Monoklonální gamapatie nejasného významu (MGUS)

Východiska:
Monoklonální gamapatie nejasného významu (monoclonal gammopathy of undetermined significance – MGUS) patří mezi nejčastější premaligní stavy. Riziko maligní transformace je přibližně 1 % za rok. MGUS typu IgG a IgA jsou prekurzory pro mnohočetný myelom (MM), MGUS z lehkých řetězců (light-chain MGUS) pro MM z lehkých řetězců. IgM MGUS je prekurzor pro Morbus Waldenström (MW), nebo jiné lymfoproliferativní onemocnění.

Cíl:
Klinický průběh pacientů s asymptomatickou monoklonální gamapatií (MG) závisí na několika klíčových biomarkerech, mezi které patří – koncentrace a typ sérového paraproteinu (M proteinu) v séru, poměr volných lehkých řetězců v séru (free light chain ratio – FLC), infiltrace kostní dřeně plazmocyty, pokles jedného nebo dvou polyklonálních imunoglobulinů (imunoparéza), stabilita koncentrace sérového M proteinu v čase (evolving a non-evolving typ MGUS), poměr fenotypově normálních a abnormálních populací plazmocytů v kostní dřeni za pomoci flowcytometrické analýzy a přítomnost cirkulujících plazmocytů v periferní krvi. V současné době jsou známy tři rizikově stratifikační modely predikce transformace MGUS do maligní formy monoklonální gamapatie – MAYO, PETHEMA a CMG model. Cílem všech tří modelů je správná identifikace prognostických markerů, na základě kterých lze MGUS pacienty rozdělit na pacienty s nízkým rizikem progrese (low-risk MGUS) a vysokým rizikem progrese (high-risk MGUS). Závěr: Tento přehledový článek přináší pohled na definici, patogenezi, diagnostický algoritmus, klinický význam a stratifikaci pacientů s MGUS s následným doporučením intervalů dispenzarizací podle rizikovosti pacienta.

Klíčová slova:
monoklonální gamapatie nejasného významu – mnohočetný myelom – progrese – rizikové faktory

Úvod

Termín monoklonální gamapatie nejasného významu (monoclonal gammopathy of undetermined significance – MGUS) je definován na základě přítomnosti monoklonálního proteinu (M proteinu), který lze detekovat v séru nebo v moči pacienta, a současně nejsou splněna diagnostická kritéria mnohočetného myelomu (MM), Waldenströmovy makroglobulinemie (WM), primární AL amyloidózy (AL) či jiného maligního lymfoproliferativního onemocnění [1]. V podstatě jde o klinicky němý, bezpříznakový stav vyznačující se pozvolnou klonální a nezhoubnou proliferací plazmatických buněk produkujících M protein, který je ale potenciálně maligní [2]. Každému MM předchází vývojové stadium MGUS [3]. Název MGUS byl zavedený v roce 1976 Kylem. Jde o nejčastěji se vyskytující MG [4]. V současné době jsou popsány dva druhy MGUS – lymfoidní typ (nebo lymfoplazmocytární typ) a plazmocytární typ. Přibližně 15–20 % pacientů z celkového počtu MGUS produkuje IgM typ M proteinu a má lymfoidní nebo lymfoplazmocytární fenotyp. Naopak většina non IgM pacientů s MGUS má plazmocytární fenotyp. Incidence M proteinu klesá následovně – IgG > IgA > Ig z lehkých řeťezců > IgD > IgE. Osoby s plazmocytárním typem MGUS mají vyšší riziko progrese do MM nebo jiných plazmocelulárních nemocí. Osoby s lymfoidním typem MGUS mohou progredovat do MW, lymfomů nebo jiných maligních lymfoproliferativních nemocí [3,5].

