ИММУНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ СВОБОДНЫХ ЛЕГКИХ ЦЕПЕЙ ИММУНОГЛОБУЛИНОВ ЧЕЛОВЕКА

Выявление свободных легких цепей (СЛЦ) иммуноглобулинов (Ig) и их соотношения (каппа/лямбда коэффициент) используют при диагностике и мониторинге миеломной болезни и других гаммапатий, первичного амилоидоза и рассеянного склероза. Разработанный ранее метод детекции СЛЦ, основанный на применении моноклональных антител (МКАТ) против криптических и постоянно экспонируемых эпитопов СЛЦ, не обеспечивал выявления редких вариантов белков Бенс-Джонса лямбда-типа и значительной части свободных лямбда-цепей, экскретируемых с мочой. Для усовершенствования метода использовано новое МКАТ (1С8) изотипа IgG2b, которое связывает СЛЦ лямбда-типа, но не взаимодействует сцелостными молекулами IgG, IgA иIgM. МКАТ распознает эпитоп лямбда цепей, который присутствует на антигене в циркулирующей крови здоровых доноров и пациентов с миеломной болезнью, не разрушается и не маскируется в процессе почечной фильтрации. Цель исследования состояла в определении основных характеристик новой системы и в оценке ее диагностических возможностей при выявлении моноклональных гаммапатий. В качестве калибраторов использованы смеси белков Бенс-Джонса каппа- или лямбда-типа, выделенных из мочи пациентов с миеломной болезнью. Предложенный метод позволяет выявлять в сыворотке и в моче СЛЦ каппа- и лямбда-типа в интервале концентраций от 1 до 100 нг/мл, что на три порядка превышает возможности метода Freelite, основанного на использовании поликлональных антител. Предложенный метод позволяет выявлять сопоставимые концентрации СЛЦ и вычислять коэффициент каппа/ лямбда. Метод обеспечивает выявление в сыворотке и моче СЛЦ в присутствии 10-тысячекратного избытка целостных молекул IgG. Калибровочные графики для определения концентраций СЛЦ обоих типов имеют в логарифмической системе координат вид линейных зависимостей с одинаковым углом наклона. Порог детекции СЛЦ каппа- и лямбда-типа равен 5 и 3 нг/мл соответственно. В сыворотках крови здоровых доноров средние величины концентраций (М±SD) свободных каппа-цепей составили 6,7±2,1, в моче – 4,2±3,8 мкг/мл. Соответствующие значения для лямбда-цепей составили 4,7±1,96 и 1,6±1,0 мкг/мл. Величины коэффициентов каппа/лямбда в сыворотке крови и моче сопоставимы с данными, приводимыми в литературе. В сыворотках и моче пациентов с множественной миеломой выявлены моноклональные СЛЦ того же типа, что и парапротеин, обнаруженный в сыворотке крови с помощью электрофореза с последующей иммунофиксацией. Значения коэффициентов каппа/лямбда при этом соответствовали типу выявленной гаммапатии.

свободные легкие цепи, Ig, белки Бенс-Джонса, гаммапатии, иммуноферментный анализ, моноклональные антитела, сыворотка крови, моча

1. Грязева И.В., Климович В.Б., Пашкова С.Ф. Моноклональные антитела к легким цепям иммуноглобулинов человека и их применение в иммуноанализе // Иммунология, 1994. № 3. С. 31-37. [Gryazeva I.V., Klimovich V.B., Pashkova S.F. Application of monoclonal antibodies to light chains of human immunoglobulins in immunoassays. Immunologiya = Immumologia, 1994, no. 3, pp. 31-37. (In Russ.)]

2. Климович В.Б., Самойлович М.П., Крутецкая И.Ю., Грязева И.В., Шмидт Е.Н., Котова Т.С. Получение и иммунохимическая характеристика моноклональных антител против IgM человека // Биотехнология, 1997. № 4. С. 40-46. [Klimovich V.B., Samoylovich M.P., Krutetskaya I.Yu., Gryazeva I.V., Schmidt E.N., Kotova T.S. Development and characterization of monoclonal antibodies against human IgM. Biotekhnologiya = Biotechnology, 1997, no. 4. pp. 40-46. (In Russ.)]

