Denna tjänst är ett beslutsstöd i den kliniska vardagen och endast avsedd för läkare och sjuksköterskor med förskrivningsrätt.

Proteinelektrofores och fria lätta kedjor (FLC)

FÖRFATTARE

Specialistläkare Johan Skogö, /Västmanlands sjukhus

Specialistläkare Gergely Talaber, /Skaraborgs sjukhus

GRANSKARE

Svensk förening för Klinisk Kemi (SFKK), /www.kliniskkemi.org

UPPDATERAD

2021-10-17

SPECIALITET
INNEHÅLL

BAKGRUND

 

Proteinelektrofores erbjuds vid alla sjukhuslaboratorier i Sverige, men analys- och svarsrutiner varierar påtagligt.

 

Proteinelektrofores innebär att ett plasma/serum- eller urinprov vandrar i ett elektriskt fält. Proteinerna i provet kommer då vandra olika långt beroende av storlek och elektrisk laddning och separeras från varandra. De separerade proteinerna ligger sedan som på en rad som traditionellt delas in i zoner med prealbumin- och albuminzonen överst. Nedanför albuminzonen kommer två alfazoner, sedan två betazoner och längst ner gammazonen. Normalt polyklonalt immunglobulin återfinns spritt inom hela gammazonen.

 

Separationsmönstret tillsammans med kvantitativa mätningar av olika proteiner kan besvara kliniska frågeställningar såsom myelom och inflammationsmönster, och kan ibland rendera bifyndet MGUS.

 

 

Indikation

 

  • Misstanke om eller monitorering av monoklonal immunglobulinproduktion (M-komponent), framför allt vid klinisk misstanke om myelom

  • Utredning av vissa inflammationstillstånd, exempelvis så kallad ”SR-utredning”

  • Misstanke om alfa-1-antitrypsinbrist

  • Misstanke om kryoglobulinemi

  • Misstanke om hypogammaglobulinemi

  • Utredning vid låga immunglobulinnivåer

 

 

Analysmetoder

 

Proteinelektrofores utförs i Sverige med två metoder. Agarosgelelektrofores och kapillärelektrofores. De två metoderna har olika för- och nackdelar. Diagnostiskt är de väsentligen jämförbara.

 

  • Agarosgelelektrofores är en komparativ teknik där flera patientprover körs på en gelplatta. Proteinerna avtecknar sig som ett bandmönster där abnorma proteinband framträder visuellt. Förekomst av ett extraband kan tyda på en anhopning av monoklonalt immunglobulin som benämns M-komponent (se figur 1). För att säkerställa om M-komponent föreligger görs en ytterligare bestämning med antikroppar mot IgM, IgG och IgA (och ibland IgD och IgE) vid en undersökning som kallas immunfixation (se figur 2).

    Figur 1. Gelelektroforesplatta med 15 patientprov, säker M-komponent i position 7 och 10. Högt CRP i position 15 (går ej avgöra utan immunfixation).

    Figur 2. Immunfixation, normal till vänster, M-komponent av typ IgG-kappa till höger.

 

  • Kapillärelektrofores innebär att en kurva erhålls via kapillärelektroforetisk separation av proteiner. Kurvan tolkas mot en referenskurva. Avvikelser i kurvan kan representera avvikande proteinkoncentrationer som tecken på inflammation eller annan påverkan på proteinkoncentrationerna. En extratopp kan tyda på M-komponent som kan typ-bestämmas genom immunfixation eller med immunsubtraktion. Vänligen se bilder längre ner i texten.

 

 

TOLKNING, ELFORESSVAR

 

Vid beställning av elfores underlättar man för det analyserande laboratoriet om man anger frågeställning/anamnes. Vid undersökning bedöms rutinmässigt förekomst av M-komponent och inflammationsgrad vid de flesta laboratorier. Vissa laboratorier bedömer endast förekomst av M-komponent om ingen annan medicinsk frågeställning föreligger.

