Myeloma Working Group i Durie włączyli sflcs do zmodyfikowanej definicji szpiczaka mnogiego. Do nowych kryteriów zaliczyli obecność sflcs 100 mg/l i nieprawidłowy stosunek κ/λ. Ponadto przyjęto, Ŝe u chorych, u których nie wykazano mig innymi metodami, nieprawidłowy stosunek κ/λ moŝe być ekwiwalentem obecności białka monoklonalnego [20]. Przeprowadzone badania wykazały, Ŝe stęŝenie sflcs i stosunek κ/λ koreluje z odsetkiem plazmocytów w szpiku, stęŝeniem LDH i kreatyniny w surowicy oraz zaburzeniami cytogenetycznymi [21, 22]. Snozek przeprowadził badania wskaźnika κ/λ u 790 świeŝo zdiagnozowanych chorych na MM i wykazał, Ŝe czas przeŝycia był istotnie krótszy u 479 pacjentów z nieprawidłowym stosunkiem κ/λ (<0,03 i > 32) w porównaniu z pozostałymi, wynosił odpowiednio 30 i 39 miesięcy [17]. Ponadto w celu oceny wartości prognostycznej badanego parametru, rozszerzył ISS (Interational Staging System) oparty na badaniu stęŝenia albumin i β-2-mikroglobuliny o wartość wskaźnika κ/λ i stwierdził, Ŝe pacjenci z 0, 1, 2, lub 3 czynnikami niekorzystnymi mieli istotnie róŝny czas przeŝycia, odpowiednio: 51, 39, 30 i 22 miesiące (p<0,001). Wyniki te skłoniły autora do wniosku o włączenie wskaźnika κ/λ do ISS. Podkreślić jednak nale- Ŝy, Ŝe badana grupa nie była jednorodna pod względem leczenia, a uzyskane wyniki wymagają potwierdzenia np. w grupie chorych poddanych megachemioterapii i autotransplantacji. Jeśli przyjąć, Ŝe zmiana stęŝeń sflcs w czasie chemioterapii odzwierciedla stopień eliminacji komórek szpiczakowych, to badanie tego parametru, ze względu na krótszy okres półtrwania wolnych łańcuchów lekkich w surowicy, moŝe być bardziej czułym i szybkim markerem skuteczności leczenia niŝ badanie mig [19]. Przeprowadzone badania potwierdziły, Ŝe zmiana stęŝenia sflcs i β-2-mikroglobuliny koreluje z liczbą plazmocytów w szpiku [23, 24]. U chorych leczonych bortezonibem wykazano

4 352 L. USNARSKA-ZUBKIEWICZ i wsp. redukcję i zwiększanie się sflcs równolegle do czasu półtrwania leku w organizmie [25, 26]. Hassoun wykazał, Ŝe normalizacja wskaźnika κ / λ po pierwszym lub drugim cyklu indukującym remisję u 42 chorych istotnie korelowała z osiągnięciem remisji całkowitej lub prawie całkowitej wg kryteriów EBMT, a utrzymywanie się nieprawidłowego stosunku κ do λ po 2 cyklach uzasadniało zmianę leczenia [27]. W badaniu Pratta u 18/19 chorych na MM poddanych megachemioterapii i przeszczepieniu autologicznych komórek macierzystych uzyskano szybkie obniŝenie stęŝenia sflcs, czas półtrwania sflcc wynosił 4,3 dni a mig 14 dni [28]. W czasie 220 dni obserwacji po przeszczepieniu 16/19 chorych miało prawidłowy, a 3 pozostałych nieprawidłowy stosunek κ/λ. Autorzy uwaŝają, Ŝe badanie sflcs moŝe być markerem wraŝliwości na stosowane cytostatyki, wskaźnikiem choroby resztkowej oraz czasu wszczepienia limfocytów, ale konieczne są dalsze badania na większej grupie chorych. Badania kinetyki sflcs i wskaźnika κ/λ u 26 chorych na MM u których uzyskano całkowitą eliminację białka monoklonalnego (na podstawie immunofiksacji) po alloprzeszczepieniu przedstawiła Mısbauer. Autorka wykazała, Ŝe redukcja sflcs średnio o 128 dni wyprzedzała negatywną immunofiksację, a u chorych, u których doszło do nawrotu choroby, 25% zwiększenie stęŝenia sflcs wystąpiło średnio 98 dni przed ujawnieniem się białka monoklonalnego w immunofiksacji [29]. Dotychczas przeprowadzone badania u chorych na MM wskazują, Ŝe sflcs mają duŝą wartość diagnostyczną (są nieprawidłowe u 95% chorych) i prognostyczną, są wczesnym i szybkim markerem skuteczności leczenia, remisji, choroby resztkowej i nawrotu choroby. Badanie wolnych łańcuchów lekkich w surowicy u chorych na szpiczaka mnogiego chorobę lekkich łańcuchów Badania opublikowane w 2003 r obejmujące 224 chorych na chorobę lekkich łańcuchów w czasie diagnozy wykazały nieprawidłowe stęŝenia sflcs oraz zaburzony wskaźnik κ/λ u wszystkich badanych [9]. W badaniu Bradwella w wyniku zastosowanej chemioterapii stwierdzono redukcję stęŝenia FLCs odpowiednio w surowicy i w moczu u 81/82 (99%) i 78/82 (95%) chorych, stęŝenie sflcs było prawidłowe u 9 (11%), a w moczu u 26 osób (32%) [9]. Taka róŝnica moŝe być wynikiem zdolności nerek do absorpcji łańcuchów lekkich i potwierdzać większą czułość testu immunonefelometrycznego. Autor wnioskował o uznanie oznaczenia sflcs jako badania alternatywnego do 24 godz. wydalania łańcuchów lekkich z moczem. Opinię te podzielili Alvanakian, która u wszystkich 7 chorych wykazała korelację pomiędzy 24-godz wydalaniem łańcuchów lekkich w moczu a stęŝeniem sflcs, Abraham w oparciu o badania 28 pacjentów z chorobą lekkich łańcuchów, oraz Katzmann, który wykonał badania u 428 chorych na świeŝo rozpoznaną MG z obecnym białkomoczem [30, 31, 32]. W badaniu Katzmanna chorym wykonano elektroforezę i immunofiksację białek surowicy i oznaczono sflcs. U 85,7% wykazano nieprawidłowy wskaźnik κ/λ, oraz odpowiednio u 80,8% i 93,5% nieprawidłową elektroforezę i immunofiksacje białek su-

5 Wolne łańcuchy lekkie w surowicy 353 rowicy. Wszystkie 3 parametry były prawidłowe tylko u 2 chorych, z których u jednego rozpoznano monoklonalną gammapatię o nieokreślonym znaczeniu, a u drugiego nie potwierdzono MG. Autorzy zaproponowali algorytm postępowania diagnostycznego oparty o elektroforezę surowicy, immunofiksację i oznaczanie sflcs oraz zaprzestanie badania moczu. Jednak zgodnie z międzynarodowymi kryteriami odpowiedzi leczniczej, jeśli elektroforeza próbki 24 godz. moczu w czasie diagnozy MG, wykazuje obecność białka (>200mg) to naleŝy wykonać elektroforezę białek surowicy i moczu, a nie tylko oznaczenie sflcs [20]. Opinię taką podziela Singhal, która badając 174 próby moczu od 135 chorych udowodniła, Ŝe ponad 40% pacjentów z wydalaniem 500mg i więcej białka w ciągu 24 godz. miało prawidłowy wskaźnik κ/λ [33]. Ponadto, obecność białek w moczu moŝe być zaleŝna m. in. od aktywności choroby, amyloidozy nerek, toksyczności zaleŝnej od leczenia, co w opinii autorki uzasadnia konieczność badania 24 godz moczu, nawet jeśli sflcs są prawidłowe. Na podkreślenie zasługuje jednak fakt, Ŝe u wszystkich 350 osób badanych w róŝnych ośrodkach, u których stwierdzono łańcuchy lekkie w moczu wykazano równieŝ sflcs [9, 34]. Przeciwnie, tylko 75% chorych u których stwierdzono nieprawidłowy wskaźnik κ/λ miało nieprawidłowe białka w moczu [35]. Przeprowadzone dotychczas badania wskazują, Ŝe oznaczanie sflcs moŝe słuŝyć do diagnozy i monitorowania pacjentów z chorobą lekkich łańcuchów, są czułym wskaźnikiem RC choroby, mogą dostarczyć dodatkowych informacji odnośnie funkcji nerek. Są testem prostym, mogą zwolnić chorego z często trudnej do wykonania 24- godz. zbiórki moczu, która tylko w rzadkich przypadkach moŝe być potrzebna do rozpoznania lub kontroli leczenia. Badanie wolnych łańcuchów lekkich w surowicy u chorych na szpiczaka niewydzielającego W szpiczaku niewydzielającym uŝywając standardowych testów, nie stwierdza się białka monoklonalnego w surowicy i/lub moczu, jednak u 85% takich chorych przy pomocy barwienia immunohistochemicznego wykazuje się obecność mig w cytoplazmie złośliwych plazmocytów [36]. Pozostałych 10 15% chorych zalicza się do tzw. szpiczaków nieprodukujących [37]. W grupie 28 chorych na szpiczaka niewydzielającego obecność sflcs κ lub λ wykazano u 19 pacjentów, 4 kolejne osoby wykazywały supresję jednego lub dwóch łańcuchów lekkich [10]. Wskazuje to na konieczność badania sflcs u chorych na szpiczaka niewydzielającego, w celu uściślenia diagnozy, monitorowania wyników leczenia bez konieczności częstego badania szpiku. Nie bez znaczenia jest teŝ fakt, Ŝe chorzy, którzy z powodu braku mig byli wykluczani z badań klinicznych, mogą być monitorowani przy pomocy sflcs i włączeni do programów z zastosowaniem nowych leków.

