Протеинът на Бенс Джоунс

Протеинът на Бенс-Джоунс (BJP) е моноклонална свободна лека верига от имуноглобулини (κ или λ), които поради малкия си размер се филтрират от гломерулите и когато тубулната реабсорбция е наситена, се екскретират в урината. Историческите „топли“ тестове са отдавна в миналото; днес BJP се открива чрез електрофореза в урината с имунофиксация (UPEP/IFE) и/или количествени имуноанализи за свободни леки вериги (sFLC) в серума. BJP обикновено се свързва с плазменоклетъчни дискразии (множествен миелом, AL амилоидоза, MGRS и др.).

Ключов клиничен проблем е нефротоксичността на излишните леки вериги: те образуват цилиндри в дисталните тубули (цилиндрична нефропатия), предизвикват тубулоинтерстициално възпаление и могат да причинят проксимална тубулопатия (синдром, подобен на Фанкони). Следователно, откриването на BJP винаги изисква внимателна бъбречна оценка (креатинин/eGFR, анализ на урината, 24-часова протеинурия) и спешно наблюдение на източника на моноклонални вериги.

Важно е да се разбере, че BJP не е самостоятелна диагноза. Тя увеличава вероятността от плазмоклетъчно заболяване, но се среща в различни образувания и с различна динамика (включително „чисти“ форми на лека верига). Окончателната проверка се извършва съгласно критериите на IMWG, като се вземат предвид серумните тестове (SPEP/IFE, sFLC), оценката на костния мозък и образната диагностика.

Кога е показано изследването на БДП?

Тестването е подходящо при съмнение за плазмоклетъчна дискразия: анемия с неясен произход, костна болка/патологични фрактури, хиперкалциемия, намалена eGFR/протеинурия, невралгия, „вискозна“ кръв и др. При първоначалната диагноза, IMWG и специализираните онкологични ресурси препоръчват комбиниране на серумни тестове (SPEP/IFE + sFLC) и, ако е необходимо, изследване на урина с UPEP/IFE - това повишава чувствителността на откриването на моноклонални протеини.

Отделна индикация е необяснима протеинурия/подозирана AL амилоидоза. За тази цел, SPEP/IFE + UPEP/IFE + sFLC панелите са стандартът за минимаксна чувствителност: заедно те откриват клона в по-голямата част от случаите на AL (в публикациите, до ~99%). Това е от решаващо значение, тъй като ранното започване на AL терапия подобрява преживяемостта и органните резултати.

Накрая, пациентите с миеломно-индуцирано бъбречно заболяване (Cast нефропатия) се нуждаят от бърза проверка на източника на леките вериги и динамично наблюдение на техните нива (предимно чрез sFLC). IMWG подчертава, че при миелом с бъбречна дисфункция е от съществено значение да се измери креатинин/eGFR, sFLC, както и 24-часова протеинурия и UPEP/IFE.

Какви тестове се използват днес (и защо урината вече не е „първата цигулка“)

В исторически план BJP е бил тестван в урина. Анализът на серумните свободни леки вериги (sFLC) обаче се е доказал като по-чувствителен и удобен: той отразява бързите промени (кратък полуживот), е по-подходящ за мониторинг и се препоръчва от IMWG като предпочитан метод за първоначален скрининг пред рутинното тестване на BJP само в урина. Изключение правят ситуации, при които урината значително повишава чувствителността (напр. AL амилоидоза).

На практика, комбинираният подход е оптимален: SPEP/IFE + sFLC като „базова линия“ и UPEP/IFE, ако има протеинурия/подозирана AL или за основна количествена оценка на BJP. Този алгоритъм е подкрепен от специализирани насоки и хемато-нефрологични прегледи. Широко разпространеното изоставяне на несистематичния „скрининг на урина“ намалява разходите и ускорява диагностиката без загуба на чувствителност.

Важно: Стандартен тест за урина не открива BJP (реагентът е специфичен за албумин). Следователно, отрицателният тест не изключва BJP; необходими са UPEP/IFE или sFLC. Това редовно се подчертава от лабораторните насоки и професионалните дружества.