 

De proteiner som oftast ingår i inflammationsbedömningen är albumin, haptoglobin, orosomukoid och alfa-1-antitrypsin (även benämnt antitrypsin). Albumin sjunker vid inflammatoriska processer medan övriga tre stiger vid inflammation. Hur inflammationsbedömningen sker i praktiken varierar över landet. Det vanligaste är att inflammationsgraden kommenteras utifrån kvantitativa nivåer enligt en fyrgradig skala (ingen, lätt, måttlig eller kraftig inflammation). Proteinernas inbördes stegring kan dock ge misstanke om var inflammationen föreligger, och detta kommenteras av vissa laboratorier. Inflammationsgraden kan då bedömas som exempelvis leverskadelinje (förhöjt alfa-1-antitrypsin i kombination med lågt haptoglobin och ett relativt normalt orosomukoidvärde) eller stödjevävnadslinje (kraftigt förhöjt haptoglobin i kombination med måttligt förhöjt orosomokuoid och lätt förhöjt alfa-1-antitrypsin). Detta förfarande har en lång tradition men begränsad evidens finns om dess kliniska nytta i modern sjukvård. Historiskt hade det en funktion då mönstren definierades för 60 år sedan, då få andra metoder för att besvara dessa frågeställningar, om någon, fanns. Med modern diagnostik minskar sannolikt värdet.

 

Vissa laboratorier kommenterar enskilda proteiner om de har låga koncentrationer. En låg nivå av alfa-1-antitrypsin (under cirka 0,7 g/L) bör utredas vidare på misstanke om alfa-1-antitrypsinbrist, medan sänkta/omätbart låga haptoglobin-värden ses vid ökad erytrocytomsättning/hemolys. Låga orosomukoidnivåer ses vid exempelvis enterala proteinförluster, levercirrhos och behandling med östrogen.

 

Fördelningen av immunglobuliner bedöms som polyklonal, oligoklonal eller monoklonal.

 

  • Polyklonal fördelning är det normala (se figur 4).

    Figur 4. Kapillärelektrofores. Polyklonal fördelning.


  • Oligoklonal fördelning innebär tre eller fler svagare immunglobulinband (ibland kallade bandskärpningar) i gammazonen (se figur 5). Oligoklonalitet kan kopplas till flertalet tillstånd med immunstimulering, t ex infektioner. Oligoklonalitet kan försvinna inom några månader eller övergå i polyklonal Ig-stegring. Kvarstående oligoklonal Ig-fördelning utan Ig-stegring är ett ospecifikt tecken som ibland kan härledas till tidigare kraftigt immunstimulerande tillstånd såsom allvarlig infektion eller autoimmun sjukdom. Oligoklonalitet kan även ses efter organ- och benmärgstransplantation, genomgången hepatit (viral eller autoimmun) och ibland vid multipel skleros samt vissa maligniteter.

    Figur 5. Kapillärelektrofores. Oligolonal fördelning.
  • Monoklonal immunglobulinproduktion genererar M-komponenter (se figur 6). M-komponent används som samlingsbegrepp för det vanligen homogena proteinet som utsöndras från en mer eller mindre maligniserad immunocytklon. Detta protein blir definitionsmässigt en M-komponent när det når en tillräckligt hög koncentration för att ses vid elektroforetisk analys. En M-komponent i serum är oftast komplett, det vill säga består av en tung kedja IgG, IgA eller IgM (eller i ovanliga fall IgD eller IgE) med en tillhörande lätt kedja av typ kappa eller lambda. Men M-komponent av endast fria lätta kedjor förekommer också, liksom den ovanliga s k heavy chain disease, bestående av endast tunga kedjor eller fragment av dessa.

    Figur 6. Kapillärelektrofores. M-komponent.

 

 

M-KOMPONENT

 

M-komponentens storlek anges vid varje analystillfälle och är en lämplig parameter för att följa terapiresponsen hos patienter med myelom. Förekomst av M-komponent på gelbilden eller på kapillärelektroforeskurvan noteras som ett tydligt extra band respektive en extra topp, oftast i gammazonen, men det kan förekomma M-komponenter som migrerar lika långt som andra proteiner t ex i beta-1- eller beta-2-zonen, vilket gör att M-komponenten göms under normala proteiner och är svårare att upptäcka vid visuell bedömning. Framförallt gäller detta om M-komponenten är mindre än 5 g/L. Dessa M-komponenters storlek är svår att bestämma.

