血清重轻链检测在浆细胞病中的应用

2016-09-06张聪丽王琛李剑

中国肿瘤临床 2016年15期

张聪丽　王琛　李剑

血清重轻链检测在浆细胞病中的应用

张聪丽王琛李剑

李剑教授，医学博士，副主任医师，博士生导师。现任中国医学科学院北京协和医院血液内科科室副主任，北京医学会血液学分会青年委员，中国抗癌协会血液肿瘤委员会青年委员会副主任委员，中国医师协会血液医师分会多发性骨髓瘤专业委员会委员，《中华血液学杂志》通讯编委。专业方向为浆细胞疾病的临床和基础研究，包括多发性骨髓瘤、轻链型淀粉样变和POEMS综合征等。已在《Blood》，《Leukemia》，《Haematologica》，《British Journal of Haemtology》等期刊发表多篇SCI论文。先后承担国家自然科学基金面上项目2项，北京市自然科学基金面上项目1项及其他省部级基金项目2项。

单克隆免疫球蛋白（M蛋白）是单克隆浆细胞增殖性疾病诊断、预后分析及疗效评价的核心指标。目前，临床上主要应用血清蛋白电泳及免疫固定电泳对其进行测定。然而血清蛋白电泳对于含量较低或移动异常的M蛋白难以定量，而免疫固定电泳只能对M蛋白进行定性分型。血清重轻链（heavy and light chain，HLC）检测，作为一种新兴的M蛋白定量技术，可以特异性测定重链及轻链相关的免疫球蛋白水平。进一步计算HLC的比值，则可以反映疾病的单克隆浆细胞增殖程度。近年来，HLC检测已被应用于多种单克隆浆细胞增殖性疾病的研究，给此类疾病的诊疗带来新的检测手段。本文就HLC检测在该类疾病中的应用进行综述。

单克隆免疫球蛋白血清重轻链单克隆浆细胞增殖性疾病

血清单克隆免疫球蛋白（M蛋白）是单克隆浆细胞增殖性疾病诊断、预后分析及疗效评价的重要指标。其测定方法主要包括血清蛋白电泳（serum protein electrophoresis，SPE）、免疫固定电泳（immunofixation electrophoresis，IFE）和血清游离轻链（serum free light chain，sFLC）。血清重轻链（heavy and light chain，HLC）检测是2009年新发现的一种检测技术，可对HLC类型确定的免疫球蛋白（如IgGκ、IgGλ）进行定量，并可进一步计算相应比值（如IgGκ/IgGλ）。该方法的出现为单克隆浆细胞增殖性疾病的诊治带来新的契机。本文就HLC检测在该类疾病中的应用进行综述。

1　HLC检测方法

M蛋白的定量在浆细胞疾病的诊治中至关重要。SPE目前在临床上应用广泛，其依赖于M蛋白在琼脂糖凝胶电泳上形成特异性尖峰来进行定量［1-2］。当M蛋白量较少或被其他分子量较大的血清蛋白阻挡时，则无法形成特异性尖峰，将给定量造成困难［3］。2001年sFLC检测引入临床，该方法可定量测定血清中游离的免疫球蛋白轻链（即κ型轻链和λ型轻链），其比值（κ/λ）可定量评估浆细胞疾病的克隆性程度。但sFLC作为完整免疫球蛋白上脱离的部分，只能间接反映克隆性浆细胞分泌M蛋白的能力［4-5］。若能定量检测重链及轻链类型确定的免疫球蛋白，则可能会更具价值。基于上述原因，研究者开发出HLC检测。研究者以纯化浆细胞病患者血清及尿液的M蛋白作为抗原，通过免疫绵羊获得可分别识别IgGκ、IgGλ、IgAκ、IgAλ、IgMκ和IgMλ的多克隆抗体，进而通过免疫比浊法可对上述6种免疫球蛋白进行分别定量，HLC比值（如IgGκ/IgGλ）可以反映浆细胞增殖性疾病的克隆性［6］。

通过测定健康受试者血清免疫球蛋白水平，研究者证实相应的HLC对（如IgGκ与IgGλ）之和与现有免疫球蛋白定量（如IgG）结果之间有良好的一致性。说明HLC检测可对血清免疫球蛋白进行较准确的定量，且与现有定量方法之间存在可比性。通过对129例健康受试者HLC检测结果，确定HLC水平及其比值的正常范围（单位为g/L）：IgGκ 4.34～10.8、IgGλ 1.77～5.31、IgGκ/IgGλ 1.3～3.7；IgAκ 0.53～2.62、IgAλ 0.38～1.81、IgAκ/IgAλ 0.7～2.2；IgMκ 0.22～1.43、IgMλ 0.1～0.94、IgMκ/IgMλ 1～2.4［6-8］。