6 354 L. USNARSKA-ZUBKIEWICZ i wsp. Badanie wolnych łańcuchów lekkich w surowicy u chorych na szpiczaka tlącego się i szpiczaka odosobnionego Zgodnie z kryteriami Myeloma Working Group z 2003 r o szpiczaku tlącym się mówimy wówczas, gdy stęŝenie mig jest 3.0g/dL i/lub liczba plazmocytów w szpiku 10, jednocześnie nie stwierdza się niedokrwistości, hyperkalcemii, uszkodzenia nerek ani osteolizy [38]. Kyle wykazał, Ŝe chorzy, którzy spełniali tylko kryterium białkowe mieli istotnie dłuŝszą medianę do progresji choroby (19 lat) niŝ pacjenci, których rozpoznanie oparte było na liczbie plazmocytów (7,7 lat) i chorzy spełniający obydwa kryteria (2,2 lata) [39]. W opinii Dispenzieri populacja chorych na szpiczaka asymtpomatycznego wymaga róŝnicowania z monoklnalną gammapatią o nieokreślonym znaczeniu, poniewaŝ ryzyko progresji szpiczaka jest nawet 10-krotnie większe w porównaniu z MGUS [13]. Badaniem objęto 273 chorych na szpiczaka asymptomatycznego, mediana przeŝycia wynosiła 12,4 lata, rozwój aktywnego szpiczaka obserwowano u 59% chorych. Autorzy wykazali, Ŝe dołączenie wskaźnika κ/λ do 2 wcześniej analizowanych tj liczby plazmocytów w szpiku i stęŝenia mig, istotnie róŝnicuje ryzyko progresji w ciągu 10 lat: 50% dla chorych z jednym, 65% w przypadku dwóch i 84% wszystkich trzech czynników ryzyka [13]. Szpiczak odosobniony stanowi 3 5% dyskrazji plazmocytowych, Podstawowym kryterium rozpoznania jest guz plazmocytowy kości zlokalizowany w jednym miejscu, bez innych objawów systemowych rozrostu plazmocytów. U połowy chorych w ciągu 2 3 lat dochodzi do rozwoju MM, a progresja choroby zaleŝy m.in. od lokalizacji, obecności zmian w tkankach miękkich, wieku >55 lat, stęŝenia mig [40]. W badaniu Dingli wzięło udział 116 chorych w wieku lata, średnia 60 lat, 70% stanowili męŝczyźni. Białko monoklonalne 0 30g/l, średnio 5g/l stwierdzono u 64% tych chorych, nieprawidłowy wskaźnik κ/λ stwierdzono u 47% chorych [41]. W grupie chorych z nieprawidłowym stosunkiem κ/λ ryzyko progresji w ciągu 5 lat wynosiło 44%, po 10 i 15 latach 51%, w grupie pozostałych chorych ryzyko progresji wynosiło odpowiednio 26%, 32% i 36%. Autorzy wyróŝnili 3 grupy ryzyka progresji szpiczaka: niskie pośrednie i wysokie (zaleŝnie od stęŝenia sflcs i mig) i wykazali, Ŝe sflcs jest nowym waŝnym wskaźnikiem prognostycznym. Badanie wolnych łańcuchów lekkich w surowicy u chorych na monoklonalną gammapatię o nieokreślonym znaczeniu (MGUS) Monoklonalną gammapatię o nieokreślonym znaczeniu (Monoclonal gammopathy of undetermined significance (MGUS) rozpoznaje się jeśli są spełnione następujące kryteria: mig w surowicy 30g/l, plazmocyty w szpiku 10%, nie stwierdza się choroby rozrostowej plazmocytów lub limfocytów B ani uszkodzenia tkanek lub narządów. MGUS moŝe transformować w kierunku złośliwej gammapatii monoklonalnej. W opracowaniu Kyle w ciągu 35 lat transformacji uległo 115/1384 chorych na MGUS [42]. Czynikami złego rokowania były: stęŝenie mig przy rozpoznaniu oraz klasa Ig IgM i IgA. U osób z migm MGUG 262 razy częściej dochodziło do rozwoju makro-

7 Wolne łańcuchy lekkie w surowicy 355 globulinemii Waldenstrıma [43]. Badania Cesana obejmujące 1231 chorych wykazały, Ŝe równieŝ obecność łańcuchów lekkich w moczu moŝe być czynnikiem ryzyka złośliwej transformacji [44]. Pamiętać jednak naleŝy, Ŝe u osób z prawidłową funkcją nerek badanie FLCs w moczu moŝe być ujemne. Rajkumar badał sflc u 47 chorych na MGUS u których doszło do złośliwej transformacji oraz u 50 osób bez takiego powikłania w ciągu 5 lat [45]. Wykazał, Ŝe wskaźnik κ/λ był nieprawidłowy u 31/47 chorych z pierwszej grupy i u 11/50 osób z drugiej. Autor dowiódł, Ŝe nieprawidłowy wskaźnik κ/λ jest istotnym (p<0,001) czynnikiem ryzyka rozwoju złośliwej transformacji u pacjentów z MGUS. Obserwacje te zostały potwierdzone przez późniejsze badania przeprowadzone na duŝej, liczącej 1148 grupie chorych [12]. Nieprawidłowy stosunek κ/λ wykazano u 379 chorych (33%). W grupie tej ryzyko rozwoju złośliwej gammapatii było istotnie większe w porównaniu do pozostałych chorych i wynosiło odpowiednio 17% i 5% po 10 latach i 35% i 13% po 20 latach. Według Cavallo