Epidemiologie MGUS

Výskyt MGUS je rozdílný u různých etnických skupin. U černochů je vyšší nežli u bělochů, nejméně se vyskytuje u Japonců, což potvrzuje klinická studie, kde výskyt M proteinu byl u 8,6 % černochů z 916 osob ve srovnání s 3,6 % u bělochů a 2,7 % u Japonců [6]. Rozdílná se jeví i prevalence MGUS v souvislosti s věkem. U černochů v ghanské populaci je prevalence stejná, s věkem se nezvyšuje (5,33 % v 50–54 letech, 5,38 % v 70–74 letech), na rozdíl od obyvatelů USA (běloši i Afroameričané), kde prevalence MGUS s věkem stoupá [3]. U osob mladších 50 let se vyskytuje v 0,2 %, nad 50 let v 1–1,7 %, nad 70 let již v 3 % a v období nad 80 let dokonce ve 4–5 % [7]. Nemalou úlohu v incidenci MGUS sehrávají genetické změny. Genetická predispozice pro výskyt MGUS je opřena o skutečnost, že u příbuzných 1. linie osob s MGUS je výskyt MM 3,7× častější než u běžné populace. Nicméně typická mendelovská dědičnost není známa [8].

Patogeneze MGUS

Základní biologické, molekulární a genetické mechanizmy vzniku MGUS nejsou zatím plně objasněny. Vliv životního prostředí, fyzikálních a chemických faktorů (expozice azbestu, hnojivům, minerálním olejům, pesticidům, radiaci, obezita) zřejmě souvisí s vývojem MGUS a MM [9]. Podobně časté nebo chronické infekce, autoimunitní onemocnění mohou také souviset s patogenezí onemocnění a jsou spojované s vyšší frekvencí jak u MGUS, tak u MM. Malik et al uvádí, že u 39 (66 %) z 59 pacientů diagnóze MGUS předcházela infekce Helicobacter pylori [10]. Studie s menším počtem pacientů z Olmsted County naopak neidentifikovala vyšší výskyt Helicobacter pylori u pacientů s MGUS [11].

Řada studií prokázala, že stejně jako jiné nádorové choroby je i MM typický výskytem specifických genetických odchylek. Podstatnými nálezy jsou především chromozomové aberace, a to translokace zahrnující gen pro těžký řetězec Ig (immunoglobulin heavy chain – IGH), početné chromozomové změny rozdělující pacienty na hyperdiploidní (HD) a non-HD (NHD) skupinu či delece zahrnující tumor-supresorové geny RB1 a TP53. Cílené vyšetření těchto chromozomových změn je doporučováno v rámci rutinních analýz při stanovení diagnózy a je také součástí rizikové stratifikace pacientů s MM [12,13]. Díky prokázané biologické příbuznosti MGUS a MM není překvapivé, že stejné chromozomové aberace jsou detekovány i u pacientů s MGUS. Zatímco u MM jsou tyto abnormality spojeny se známou prognostickou či prediktivní hodnotou, význam jejich přítomnosti ve stadiu MGUS zůstává nejistý. Výskyt genových mutací a jejich prognostický význam je u diagnózy MGUS stejně neprobádanou oblastí jako v případě chromozomových aberací [14].

Diagnostika MGUS

Elektroforéza bílkovin

Analýza séra a moči je nezbytná u všech paraproteinemií. Nejlepším laboratorním screeningem pro průkaz M proteinu v séru a v moči zůstává kvalitní elektroforéza bílkovin. Jako dělicí médium (nosič) se nejčastěji využívá agaróza a acetylovaná celulóza. V posledních letech proniká do velkých rutinních laboratoří klinické biochemie kapilární elektroforéza (capillary electrophoresis – CE). Současné elektroforetické metody jsou velmi citlivé a dokážou zachytit M-gradienty kolem 0,5 g/l [15].

Imunofixace

Při průkazu M-gradientu nebo podezření na jeho přítomnost v elektroforeogramu by pro potvrzení nebo vyloučení M proteinu měla následovat imunofixační elektroforéza séra nebo moči. Imunofixace je nezbytná pro určení imunoglobulinové třídy M proteinu a pro určení antigenního typu lehkých řetězců Ig (immunoglobulin light chain – IGL) [16].