同时，研究者比较HLC、SPE和IFE对于M蛋白检测的敏感性及一致性。研究证实，HLC检测对于M蛋白定量的敏感性与SPE相当，对于在SPE上未形成明确尖峰的样品，HLC的优势更加凸显，且HLC比值所指的克隆性与IFE结果基本一致［6］。

上述结果说明，HLC检测可以用于M蛋白的定量，且HLC比值可以辅助M蛋白分型，尤其是对于微量病灶具有潜在识别价值，为其在单克隆浆细胞增殖性疾病中的应用奠定基础［6］。

2　HLC检测在意义未明的单克隆丙种球蛋白血症中的应用

意义未明的单克隆丙种球蛋白血症（monoclonal gammopathy of undetermined significance，MGUS）是指血清中出现M蛋白，但无恶性浆细胞病或其他相关恶性疾病证据的癌前病变。M蛋白对于MGUS的诊断至关重要［9］。一项纳入999例MGUS患者的研究发现，异常HLC比值的比例在不同单克隆表型的MGUS患者中不尽相同。其中97%IgA MGUS、90%IgM MGUS和56%IgG MGUS存在相应HLC比值异常［8］。因此，单纯应用HLC比值，可能并不适用于MGUS的诊断，尤其是对于IgG型MGUS的患者。

MGUS在50岁以上的人群中的检出率为4%左右，其进展为恶性浆细胞疾病的概率约为每年1%［10］。对MGUS患者进展风险进行危险分层，进而对不同危险度患者提供适当的临床评价及随访始终是MGUS的研究热点［9］。

目前，MGUS进展的已知独立危险因素主要包括初治时M蛋白水平、M蛋白类型和sFLC比值［10-13］。重轻链对抑制（HLC-pair suppression，如IgGκ类型MGUS患者血清IgGλ水平降低），代表单克隆浆细胞对重链类型相同的多克隆浆细胞的抑制，可以更敏感、有效的反映浆细胞疾病的克隆性［7］。

对999例MGUS患者进行预后分析发现，HLC是抑制MGUS进展的独立危险因素。基于以上结果，研究者构建新的模型来预测MGUS进展的相对风险。根据初治时所具有的危险因素个数，将患者分为5组（分别具有0～4个危险因素），其疾病的进展风险具有显著性差异。类似模型的出现，有助于对MGUS患者进行个体化的评估和随访［8，14］。另外，考虑到MGUS进展与M蛋白类型明确相关，一项纳入89例MGUS患者的研究对IgG MGUS和IgA MGUS分别进行回顾性分析。结果显示，在IgG MGUS中，诊断时HLC比值是否正常与最终是否进展无关，但HLC比值＞9.5的患者均进展为多发性骨髓瘤（multiple myeloma，MM）。在IgA MGUS中，最终进展与未进展两组患者中，HLC比值并无显著性差异。该研究提示HLC在IgG MGUS的危险分层中可能更具有价值［15］。

3　HLC检测在多发性骨髓瘤中的应用

M蛋白的准确定量及动态监测对MM的诊断、预后评估及疗效判断尤为重要。但对于M蛋白水平较低的患者，单纯使用SPE并不能满足上述要求［1，16］。一项纳入339例初治MM患者的研究显示，所有患者均具有HLC比值异常［17］。另一项纳入156例初治MM患者的研究也得到类似结论［18］。对于MM的诊断而言，HLC检测不仅可以用于M蛋白的定量，其比值亦可帮助对M蛋白进行分型，结果与SPE及IFE相当，尤其是在IgG型MM以及M蛋白含量较低的患者中更有优势［17-18］。

预后研究发现，MM患者初治时显著异常的HLC比值与预后不良相关，其相关性伴随HLC比值异常程度的增加而更为显著。多项研究表明，患者初治时异常的HLC比值和高水平血清β2微球蛋白是MM预后的独立危险因素［17-19］。根据这两项指标构建的预后模型，其预后判断意义要优于目前广泛使用的国际预后分期。尤其是对于同时具有高水平血清β2微球蛋白和HLC比值显著异常的患者，其与不良预后的相关程度（P＜0.001）要优于国际预后分期Ⅲ期（P=0.017）［17-18］。

值得注意的是，在31例经治疗后取得血液学完全缓解（SPE及IFE阴性）的MM患者中，仍有8例患者存在HLC比值的异常。经随访发现，较其他23例HLC比值正常的患者，上述患者更易出现疾病复发，生存时间也更短［17］。此外，在1例出现症状复发的MM患者中，仅出现HLC比值异常，而SPE及IFE均无阳性发现，sFLC比值较前亦无变化［20］。以上研究提示，HLC比值可以用于低量残余病灶监测，其改变或许可以更早的预测疾病进展［17，21］。