zwiększone ryzyko złośliwej transformacji u chorych na MGUS, u których stwierdzono nieprawidłowy wskaźnik κ/λ, moŝe być spowodowane zachodzącymi wcześniej procesami genetycznymi i molekularnymi prowadzącymi do zaburzenia syntezy łańcuchów lekkich i cięŝkich i ostatecznie przejścia MGUS do objawowego szpiczaka [22]. W ostatnich latach uwaga badaczy została skierowana na problem występowania FLCs MGUS. Katzmann poddał badaniu 901 surowic w których przy pomocy imunofiksacji nie stwierdzano mig i wykazał obecność FLC w 18 próbach [46]. Badania Rajkumara obejmujące osób wykazały nieprawidłowy wskaźnik κ/λ u 317 badanych, co pozwoliło autorowi u 2% chorych rozpoznać FLC MGUS. U 4 osób z tej grupy doszło do rozwoju MM, a u 2 innych przewlekłej białaczki limfatycznej [47]. Rozpoznanie FLC MGUS jest nowym problemem, być moŝe dalsze badania doprowadzą do weryfikacji definicji MGUS, w której jednym z kryteriów jest stwierdzenia mig. Badanie wolnych łańcuchów lekkich w surowicy u chorych na amyloidozę Amyloidoza jest rzadką systemową chorobą, która charakteryzuje się obecnością w tkankach amorficznej substancji opornej na proteolizę. Podstawą diagnozy jest wykazanie w świetle spolaryzowanym, dwułomnych, zielonoświecacych złogów amyloidu. Obecnie zidentyfikowano 26 róŝnych prekursorów amyloidu, do najczęściej występujących naleŝą amyloidoza L (białkiem prekursorowym są łańcuchy lekkie immunoglobulin) i AA (depozyty włókien powstałych w wyniku rozszczepienia białka SAA). U chorych na pierwotną amyloidzę L, wolno rosnący klon plazmocytów wydziela monoklonalne FLCs najczęściej λ ( κ/λ 1:2). Do rozwoju amyloidozy L dochodzi równieŝ u około 12 15% chorych na MM i u < 5% pacjentów z łagodnymi gammapatiami monoklonalnymi. Pierwsze badanie FLCs u chorych na amyloidozę zostało przeprowadzone w Narodowym Centrum Amyloidozy w Londynie w 2003 r. [48]. Obecność sflcs przy zachorowaniu wykazano u 256/262 chorych (98%). Badania Katzmanna i Akar potwierdziły wysoki odsetek dodatnich wyników sflcs u chorych na amyloidozę, ale nieprawidłowy wskaźnik κ/λ wykazano odpowiednio u 89% i 73% zaleŝnie od

8 356 L. USNARSKA-ZUBKIEWICZ i wsp. typu łańcucha lekkiego [49, 50]. Autorzy porównali wyniki badania sflcs z wynikami immunofiksacji surowicy i moczu i wykazali, Ŝe u 3-15% chorych sflcs są prawidłowe, podczas gdy immunofiksacja wypada dodatnio. Przyjęto, Ŝe u chorych na amyloidozę oznaczanie sflc jest badaniem screeningowym i uzupełniającym do testu immunofiksacji. Z drugiej strony krąŝące białka nie są identyfikowane przy uŝyciu elektroforezy surowicy u przeszło połowy chorych na amyloidozę AL. W ocenie Lachmanna sflc są dobrym parametrem oceny skuteczności leczenia w tej chorobie [48]. Badania przeprowadzono u 262 chorych ze świeŝym rozpoznaniem i kontynuowano u 137, poddanych bądź megachemioterapii bądź leczeniu standardowemu wg VAD/C- VAMP, IDM, chorych, którzy przeŝyli więcej niŝ 6 miesięcy. Nadmiar sflcs wykazano u 257 chorych (98%) ze świeŝym rozpoznaniem, w wyniku leczenia redukcję sflcs o co najmniej 50% wykazano u 86 (63%) chorych. Interesujące jest, Ŝe nie stwierdzono istotnych róŝnic odnośnie sflc i czasu przeŝycia pomiędzy pacjentami leczonymi megachemioterapią i pozostałymi programami. Podobne wyniki uzyskano po 5 latach obserwacji. Wykazano 5-letnie przeŝycie u odpowiednio 88% i 39% chorych, u których redukcja sflcs po leczeniu była większa lub mniejsza od 50% (p< 0,001). Badania innych autorów potwierdziły te obserwacje [51, 52]. W badaniu Goodmana megachemioterapię przeprowadzono u 92 chorych, u których średnio 2 narządy były uszkodzone przez amyloidozę. TRM (treatment related mortality) wynosiła 23% [52]. Dispenzieri, na podstawie obserwacji 93 chorych na AL poddanych megachemioterapii i autologicznej transplantacji komórek macierzystych wysunęła 3 wnioski: 1) stęŝenie sflc wydaje się mieć większe znaczenie niŝ wskaźnik κ/λ u tych chorych, 2) osiągnięcie niskich, absolutnych wartości mig bardziej niŝ % redukcji był najlepszym czynnikiem prognostycznym odpowiedzi hematologicznej i całkowitego czasu przeŝycia po transplantacji, 3) stęŝenie sflcs przed megachemioterapią jest