3. Климович В.Б. Самойлович М.П., Грязева И.В., Крутецкая И.Ю. Моноклональные антитела против иммуноглобулинов в диагностике заболеваний человека // Медицинский Академический Журнал. 2008. Т. 8, № 3. С. 84-95. [Klimovich V.B., Samoilovich M.P., Griazeva I.V., Krutetskaya I.Yu. Monoclonal antibodies against immunoglobulins in diagnostics of human deseases. Meditsinskiy akademicheskiy zhurnal = Medical Academic Journal, 2008, Vol. 8, no. 3, pp. 84-95. (In Russ.)]

4. Самойлович М.П., Крутецкая И.Ю., Климович В.Б., Шмидт Е.Н., Пашкова С.Ф., Котова Т.С. Моноклональные антитела против подклассов IgG человека. Получение и определение специфичности // Иммунология, 1998. № 3. С. 27-30. [Samoylovich M.P., Krutetskaya I.Yu., Klimovich V.B., Schmidt E.N., Pashkova S.F., Kotova T.S. Monoclonal antibodies to human IgG subclasses. Development and specificity determination. Immunologiya = Immunology, 1998, no. 3, pp. 27-30. (In Russ.)]

5. Abe M., Goto T., Kosaka M., Wolfenbarger D., Weiss D.T., Solomon A. Differences in kappa to lambda (kappa:lambda) ratios of serum and urinary free light chains. Clin. Exp. Immunol., 1998, Vol. 111, no. 2, pp. 457-462.

6. Abe M., Goto T., Wolfenbarger D., Weiss D.T., Solomon A. Novel immunization protocol and ELISA screening methods used to obtain and characterize monoclonal antibodies specific for human light chain variableregion subgroups. Hybridoma, 1993, Vol. 12, no. 4, pp. 475-483.

7. Boscato L.M., Egan G.M., Stuart M.C. Specificity of two-site immunoassays. J. Immunol. Methods, 1989, Vol. 117, no. 2, pp. 221-229.

8. Bradwell A.R., Carr-Smith H.D., Mead G.P., Tang L.X., Showell P.J., Drayson M.T., Drew R. Highly sensitive automated immunoassay for immunoglobulin free light chains in serum and urine. Clin. Chem., 2001, Vol. 47, pp. 673-680.

9. Brebner J.A., Stockley R.A. Polyclonal free light chains: a biomarker of inflammatory disease or treatment target? F1000 Med. Rep., 2013, Vol. 5, 4.

10. Bridoux F., Leung N., Hutchison C.A., Touchard G., Sethi S., Fermand J.P., Picken M.M., Herrera G.A., Kastritis E., Merlini G., Roussel M., Fervenza F.C., Dispenzieri A., Kyle R.A., Nasr S.H. International Kidney and Monoclonal Gammopathy Research Group. Diagnosis of monoclonal gammopathy of renal significance. Kidney Int., 2015, Vol. 87, no. 4, pp. 698-711.

11. Daval S., Tridon A., Mazeron N., Ristori J.M., Evrard B. Risk of antigen excess in serum free light chain measurements [letter]. Clin. Chem., 2007, Vol. 53, no. 11, pp. 1985-1986.

12. Davern S., Tang L.X., Williams T.K., Macy S.D., Wall J.S., Weiss D.T., Solomon A. Immunodiagnostic capabilities of anti-free immunoglobulin light chain monoclonal antibodies. Am. J. Clin. Pathol., 2008, Vol. 130, no. 5, pp. 702-711.

13. Dimopoulos M., Kyle R., Fermand J.P., Rajkumar S.V., San Miguel J., Chanan-Khan A., Ludwig H., Joshua D., Mehta J., Gertz M., Avet-Loiseau H., Beksaç M., Anderson K.C., Moreau P., Singhal S., Goldschmidt H.., Boccadoro M., Kumar S., Giralt S., Munshi N.C., Jagannath S. International Myeloma Workshop Consensus Panel 3. Consensus recommendations for standard investigative workup: report of the International Myeloma Workshop Consensus Panel 3. Blood, 2011, Vol. 117, no. 18, pp. 4701-4705.

14. Hales C.N., Woodhead J.S. Labelled antibodies and their use in the immunometric assay. Meth. Enzymol., 1980, Vol. 70А, pp. 334-355.

15. Hutchison C.A., Basnayake K., Cockwell P. Serum free light chain assessment in monoclonal gammopathy and kidney disease. Nat. Rev. Nephrol., 2009, Vol. 5, no. 11, pp. 621-618.

16. Hutchinson A.T., Jones D.R., Raison R.L. The ability to interact with cell membranes suggests possible biological roles for free light chain. Immunol. Lett., 2012, Vol. 142, no. 1-2, pp. 75-77.