Stanovení volných lehkých řetězců

Denní produkce polyklonálních volných lehkých řetězců Ig (free light chains – FLC) u zdravých jedinců je asi 500 mg. Tyto lehké řetězce jsou vylučovány glomeruly a prakticky kompletně absorbovány v proximálních tubulech, takže denně je vylučováno močí asi 1–10 mg FLC. Zvýšené hodnoty polyklonálních FLC mohou být spojeny s autoimunitními onemocněními. Zvýšené hodnoty monoklonálních FLC a jejich indexu K/L bývají spojeny s maligní proliferací plazmatických buněk, AL amyloidózou a nemocí z lehkých řetězců. Vysoká citlivost metody na stanovení koncentrace FLC v séru i v moči umožňuje jinak obtížnou diagnostiku tzv. nesekrečního myelomu. U těchto nemocných a dále i u MM z lehkých řetězců a u AL amyloidózy se jeví jako výhodné sledování koncentrace FLC v séru, případně v moči. Metoda používá protilátku zaměřenou na vnitřní epitop lehkého řetězce, a tak odliší FLC od vázaných. Jde o citlivou metodu, která stanoví koncentraci FLC od 2 mg/l [17–19].

Vyšetření párů těžkých/lehkých řetězců imunoglobulinu  (Hevylite™ assay)

Hevylite (heavy/light chain – HLC) je analytická metoda rozšiřující dosavadní možnosti diagnostiky, typizace a monitorování průběhu maligních MG a dalších B buněčných lymfoproliferativních stavů vč. primární systémové AL amyloidózy, primární MW a potenciálně i non-hodgkinských lymfomů. Jsou popsána východiska této nové techniky a metodické aspekty automatizované kvantitativní imunochemické analýzy využívající vysoce specifické avidní polyklonální ovčí HLC protilátky s významným potlačením zkřížené reaktivity, jejichž terčem jsou unikátní junkční epitopy umístěné mezi konstantními doménami molekul IGH a IGL. Tato nová metoda poskytuje reproduktibilní výsledky i v případě nízké hodnoty MIg a FLC v séru nebo i v situaci „překrytí“ M proteinu např. transferinem, haptoglobinem nebo C3 složkou komplementu v rámci standardní elektroforézy bílkovin séra. Vyšetření HLC rozšiřuje dosavadní možnosti nejen v oblasti diagnostiky, ale i ve sféře monitorování průběhu maligních MG s možností včasné detekce remise, relapsu či progrese nemoci a nepostrádá ani prognostický potenciál. Skutečné postavení HLC metody ovšem vyplyne teprve z výsledků dalších prospektivních randomizovaných studií a ze zkušeností reálné klinické praxe [20,21].

Fenotypová charakteristika nádorových plazmatických buněk a možnosti jejich separace

Plazmatické buňky (plasma cells – PC) vystavují na svém povrchu charakteristické typy antigenů, které slouží k jejich identifikaci. Základním znakem všech PC je vysoká exprese antigenu CD38 [22]. Nádorově změněné PC však mohou tento antigen exprimovat velmi slabě [23]. Pro rozpoznání PC u MG je proto vhodnější antigen CD138, který je exprimován na fyziologických i patologických PC [24]. Pro rozlišení normálních (normal plasma cells – nPC) a nádorově změněných (antigen plasma cells – aPC) plazmatických buněk se využívají antigeny CD19 a CD56 [25]. Pomocí průtokové cytometrie je u MG možné odlišit dvě základní buněčné populace – nPC (CD138+ CD19+ CD56−) a aPC (CD138+ CD19− CD56+/−). Využití protilátek proti známým charakteristickým fenotypovým rysům PC pak umožňuje separovat PC do samostatné suspenze. Tyto protilátky mohou být konjugovány buď s magnetickými částicemi (magneticky aktivovaná separace buněk (magnetic activated cell sorting – MACS)), nebo s fluorochromy (fluorescenčně aktivovaná separace buněk (fluorescence activated cell sorting – FACS)) [26,27]. Právě separace PC technikou FACS je v současnosti nejdokonalejším postupem v izolaci nádorových buněk u pacientů s MGUS. Naše výzkumná skupina prokázala, že u vzorků s nízkou vstupní infiltrací PC dosahuje FACS ve srovnání s MACS vyšší čistoty neboli vyššího výstupního zastoupení PC v získané buněčné suspenzi [28]. Navíc FACS umožňuje separaci dle více povrchových buněčných markerů, a tedy pomocí různě fluorescenčně značených protilátek proti CD138, CD19 a CD56 oddělení frakce aPC a nPC. Bylo zjištěno, že nPC tvoří u pacientů s MGUS významnější podíl všech PC než u pacientů s MM [29]. Přítomnost nPC při nedostatečné separaci může pak významně podhodnocovat výsledky následných molekulárních analýz.