istotnym czynnikiem prognostycznym dla całkowitego czasu przeŝycia [53]. Redukcja stęŝenia amyloidogennych FLC moŝe zahamować powstawanie złogów amyloidu, a nawet prowadzić do ich częściowej regresji, znacznie poprawić jakość Ŝycia i wydłuŝyć czas przeŝycia. Kontynuowanie chemioterapii u chorych z niskim stęŝeniem sflc nie jest celowe, poniewaŝ moŝe doprowadzić do dodatkowego uszkodzenia zmienionych przez amyloid narządów. Niewydolność nerek u chorych na dyskrazje plazmocytowe rola monoklonalnych łańcuchów lekkich PowaŜnym problemem u chorych na MM i inne dyskrazje plazmocytowe są zaburzenia funkcji nerek, które mogą przebiegać jako ostra lub przewlekła niewydolności nerek (najczęściej), zespół nerczycowy, nie-nerczycowa proteinuria lub dysfunkcja kanalików nerkowych [54]. U 20 50% chorych w momencie rozpoznania stwierdza się stęŝenie kreatyniny w surowicy > 2mg/dl, z tego 2 3% wymaga leczenia dializami, a u 9% diagnoza zostaje ustalona w czasie przewlekłej dializoterapi. [55, 56, 57]. W badaniach Knudsena spośród 1353 pacjentów ze świeŝym MM, u 31% rozpoznano niewydolność nerek, najczęściej, bo u 51% w chorobie lekkich łańcuchów [57].

9 Wolne łańcuchy lekkie w surowicy 357 Rozwój nerki szpiczakowej jest spowodowany obecnością łańcuchów lekkich w moczu w wyniku zwiększonej produkcji i filtracji tych łańcuchów lub zaburzonej resorpcji w kanalikach proksymalnych. Zwiększona filtracja FLCs prowadzi do wyczerpania zdolności metabolicznych komórek kanalików proksymalnych. Przechodzą one do kanalików dystalnych, gdzie łączą się z białkiem Tamma-Horsfalla tworząc nierozpuszczalny kompleks, który wytrąca się w cewkach dalszych i zbiorczych. Doprowadza to do zatkania cewek przez olbrzymie wałeczki białkowe, zaburzeń przepływu płynów, przerwania błony podstawnej kłębków nerkowych, rozwija się stan zapalny w tkance śródmiąŝszowej. Zwiększenie stęŝenia FLC w czynnych nefronach, prowadzi do ich lawinowego uszkodzenia i progresji zmian w nerce, rozwoju obrazu morfologicznego nerki szpiczakowej [58]. Badania wykazały, Ŝe u niektórych pacjentów niewielka proteinuria powoduje cięŝką nefropatię, podczas gdy u innych wydalanie łańcuchów lekkich z moczem > 8 9 g/dziennie współistnieje z niewielkim uszkodzeniem nerek. Jest to wynikiem róŝnej nefrotoksyczności łańcuchów lekkich zaleŝnej od regionu zmiennego VL. Udowodniono, Ŝe podtyp λvi łańcucha lekkiego tworzy amyloid szybciej od innych [59]. W diagnostyce niewydolności nerek u chorych na dyskrazje plazmocytowe waŝną rolę odgrywa badanie sflcs, a w szczególności oznaczenie wskaźnika κ/λ [60]. Rozwój nerki szpiczakowej koreluje z wysokimi stęŝeniami sflcs > 1000 mg/l tj krotnie powyŝej normy. Takie wysokie stęŝenia obserwuje się w chorobie lekkich łańcuchów, szpiczaku IgD, ale takŝe u 10 15% chorych na szpiczaka IgG i IgA. MoŜliwość zbadania stęŝenia sflcs pozwala na ocenę zagroŝenia niewydolnością nerek wcześniej, niŝ się ona rozwinie. W leczeniu ostrej niewydolności nerek w przebiegu nerki szpiczakowej stosowano wymianę osocza, jednak bardziej satysfakcjonujące efekty uzyskano u chorych leczonych hemodializami, stosując dializatory nowej generacji, z bardzo duŝymi porami, umoŝliwiającymi przeciekanie protein [61]. U 3/5 chorych z niewydolnością nerek, u których zastosowano hemodializy i leczenie cytostatyczne uzyskano poprawę funkcji nerki i uniezaleŝnienie od leczenia nerkozastepczego. PODSUMOWANIE W podsumowaniu naleŝy stwierdzić, Ŝe badanie sflcs łącznie z elektroforezą białek lub immunofiksacją jest optymalne dla pierwszoliniowej diagnozy monoklonalnych gammapatii, bez potrzeby badania moczu. Badanie wolnych łańcuchów lekkich w surowicy ma zastosowanie w monitorowaniu leczenia, do szybkiej oceny skuteczności terapii, orzeczenia remisji i nawrotu choroby u pacjentów z MM, chorobą lekkich łańcuchów, szpiczakiem nie wydzielającym i tlącym się, MGUS i amyloidozą. Oznaczanie sflcs spowodowało, Ŝe część autorów wprowadziła pojęcie bezwzględnej (stringent) remisji całkowitej dla określenia stanu, w którym sflcs są w normie, dla odróŝnienia od RC orzekanej u chorych, u których nie stwierdza się mig przy pomocy immunofiksacji.