 

Vid uppföljning av en patient med M-komponent ska, om nivån sjunker under detektionsgränsen, immunfixation utföras för att bekräfta remission. Detektionsgränsen för M-komponenter varierar mellan laboratorier men är i regel cirka 0,3–1 g/L. Ibland kan ännu mindre M-komponenter anas. Praxis för hur dessa mindre M-komponenter kommenteras varierar kraftigt över landet. Om patienten har en M-komponent kommenterar laboratoriet även de så kallade bakgrundsgammaglobulinerna, d v s den mängd immunglobuliner som ej ingår i M-komponenten. En sänkt bakgrundsgammaglobulinfraktion tyder på att de celler som producerar M-komponenten har trängt ut de normala antikroppsproducerande cellerna och talar för att M-komponenten är del i en elakartad process.

 

M-komponentens storlek värderas visuellt bland annat i förhållande till bakgrunden av polyklonala immungobuliner och storleken på de band som övriga proteiner bildar. Denna uppskattning har hög osäkerhet och är oftast laboratoriespecifik. Därför är det önskvärt att patienten, om möjligt, följs upp på samma laboratorium med samma metodik.

 

Generellt kan sägas att en M-komponents kliniska betydelse är större ju större M-komponenten är eller ju mer specifik frågeställningen är, en liten M-komponent av fria lätta kedjor vid misstanke om AL-amyloidos är av avgjort högre dignitet än en komplett M-komponent med några grams koncentration som hittas vid mer allmän hälsoscreening. MGUS är ett vanligt fynd, med en prevalens på cirka 3 % hos individer över 50 år. Kliniska riktlinjer för hur M-komponenter ska hanteras finns men varierar något över landet. Se PM för MGUS och Myelom.

 

 

Felkällor

 

Vid behandling med läkemedel som består av monoklonala antikroppar kan en liten M-komponent tillfälligt ses. Detta är speciellt vanligt vid behandling med Daratumumab som används vid behandling av multipelt myelom och AL-amyloidos.

 

 

 

URINPROTEINMÖNSTER OCH FRIA LÄTTA KEDJOR I SERUM

 

Indikation

 

Vid misstanke om sjukdom associerad med M-komponent ska urinelektrofores eller fria lätta kedjor i serum alltid analyseras tillsammans med plasma/serumelfores då upp emot 20 % av myelompatienter saknar M-komponent i serum. En M-komponent bestående av fria lätta kappakedjor filtreras tämligen fritt i glomeruli men kataboliseras sedan i stor utsträckning i tubuli. När den tubulära absorptionsförmågan överskrids, eller om patienten har tubulärt proteinläckage kommer en M-komponent av fria lätta kedjor att bli detekterbar i urinen. Den kan då koncentreras i urinen och nå en högre koncentration än i serum.

 

Fria lätta kedjor i serum med beräkning av kappa/lambda-kvot är ett alternativ till urinproteinmönster som visat en högre sensitivitet för M-komponent av fria lätta kedjor, men fungerar för närvarande som surrogatmarkör för urinproteinelektrofores i internationella guidelines och läroböcker i ämnet.

 

 

Urinproteinmönster

 

Vid urinproteinelektrofores koncentrationsbestäms i de flesta fall lätta kedjor av typ kappa och lambda, albumin, IgG och protein HC (alfa-1-mikroglobulin). Koncentrationsbestämningen kan uttryckas som utsöndring per dygn om patienten samlar urin under 24 timmar. Detta är dock besvärligt för patienten och leder inte sällan till ofullständig urinsamling. Därför används ofta morgonurin där respektive proteins koncentration relateras till mängden kreatinin i urinprovet. Provet kan då utgöras av ett stickprov.