4　HLC检测在华氏巨球蛋白血症中的应用

华氏巨球蛋白血症（Waldenstrom macroglobulinemia，WM）是一种分泌IgM型M蛋白的淋巴浆细胞淋巴瘤［22］。IgM型M蛋白是其诊断及疗效评价的核心。但由于IgM型免疫球蛋白易聚集形成分子量较大的五聚体，SPE定量相对困难。而比浊法测定血清免疫球蛋白则无法区分克隆性及反应性的IgM成分［3］。此外，已有研究表明相应的sFLC水平与疾病的严重程度、预后及疗效有一定的相关性［23］。目前关于HLC在WM中的研究相对较少，一些初期的结果主要集中在诊断和预后判断上。WM患者相较于IgM MGUS患者，除了具有更高水平的M蛋白之外，对重链类型相同的多克隆浆细胞的抑制也更明显。说明单克隆浆细胞对重链类型相同的多克隆浆细胞的抑制，与疾病的克隆性程度及临床症状严重程度都具有相关性。在诊断上，HLC比值对于鉴别WM和IgM MGUS具有一定的意义，但其诊断临界值的确定还亟需进一步大规模研究。

在预后判断方面，一项纳入37例WM患者的研究发现，HLC比值、骨髓淋巴浆细胞比例及诊断到治疗的时间为独立预后因素。如进一步结合血清β2微球蛋白和乳酸脱氢酶水平，具有不同数量危险因素的患者生存时间具有显著性差异，证实HLC比值对于WM预后评估的潜在价值［24］。

5　HLC检测在POEMS综合征中的应用

POEMS综合征是一组与单克隆浆细胞增殖性疾病相关的副肿瘤综合征。其特征性表现包括多发周围神经病变、M蛋白、硬化性骨病、Castleman病、水负荷异常及肺动脉高压等［25］。由于大部分患者M蛋白水平较低，且sFLC比值在大多数患者中正常，故缺乏有效血液学疗效评价标准［26-28］。HLC检测的出现为其M蛋白定量及克隆性分析带来新的方法。该研究分别对90例POEMS综合征患者进行基线HLC及6个疗程化疗后或自体造血干细胞移植（autologous hemopoietic stem cell transplantation，AHSCT）后6个月的HLC进行检测，66%患者存在基线HLC比值异常。其中，在SPE阴性或M蛋白定量困难的患者中，69%存在HLC比值异常。在预后判断方面，治疗后HLC比值及异常HLC比值的比例均有改善。在多因素分析中，无论是基线抑或治疗后的HLC比值低于0.5倍正常下限均为预后的独立危险因素［28］。

6　总结和展望

M蛋白是单克隆浆细胞增殖性疾病诊断及疗效评价的重要指标。HLC检测的出现为M蛋白的定量带来新的方法，并可通过计算HLC比值，对单克隆浆细胞增殖程度进行量化，为浆细胞病的预后、残余病灶监测带来新的契机。此外，重轻链对抑制的发现，也为探究疾病的病因提供了新的视角。相信其应用价值将随着更多的临床研究被逐步发现。

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（2016-04-26收稿）

（2016-06-07修回）

（编辑：孙喜佳校对：郑莉）

Measurement of serum heavy/light chain in monoclonal plasma cell proliferative disorders

Congli ZHANG，Chen WANG，Jian LI
Correspondence to：Jian LI；E-mail：LiJian@pumch.cn
Department of Hematology，Peking Union Medical College Hospital，Beijing 100730，China

Monoclonal protein（M protein）is a serum surrogate used to conduct diagnostic，prognostic，and therapeutic evaluations of monoclonal plasma cell proliferative disorders.Two basic methods，namely，serum protein electrophoresis and immunofixation electrophoresis，are employed to detect and characterize M protein.Although these techniques have considerably improved，M protein quantification exhibits several drawbacks.In serum protein electrophoresis，M protein can migrate to various locations，and low M protein levels cannot form a typical peak；as a consequence，additional problems in measurements arise.In 2009，a novel immunoassay involving a heavy/light chain（HLC）was developed.HLC recognizes immunoglobulins with specific heavy and light chain isotypes.The ratio between an involved monoclonal immunoglobulin and an uninvolved background polyclonal immunoglobulin can be calculated through immunoglobulin quantitation by using isotype-specific light chains.This review summarizes relevant parameters that provide diagnostic，prognostic，and therapeutic data regarding monoclonal plasma cell proliferative disorders.

monoclonal protein，serum heavy/light chain，monoclonal plasma cell proliferative disorders