10 358 L. USNARSKA-ZUBKIEWICZ i wsp. Autorzy podzielają opinię Meada, który sugeruje 3 potencjalne korzyści wynikające z oznaczania FLCs: 1) Krótki czas półtrwania FLCs (2 6 godz.) w porównaniu z 21-dniowym dla IgG, co oznacza, Ŝe pacjenci monitorowani przy pomocy IgG wykazują wolniejszą odpowiedź migg na terapię niŝ pacjenci monitorowani przez sflcs, 2) Nie ma korelacji pomiędzy produkcją pełnej cząsteczki mig a FLCs, co oznacza, Ŝe u niektórych chorych stęŝenie sflcs jest wysokie a mig niskie, 3) U części chorych orzeka się całkowitą remisję w oparciu o konwencjonalne badanie. podczas, gdy u tych chorych moŝna wykazać nieprawidłowe stęŝenia sflcs. PIŚMIENNICTWO 1. Jones HB: On the new substance occurring in the urine of a patient with mollities ossium. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B. Biological Sciences. 1848, 138, Bradwell AR, Carr-Smith HD, Mead GP, Tang LX, Showell PJ, Drayson MT, Drew R: Highly sensitive automated immunoassay for immunoglobulin free light chains in serum and urine. Clin Chem. 2001, 47, Solomon A: Light Chains of Human Immunoglobulins. Meth Enzymol 1985,116, Junghans RP, Anderson CL: The protection receptor for IgG catabolism in the ß-2-microglobulin containing neonatal intestinal transport receptor. Proc.Natl. Acad. Sci. USA 1996, 93, Russo L, Bakris GL, Comper WD: Renal handling of albumin: A critical Review of Basic Concepts and Perspective. Am. J. Kidney Dis 2002, 39, Abraham RS, Clark RJ, Bryant SC et al: Correlation of serum immunoglobulin free light chain quantification with urinary Bence Jones protein in light chain myeloma. Clin. Chem. 2002, 48, Abraham RS, Katzmann JA, Clark RJ, Bradwell AR, Kyle RA, Gertz MA: Quantitative analysis of serum free light chains. A new marker for the diagnostic evaluation of primary systemic amyloidosis. Am. J. Clin. Pathol. 2003, 119, Katzmann JA, Clark RJ, Abraham RS, et al: Serum reference intervals and diagnostic ranges for the free κ and free λ immunoglobulin light chains. Relative sensitivity for detection of monoclonal light chains. Clin. Chem. 2002, 48, Bradwell AR, Carr-Smith HD, Mead GP, Harvey TC, Drayson MT: Serum test for assessment of patients with Bence-Jones myeloma. Lancet 2003, 361, Drayson M, Tang LX, Drew R, Mead GP, Carr-Smith H, Bradwell AR: Serum free light chain measurements for identifying and monitoring patients with non-secretory multiple myeloma. Blood, 2001, 97: Lachmann HJ, Gallimore R, Gallimore JD et al: Outcome in systemic AL amyloidosis in relation to changes in concentration of circulating free immunoglobulin light chain following chemotherapy. Br. J. Haematol. 2003, 122, Rajkumar SV, Lacy MQ, Kyle RA et al.: Serum free light chain ratio is an independent risk factor of progression in monoclonal gammopathy of undetermined significance. Blood 2005, 106, Dispenzieri A Kyle RA, Katzmann JA et al: Immunoglobulin free light chain ratio is an independent risk factor for progression of smoldering (asymptomatic) multiple myeloma. Blood, 2008, 111, Dingli D, Kyle RA, Rajkumar SV, et al: Immunoglobulin free light chains and solitary plazmocytoma of bone. Blood, 2006, 108, William M, Roshini A, Tait S. et al: Serum free light chain- a new biomarker for patients with B-cell non Hodgkin lymphoma and chronic lymphocytic leukemia. Translational Research 2007, 149,

11 Wolne łańcuchy lekkie w surowicy Sölling K, Lanng Nielsen J, Ellegaard J: Free light chains of immunoglobulins in serum from patients with leukaemias and multiple myeloma. Scand. J. Hematol. 1982, 28, Snozek CLH, Katzmann JA, Kyle RA et al: Prognostic value of the serum free light chain ratio in newly diagnosed myeloma: proposed incorporation into the international staging system. Leukemia, online publication, 3 July Dispenzieri A, Zhang L, Katzmann JA et al: Appraisal of immunoglobulin free light chains as a marker of response. Blood, 2008, 111, Mead GP, Carr-Smith HD, Drayson MT, Morgan GT, Child JA, Bradwell AR: Serum free light chains for monitoring multiple myeloma. Br. J. Haematol. 