Как правилно да се вземе проба от урина: проба от урина и подготовка

Една проба от урина често е достатъчна за откриване на BJP (особено с имунофиксация), но за количествена оценка (грамове/ден) и за критериите за отговор на IMWG се предпочита 24-часово събиране: цялата урина за деня се събира в чист контейнер (първата сутрешна проба не се взема, часът се записва и след това урината се събира до същото време на следващия ден). Лабораторните ръководства и информационните листове за пациента описват подробно тази процедура.

Ако целта е първичен скрининг, по-практично е да се започне с кръв (SPEP/IFE + sFLC) и да се допълва с урина, ако е необходимо. При AL амилоидоза обаче, IFE в урината е задължителна като част от началния комплект поради „лошата“ секреция при някои пациенти. Обърнете внимание, че рутинната имунофиксация понякога изисква концентрация на урина, за да се достигне границата на откриване (≈10-40 mg/L).

По време на прегледа е добре да се напомни на пациента, че тестът с тест-лентичка не е подходящ за BJP (това може да доведе до фалшиво успокоение). Ако в направлението е посочено „изключване на BJP“, но лабораторията е извършила само общ анализ на урината, това не е еквивалентно на UPEP/IFE тест.

Как да се тълкуват резултатите: Измеримост, прагове и критерии на IMWG

В документите на IMWG, М-компонент в урината ≥200 mg/24 h се счита за „измерим“; под това ниво той официално е „неизмерим“, като в този случай разликата в свободните вериги (dFLC) се използва за мониторинг. За отговори на лечението, CR (пълен отговор) изисква отрицателна имунофиксация в серум и урина и <5% плазмени клетки в костен мозък; VGPR позволява IFE позитивност без пик на електрофореза или ≥90% намаление на серумния М-протеин + М-компонент в урината <100 mg/ден.

За sFLC, бенчмаркът е: нормално съотношение κ/λ е приблизително 0,26-1,65; при ХБН се използва "ренален" диапазон от 0,37-3,1; в противен случай са възможни фалшиво положителни "промени" поради намален клирънс на леките вериги. Следователно, интерпретацията на sFLC винаги трябва да взема предвид eGFR.

Трябва да се подчертае, че IMWG от 2014 г. разшири критериите за диагностициране на миелом (SLiM-CRAB) - включително добавянето на съотношение sFLC ≥100 с ниво на „включена“ верига ≥100 mg/L като „събитие, определящо миелома“, изискващо терапия преди да се развие необратимо увреждане на органите.

БДП и бъбреците: Когато е необходима спешност

При кастинговата нефропатия, скоростта на намаляване на sFLC е от решаващо значение: намаление от приблизително 50-60% е свързано с възстановяване на бъбречната функция. В тежки случаи екстракорпоралните терапии (напр. високофлуксна диализа) се обсъждат като мост към антимиеломната терапия; въпреки това, техният принос към тежките изходи остава предмет на дебат, а основният подход към лечението остава бързото започване на антимиеломен режим (обикновено базиран на бортезомиб).

IMWG по бъбречни заболявания препоръчва за всички такива пациенти: креатинин/eGFR, sFLC, 24-часова протеинурия + UPEP/IFE; в случай на неселективна (албуминова) протеинурия и/или нисък sFLC (<500 mg/L) - обмислете биопсия, за да се изясни естеството на лезията (амилоидоза, MIDD и др.).

Отделен практически детайл: диагнозата на кастингова нефропатия е възможна въз основа на клиничната картина на AKI/субакутна CRF при миелом с много висок sFLC (често се споменава праг от ≥1500 mg/L) и преобладаване на моноклонални вериги в урината; биопсията обаче остава „златният стандарт“, когато клиничната картина не е очевидна.

AL амилоидоза: защо урината все още е необходима

При AL амилоидоза, секрецията на моноклонални протеини често е оскъдна и само серумните тестове могат да я пропуснат. Комбинацията от sFLC + SIFE + UIFE осигурява най-висока диагностична чувствителност (според съобщенията близо до 99%), докато систематичните прегледи показват, че UIFE самостоятелно осигурява чувствителност от приблизително 79%. Следователно, при всяка „необяснима“ протеинурия/нефротичен синдром и системни червени флагове на AL амилоидоза, уринната IFE е задължителна.