17. Kaplan B., Aizenbud B.M., Golderman S., Yaskariev R., Sela B.A. Free light chain monomers in the diagnosis of multiple sclerosis. J. Neuroimmunol., 2010, Vol. 229, no. 1-2, pp. 263-271.

18. Katzmann J.A., Clark R.J., Abraham R.S., Bryant S., Lymp J.F., Bradwell A.R., Kyle R.A. Serum reference intervals and diagnostic ranges for free kappa and free lambda immunoglobulin light chains: relative sensitivity for detection of monoclonal light chains. Clin. Chem., 2002, Vol. 48, no. 9, pp. 1437-1444.

19. Legg A., Hobbs J.A.R., Mead G.P., Bradwell A.R. Monoclonal vs Polyclonal Free Light Chain Assays. Am. J. Clin. Pathol., 2009, Vol. 131, no. 6, pp. 897-903.

20. Ling N.R., Lowe J., Hardie D., Evans S., Jefferis R. Detection of free kappa chains in human serum and urine using pairs of monoclonal antibodies reacting with C kappa epitopes not available on whole immunoglobulins. Clin. Exp. Immunol., 1983, Vol. 52, no. 1, pp. 234-240.

21. Nakano T., Matsui M., Inoue I., Awata T., Katayama S., Murakoshi T. Free immunoglobulin light chain: its biology and implications in diseases. Clin. Chim. Acta, 2011, Vol. 412, no. 11-12, pp. 843-849.

22. Nakano T., Nagata A. ELISAs for free human immunoglobulin light chains in serum: improvement of assay specificity by using two specific antibodies in a sandwich detection method. J. Immunol. Methods, 2004, Vol. 293, no. 1-2, pp. 183-189.

23. Nakano T., Miyazaki S., Shinoda Y., Inoue I., Katayama S., Komoda T., Nagata A. Proposed reference material for human free immunoglobulin light chain measurement. J. Immunoassay Immunochem., 2006, Vol. 27, no. 2, pp. 129-137.

24. Nelson M., Brown R.D., Gibson J., Joshua D.E. Measurement of free kappa and lambda chains in serum and the significance of their ratio in patients with multiple myeloma. Br. J. Haematol., 1992, Vol. 81, no. 2, pp. 223-230.

25. Makshakov G., Nazarov V., Kochetova O., Surkova E., Lapin S., Evdoshenko E. Diagnostic and Prognostic Value of the Cerebrospinal Fluid Concentration of Immunoglobulin Free Light Chains in Clinically Isolated Syndrome with Conversion to Multiple Sclerosis. PLoS One, 2015, Vol. 10, no. 11, e0143375.

26. Powe D.G., Groot-Kormelink T., Sisson M., Blokhuis B.J., Kramer M.F., Jones N.S., Redegeld F.A. Evidence for the involvement of free light chain immunoglobulins in allergic and nonallergic rhinitis. J. Allergy Clin. Immunol., 2010, Vol. 125, no. 1, pp. 139-145.

27. Pratt G. The evolving use of serum free light chain assays in haematology. Br. J. Haematol., 2008, Vol. 141, no. 4, pp. 413-422.

28. Rajkumar S.V., Dimopoulos M.A., Palumbo A., Blade J., Merlini G., Mateos M.V., Kumar S., Hillengass J., Kastritis E., Richardson P., Landgren O., Paiva B., Dispenzieri A., Weiss B., LeLeu X., Zweegman S., Lonial S., Rosinol L., Zamagni E., Jagannath S., Sezer O., Kristinsson S.Y., Caers J., Usmani S.Z., Lahuerta J.J., Johnsen H.E., Beksac M., Cavo M., Goldschmidt H., Terpos E., Kyle R.A., Anderson K.C., Durie B.G., Miguel J.F. International Myeloma Working Group updated criteria for the diagnosis of multiple myeloma. Lancet Oncol., 2014, Vol. 15, no. 12, pp. 538-548.

29. Tate J.R., Gill D., Cobcroft R., Hickman P.E. Practical considerations for the measurement of free light chains in serum. Clin. Chem., 2003, Vol. 49, no. 8, pp. 1957-1958.

30. Tate J.R., Mollee M., Dimeski G., Carter A.C., Gill D. Analytical performance of serum free light-chain assay during monitoring of patients with monoclonal light-chain diseases. Clin. Chim. Acta, 2007, Vol. 376, no. 1-2, pp. 30-36.