2004, 126, Durie BG, Harousseau JL, Miguel JS et al.: International uniform response criteria for multiple myeloma. Leukemia 2006, 20, Kyrstonos MC, Vassilakopoulos TP, Kafasi N et al: Prognostic value of serum free light chain ratio at diagnosis in multiple myeloma. Br J. Haematol. 2007, 137, Cavallo F, Rasmussen E, Zangari M et al: Clinical correlates and prognostic implications in newly diagnosed MM patients treated with total therapy 2 or 3 (TT2/3). Blood 2005, 106, 974a. 23. Mead GP, Reid S, Augustson B, Drayson MT, Bradwell AR, Child JA. Correlation of Serum Free Light Chains and Bone Marrow Plasma Cell Infiltration in Multiple Myeloma. Blood 2004; 104: 4865, p299b. 24. Tang G, Snyder M, Rao LV. Assessement of serum free light chain (FLC) assays with immunofixation electrophoresis (IFE) and bone marrow (BM) immunophenotyping in the diagnosis of plasma cell disorders. Clin Chem 2008; 54: A33: Abstr A Das M, Mead GP, Sreekanth V, Anderson J et al. Serum Free Light Chain (SFLC) Concentration Kinetics in Patient Receiving Bortezomib: Temporary Inhibition of Protein Synthesis and Early Biomarker for Disease Response. Blood 2005; 106 (11): 5094: 355b. 26. Robson E, Mead G, Das M, Cavet J, Liakopoulou E. Free Light Chain analysis in patients receiving Bortezomib. Haematologica 2007; 92 (s2): p206, Abstr PO Hassoun H, Reich L, Klimek VM, et al. Doxorubicin and dexamethasone followed by thalidomide and dexamethasone is an effective well tolerated initial therapy for multiple myeloma. Br J Haematol 2006; 132: Pratt, Guy, Mead et al. The tumor kinetics of multiple myeloma following autologous stem cell transplantation as assessed by measuring serum-free light chains. Leukemia Lymphoma 2006, 47: Moesbauer U, Ayuk F, Schieder H, Lioznov M, Zander AR, Kroger N. Monitoring serum free light chains in patients with multiple myeloma who achieved negative immunofixation after allogeneic stem cell transplantation. Haematologica 2007; 92: Alvanakian MA, Abbas A, Delarue A, Arnulf B, Aucouturier P: Free immunoglobulin light chain serum levels in the follow-up patients with monoclonal gammopathies: Correlation with 24-hr urinary light chain excretion. Am.J. Hematol. 2004, 75, Katzmann JA, Dispenzieri A, Kyle R: Elimination of the need for urine studies in the screening algorithm for monoclonal gammopathies by using serum immunofixation and free ligh chain assays. Mayo Clin. Proc. 2006, 81, Abraham RS, Clark RJ, Bryant SC et al: Correlation of serum immunoglobulin free light chain quantification with urinary Bence Jones protein in light chain myeloma. Clin. Chemistry 2002, 48, Singhal S, Stein R, Vickrey E, et al. The serum-free light chain assay cannot replace 24-hour urine protein estimation in patients with plasma cell dyscrasias. Blood 2007; 109: Nowroussian MR, Brandhorst D, Sammet C, et al. Serum Free Light Chain Analysis and Urine Immunofixation Electrophoresis in Patients with Multiple Myeloma. Clin Cancer Res 2005;11 (24) Kumar S, Rajkumar SV, Plevak M et al: Comparison of serum free light chain levels and 24 urinary monoclonal protein secretion in patients with myeloma: concordant changes with response to therapy. Blood, 2006, 108, 355b ( abs. 5064)

12 360 L. USNARSKA-ZUBKIEWICZ i wsp. 36. Turesson I, Grubb A. Non-secretory or low-secretory myeloma with intracellular kappa chains. Acta Med Scand. 1978; Raubenheimer EJ, Dauth J, Senekal JC. Non-secretory IgA κ Myeloma with distended endoplastic reticulum: a case report. Histology 1991; 19: Criteria for the classification of monoclonal gammopathies, multiple myeloma and related disorders: a raport of the International Myeloma Working Group. Br J Haematol. 2003; 121: Kyle RA, Remstein E, Therneau TM, et al. Clinical course and prognosis of smoldering (asymptomatic) multiple myeloma. N Eng J Med. 2007; 356: Soutar R, Lucraft H, Jackson G et al: Guidelines on the diagnosis and management of solitary plasmocytoma of bone and solitary extramedullary plasmocytoma. Clin. Oncol. 