Кардиолозите и онкохематолозите подчертават, че амилоидогенните леки вериги могат да бъдат идентифицирани само с помощта на комбинация от sFLC и IFE (серум и урина); електрофорезата без IFE е недостатъчна за скрининг на предполагаема AL и не трябва да се използва самостоятелно. Тази позиция е подкрепена и от проекта за насоки на ASH 2024.

Успоредно със серологията се оценява увреждането на органи (биопсия на мазнини, сърце, бъбреци и др.) - лабораторните изследвания увеличават вероятността за поставяне на диагноза, но не заместват морфологичното потвърждение с амилоидно типизиране.

Ограничения и лабораторни „капани“

• Дълбокият тест не открива BJP (предназначен е за албумин) – отрицателен тест за протеин в урината не изключва леките вериги. Общият SSA тест също не е идеален за полуколичествена оценка; стандартът е UPEP/IFE.
• При възрастните хора, върху IFE може да се наблюдава модел на лека верига тип „поликлонална стълба“, който може да имитира BJP; интерпретацията изисква опит и сравнение на серуми.
• sFLC имунологичният анализ осигурява висока чувствителност, но не е лишен от „прозонен ефект“, различия между методите и влиянието на ХБН (необходим е „бъбречен“ референтен диапазон от 0,37-3,1).
• Новите технологии (масспектрометрия, „MASS-FIX“) подобряват откриването на ниски концентрации на моноклонален протеин, особено в урината при AL, но все още не са заменили напълно класическата IFE.

Често задавани въпроси

• Може ли 24-часовото събиране да бъде заменено само с sFLC?

За скрининг на миелом, да (sFLC + SPEP/IFE са по-добри от рутинните изследвания на урината), но базовата 24-часова проба от урината остава важна за количествено определяне на BJP и за критериите за отговор на IMWG. За AL амилоидоза, IFE в урината е включена в стартовия комплект.

• Откриха BJP - определено ли е миелом?

Не. BJP потвърждава моноклоналния произход на леките вериги, но той се открива при AL амилоидоза, MGRS и др. Окончателната диагноза се поставя съгласно критериите на IMWG (костен мозък, образна диагностика, биомаркери).

• Как да интерпретираме sFLC при ХБН?

Използвайте „ренален“ интервал от 0,37-3,1 за κ/λ. Извън контекста на eGFR, стандартните граници от 0,26-1,65 могат да доведат до фалшиво положителни „промени“.

• Може ли BJP да бъде открит с обикновена „пръчка“?

Не. Дълбоката лента реагира предимно на албумин и е нечувствителна към леки вериги; необходими са UPEP/IFE.

Източници

Диагноза и критерии за IMWG

• Rajkumar SV и др. Международната работна група по миелом актуализира критериите за диагностициране на множествен миелом (Lancet Oncol, 2014). PubMed.
• IMWG/Международна фондация за миелом: Страница с диагностични критерии (SLiM-CRAB, включително sFLC ≥ 100). Международна фондация за миелом

Критерии за отговор и измеримост на М-компонента в урината

• IMWG Единни критерии за отговор (преглед на уебсайта на МВФ). Международна фондация за миелом
• Преглед на оценката на отговора: Измерим М-протеин в урината ≥ 200 mg/24 h. astctjournal.org
• Обобщаващ документ (CIBMTR): прагове на отговор и <200 mg/24 h като „неизмерими“. cibmtr.org
• По-ранен преглед със същите прагове за измерване. PMC

Увреждане на бъбреците при миелом (IMWG 2023)

• Димопулос М.А. и др. Лечение на бъбречно увреждане, свързано с множествен миелом (Lancet Oncol, 2023): всички пациенти креатинин/eGFR, sFLC, 24-часов протеин, UPEP/IFE. PubMed

Свободни леки вериги и "бъбречната" референция

• Hutchison CA и др. Измерване на серумни свободни леки вериги… (BMC Nephrol, 2008): съотношение κ/λ при ХБН 0,37–3,1. PM
• Актуални данни/прегледи относно референтните стойности на FLC при бъбречна недостатъчност. BioMed Central