 

Vid tolkningen av urinproteinelektroforesen värderas om patienten har glomerulär proteinuri, alltså graden av albuminutsöndring och i vissa fall om denna är selektiv för små proteiner eller oselektiv och även innebär läckage av större proteiner såsom IgG. Därtill bedöms om patienten har tubulär proteinuri utifrån koncentrationen av protein HC och relateras till graden av lätta kedjor i urin. Analys av lätta kedjor i urin inbegriper ibland endast fria lätta kedjor, men de flesta laboratorier analyserar totalmängden lätta kedjor då detta är billigare och enklare att standardisera. Ökad halt av IgG, albumin och/eller protein HC i urin beskrivs ingående i PM Proteinuri hos vuxna.

 

Visuellt värderas om patienten har Bence Jones-proteinuri, alltså utsöndring av M-komponent av fria lätta kedjor, på basen av den elektroforetiska fördelningen av urinproteiner samt bedömning av kvoten mellan lätta kedjor av typ kappa och lambda. Normalt produceras även hos friska ett visst överskott av fria lätta kedjor. Dessa kataboliseras av tubuli varför det i urin från den friska njuren finns låg halt av fria lätta kedjor. Förhöjda nivåer av lätta kedjor i urinen utan patologisk kvot eller förekomst av M-komponent kan föreligga vid immunstimulering, nefroskleros, tubulära skador o s v.

 

Vid samtidig glomerulär skada och förekomst av M-komponent i serum ses ofta en utsöndring av komplett M-komponent av samma typ.

 

 

Fria lätta kedjor i serum/plasma

 

Mätning av fria lätta kedjor i serum kan användas tillsammans med plasma/serumproteinelektrofores vid misstanke om sjukdom associerad med M-komponent. Analys av fria lätta kedjor ersätter eller kompletterar då urinproteinelektrofores beroende av lokala riktlinjer. Vilken analys som är att föredra är föremål för diskussion men kvoten av fria lätta kedjor anses ha en något högre sensitivitet vid myelom än urinproteinelektrofores.

 

Även hos friska produceras ett visst överskott av fria lätta kedjor typ kappa och lambda men dessa har kort halveringstid och koncentrationen i serum förblir därför låg. Vid ökad produktion av fria lätta kedjor eller minskad elimination stiger nivåerna. Förhöjda nivåer av fria lätta kedjor kan ses vid tillstånd med hypergammaglobulinemi såsom immunstimulerande processer typ infektioner liksom vid nedsatt njurfunktion. Vid tillstånd som inte beror av monoklonala plasmaceller brukar dock kvoten mellan kappa och lambdakedjor förbi tämligen konstant. Vid monoklonal plasmacellsproliferation och vissa lymfoproliferativa sjukdomar blir kvoten avvikande. Kvoten mellan lätta kappa- och lambdakedjor kan därmed vara användbar vid diagnos och uppföljning av tillstånd med M-komponent. Kvoter utanför referensområde talar för monoklonal produktion av kappa- eller lambdakedjor, ju mer avvikande kvot, desto säkrare blir bedömningen.

 

 

Referenser

 

Equalis. Riktlinjer för elforestolkning, 2015. Länk

 

Equalis. Riktlinjer för bedömning av proteinprofil i urin. Länk

 

Serum free light-chain assay for the detection and monitoring of multiple myeloma and related conditions Tosi et al. Ther Adv Hematol. 2013 Feb; 4(1):37-41. Länk

 

Laurells klinisk kemi i praktisk medicin, 10:e upplagan. Sid 113-118,531-536

 

Analytical sensitivity and diagnostic performance of serum protein electrophoresis on the HYDRAGEL 30 PROTEIN(E) β1-β2 Sebia Hydrasys system Tsui et al. Clin Biochem. 2018 Jan; 51: 80-84. Länk

 

A global call to arms for clinical laboratories - Harmonised quantification and reporting of monoclonal proteins Editorial Clinical Biochemistry 51 (2018) 4-9. Länk

 

Polyclonal free light chains: a biomarker of inflammatory disease or treatment target? Brebner JA, Stockley RA. F1000 Medicine Reports 2013, 5:4. Länk

COPYRIGHT © INTERNETMEDICIN AB

Kommentera >>

Tack för din kommentar!


Prenumerera på våra nyhetsbrev