2004, 16, Dingli D, Kyle RA, Rajkumar SV et al: Immunoglobulin free light chains and solitary plasmocytoma of bone. Blood, 2006, 108, Kyle RA, Therneau TM, Rajkumar SV, et al. A long-term Study of Prognosis in Monoclonal Gammopathy of Undetermined Significance. New Eng J Med. 2002; 246: Kyle RA, Therneau TM, Rajkumar SV, et al. Long-term follow-up of IgM monoclonal gammapathy of undetermined significance. Blood 2003; 102: Cesana C, Klersy C, Barbarano L, et al. Prognostic Factors for Malignant Transformation in Monoclonal Gammopathy of Undetermined Significance and Smoldering Multiple Myeloma. J Clin Oncol 2002, 20: Rajkumar SV, Kyle RA,, Therneau TM et al, Presence of monoclonal free light chains in the serum predicts risk of progression in monoclonal gammopathy of undetermined significance. Br. J. Haematol. 2004; 127: Katzmann JA. Clark RJ, Rajkumar VS, Kyle RA. Monoclonal free light chains in sera from healthy individuals: FLC MGUS. Clin. Chem 2003; 49: A-74: pa Rajkumar SV, Kyle R, Plevak M, et al. Prevalence of Light-Chain Monoclonal Gammopathy of Undetermined Significance (LC-MGUS) among Olmsted County, Minnesota Residents Aged 50 Years or Greater. Blood 2006; 108 (11): p354b: Abstr Lachmann HJ, Gallimore R, Gillmore JD, et al. Outcome in systemic AL amyloidosis in relation to changes in concentration of circulating free immunoglobulin light chains following chemotherapy. Br J Haematol 2003; 122; Katzmann JA, Clark R, Sanders E, t al. Serum Reference Intervals and Diagnostic Ranges for Free κ and Free λ Immunoglobulin Light Chins: Relative Sensitivity for Detection of Monoclonal Light Chains. Clin Chem 2002; 48: Akar H, Seldin DC, Magnani B et al.: Quantitative serum free light chain assay in the diagnostic, evaluation of AL amyloidosis. Amyloid 2005, 12, Cohen AD, Zhou P, Chou J, et al. Risk-adapted autologous stem cell transplantation with adjuvant dexamethasone +/- thalidomide for systemic light-chain amyloidosis: results of phase II trial. Br J Haematol 2007, 139, Goldman HJ, Gillmore JD, Lachmann HJ, Wechalekar AD, Bradwell AR, Hawkins PN. Outcome of autologous stem cell transplantation for AL amyloidosis in the UK. Br J Haematol 2006; 134: Dispenzieri A, Lacy MQ, Katzmann JA: Absolute values of immunoglobulin free light chains are prognostic in patients with primary systemic amyloidosis undergoing peripheral blood stem cell transplantation. Blood, 2006, 107, Alexanian R, Barlogie B, Dixon D: Renal failure in multiple myeloma; pathogenesis and prognostic implications. Arch Intern Med 1990, 150, Torra R, Blade J, Cases A et al: Patients with multiple myeloma requiring long term dialysis. Presenting features, response to therapy and outcome in series of 20 cases. Br. J. Haematol. 1995, 91, Knudsen LM, Hjorth M, Hippe E. Renal failure in multiple myeloma: reversibility and impact on the prognosis. Nordic Myeloma Study Group. Eur J Haematol 2000; 65:

13 Wolne łańcuchy lekkie w surowicy Knudsen LM, Hippe E, Hjorth M, Holmberg E, Westin J: Renal function in newly diagnosed multiple myeloma a demographic study of 1353 patients. Eur. J. Haematol 1994, 53, Clark SD, Shetty A, Soutar R. Renal failure and multiple myeloma: pathogenesis and treatment of renal failure and management of underlying myeloma. Blood Reviews 1999, 13, Abraham RS, Geyer SM, Price-Troska TL, et al. Immunoglobulin light chain variable (V) region genes influence clinical presentation and outcome in light chain-associated amyloidosis (AL). Blood 2003; 101: Hutchinson CA, Mead G, Chandler K, Harper J, Bradwell A, Cockwell P. Free Light Chain Abnormalities in Patients with Chronic Kidney Disease. J Am Soc Nephrol 2006; 17:899a 61. Hutchinson CA, Cockwell P, Reid S, et al. Efficient Removal of Immunoglobulin Free Light Chains by Hemodialysis for Multiple Myeloma: In Vitro and In Vivo Studies. J Am Soc Nephrol 2007; 18: Praca wpłynęła do Redakcji r. i została zakwalifikowana do druku r. Adres do korespondencji: Klinika Hematologii, Nowotworów Krwi i Transplantacji Szpiku Akademii Medycznej we Wrocławiu ul. Pasteura Wrocław