AL амилоидоза: необходимост от SIFE+UIFE+sFLC

• Кръв (ASH): Точност на диагностичния тест - висока чувствителност на комбинацията от съотношение SIFE+UIFE+κ/λ FLC при AL. Ash Publications
• Допълнителни данни за високата чувствителност на тестовата комбинация. ScienceDirect

Защо „щангата за измерване на нивото на алкохола“ не е полезна за БДП

• Клинични методи (NCBI Bookshelf): Тест лентата открива албумин и не открива леки вериги. NCBI
• StatPearls: Тест-лентата за "протеин на Бенс-Джоунс" не открива BJP. NCBI

Имунофиксация на урина, концентрация на пробата, чувствителност

• Левинсън С.С. Имунофиксацията на урината остава важна… (CCLM): върху концентрациите в урината/границите на откриване. Де Груйтер Брил

Масспектрометрия (MASS-FIX) и алгоритми

• Новини от лабораториите на клиниката Майо: Приложение на урина MASS-FIX; Рефлексно-базиран подход към UPEP. Прозрения
• Mayo Clinic Labs (каталог с тестове): MASS-FIX не замества пълния скрининг; алгоритъм с рефлекс към UPEP. mayocliniclabs.com

Протеин на Бенс-Джоунс в урината

Наличието на протеин в урината се нарича протеинурия. Пререналната протеинурия се отнася до наличието на големи количества нискомолекулен протеин в урината. При това състояние няма увреждане на бъбречния филтър или тубули и нормалната бъбречна функция не е в състояние да реабсорбира протеинови телца. Екстрареналната (фалшива) протеинурия, т.е. протеинурия, протичаща без бъбречно увреждане, показва наличието на инфекциозен или злокачествен процес в организма. Протеинурията се наблюдава при 60-90% от пациентите с миелом. Миеломът на Бенс-Джоунс представлява приблизително 20% от тези патологични състояния.

Протеинът на Бенс-Джоунс в урината се диференцира поради хуморални промени в β-системата на имунната система. Появата на протеинови телца се свързва с миелом, парапротеинемични хемобластози, ендотелиоза, макроглобулинемия на Валденстрьом, лимфоцитна левкемия и остеосаркоми. Откриването на протеина на Бенс-Джоунс в урината е важна диагностична и прогностична стъпка. Поради ниското си молекулно тегло, протеинът на Бенс-Джоунс се екскретира с урината, увреждайки епитела на бъбречните тубули, което може да доведе до бъбречна недостатъчност, която може да бъде фатална. Навременното класифициране на протеина според вида също е важно: λ протеинът има по-голям нефротоксичен ефект от κ протеина.

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

Протеинов тест на Бенс Джоунс

Наличието на несерумни протеинови тела в урината показва лимфоцитна левкемия, остеосарком или миелом (тумори на костния мозък). Когато филтратът на урината се нагрее до 45-60ºC, протеинът на Бенс-Джоунс се утаява като мътна утайка, която полепва по стените на епруветката. По-нататъшното повишаване на температурата до точка на кипене разтваря утаената мътност.

Количественият анализ на протеина на Бенс-Джоунс се извършва, както следва:

• използване на част вода и част азотна киселина като реагент;
• поставяне на азотна киселина (0,5-1 ml) в епруветка, като върху нея се наслои същото количество тествана урина;
• оценка на резултата след 2 минути (появата на тънък пръстен на границата на течните среди показва наличието на 0,033% протеинови тела).

Наблюдението на нишковиден пръстен изисква разреждане на урината с вода в съотношение 1:1. Появата на дебел пръстен показва необходимостта от смесване на една част от урината с три части вода. За компактен пръстен разредете пробата от урина със седем части вода. Разреждането продължава, докато се появи характерната утайка в рамките на 2-3 минути след тестването.

Количеството съдържащ се протеин се изчислява чрез умножаване на 0,033% по стойността на разреждане. Например, ако урината е разредена 10 пъти и в края на третата минута от анализа се появи пръстен от протеинови тела, процентът на включване на протеин се изчислява, както следва: 0,033 x 10 = 0,33.

Ако няма утайка, се оценява степента на мътност – изразени, слаби или едва различими следи от мътност.

[ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ]

Секреция на протеин на Бенс-Джоунс

В зависимост от вида на секретирания имуноглобулин се прави разлика между:

• патологии на леките вериги (секреция на протеина на Бенс-Джоунс);
• гломерулопатия (секреция на други имуноглобулини).

Възможни са и различни комбинации от бъбречни увреждания. Опитът показва, че нефропатията е следствие от лимфопролиферативна патология (множествен миелом, хронична лимфоцитна левкемия, болест на Валденстрьом и др.).

Освободени в кръвния поток, подобно на всички протеини с молекулно тегло до 40 kDa, леките вериги заобикалят бъбречния филтър и след това се разграждат до олигопептиди и аминокиселини чрез лизозоми. Излишните леки вериги предизвикват дисфункция на катаболната реакция и възможно освобождаване на лизозомни ензими, което води до некроза на тубулната тъкан. Протеиновите тела водят до нарушена реабсорбция, а когато моноклоналните леки вериги се комбинират с протеина на Tamm-Horsfall, в дисталните тубули се образуват протеинови цилиндри.

Протеинът на Бенс-Джоунс в миелома

Множественият миелом е патологично състояние, при което тялото произвежда леки имуноглобулинови вериги вместо нормални имуноглобулинови вериги. Диагнозата и мониторингът на заболяването се провеждат чрез лабораторно изследване на урината, което измерва количественото съдържание на протеинови телца. Специфичният подтип на миелома се определя чрез серумния анализ. Клиничните прояви на заболяването включват костна болка, дисфункция на уринирането, необясними хематоми и задържане на течности.

Протеинът на Бенс-Джоунс се открива при множествен миелом с помощта на стандартни тестове, които количествено определят протеиновите телца и оценяват степента на увреждане на бъбреците. Идентифицирането на протеина в урината обяснява увреждането на епитела и втвърдяването на бъбречната строма, което с течение на времето води до бъбречна недостатъчност – честа причина за смърт поради множествен миелом (протеинът на Бенс-Джоунс напълно запушва каналчетата, предотвратявайки отделянето на урина).

Статистиката показва, че миеломът се диференцира при мъже над 60-годишна възраст, с анамнеза за генетична предразположеност, страдащи от затлъстяване и имуносупресия, както и такива, които са били изложени на токсични и радиоактивни вещества.

[ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]

Определяне на протеина на Бенс-Джоунс

За да се диференцира специфичен протеин, се извършва лабораторен анализ на проба от средната струя сутрешна урина (необходим е минимален обем от 50 ml). Наличието на протеин на Bence-Jones и количественото определяне на неговия компонент са възможни с помощта на метода на имунофиксация. Разделянето на протеина става чрез електрофореза, последвана от имунофиксация с помощта на специализирани серуми. Когато протеинът се свърже с антитела на леките и тежките вериги на имуноглобулините, се образуват имунни комплекси, които се оценяват чрез оцветяване.

Трябва да се отбележи, че дори минимални концентрации на протеин се откриват с помощта на реакция на утаяване със сулфосалицилова киселина. Протеиновият анализ на Bence-Jones се извършва чрез комбиниране на филтрирана урина (4 ml) с ацетатен буфер (1 ml). Последващото нагряване до 60ºC във водна баня и задържането в продължение на 15 минути води до образуване на характерна утайка, ако пробата е положителна. Този метод се счита за най-надежден. Прекалено киселинната или алкална урина и ниското специфично тегло могат да повлияят негативно на резултатите от теста.

Методите за изследване, които разтварят протеина на Бенс-Джоунс чрез нагряване до 100ºC или го утаяват отново при охлаждане, са ненадеждни, тъй като не всички протеинови елементи проявяват тези характеристики. Освен това, използването на индикаторна хартия е напълно неподходящо за откриване на протеина на Бенс-Джоунс.

[ 16 ], [ 17 ], [ 18 ], [ 19 ], [ 20 ], [ 21 ]