Klasické cytogenetické metody

Klasické cytogenetické vyšetření karyotypu založené na analýze metafázních chromozomů je zlatým standardem u mnoha hematoonkologických malignit, avšak u MG je obecně problematické. Abnormální klon PC má v časných stadiích MG často nízkou proliferační aktivitu a většina kultivací získaných hodnotitelných metafází pochází z jiných buněk kostní dřeně. I když má tedy klasická cytogenetická analýza u MM své specifické místo a je často součástí rutinní diagnostiky v řadě laboratoří, aplikace tohoto postupu u celkově malého, pomalu se dělícího klonu PC u pacientů s MGUS není v souvislosti s jejich prognózou příliš vypovídající [30].

Vyšetření specifických chromozomových aberací pomocí fluorescenční in situ hybridizace (FISH)

Metoda I-FISH je u MG v současnosti nejrozšířenější molekulárně-cytogenetickou technikou umožňující cílené testování specifických chromozomových aberací [12]. Pomocí metody I-FISH je u pacientů s MM možné zachytit chromozomové abnormality až v 90 % případů [31].

Stanovení diagnózy MGUS

Diagnóza MGUS se stanovuje „per exclusionem“, tzn. na podkladě splnění všech vytýčených laboratorních kritérií a po vyloučení jiné MG, příp. jiného zhoubného B lymfoproliferativního onemocnění [2]. Diagnostická kritéria byla dle International Myeloma Working Group (IMWG) aktualizována v roce 2016. Hodnota M proteinu v séru (non-IgM typ) musí být pod 30 g/l, počet klonálních plazmocytů (PCs) v kostní dřeni nesmí přesáhnout hodnotu 10 %, u MGUS z lehkých řetězců musí být přítomná abnormální hodnota FLC poměru (< 0,26 nebo > 1,65) a nejsou známky orgánového poškození (CRAB symptomy), které by souvisely s plazmocelulárním onemocněním  (tab. 1) [32].

Prognostické faktory maligní transformace MGUS

Riziko maligní transformace MGUS do MM nebo jiných asociovaných nemocí je přibližně 1 % ročně [33,34]. Pro MGUS typu IgM je riziko maligní transformace 1,5 % ročně [35]. V minulosti již byla publikována řada studií popisujících různé potenciálně rizikové faktory maligní transformace MGUS. Jako významné prognostické faktory byly prokázány především následující parametry:

• koncentrace sérového MIg [36,37];
• stabilita koncentrace sérového MIg v čase (evolving a non-evolving typ MGUS) [38];
• izotyp těžkého řetězce MIg [36,37];
• poměr FLC v séru (FLC ratio) [39];
• přítomnost B-J proteinurie [36];
• infiltrace kostní dřeně PC [14,36,38];
• imunoparéza neklonálních Ig [36,40,41];
• poměr fenotypově normálních a abnormálních populací PC za pomoci flowcytometrické analýzy [42];
• přítomnost cirkulujících PC v periferní krvi [43];
• stanovení IGH metodikou hevylite [20,21];
• DNA aneuploidia a cytogenetické změny [30,31].

Ze zobrazovacích vyšetření mají své místo v predikci rizika maligní transformace vyšetření MRI a vyšetření pozitronová emisní tomografie (PET/CT) [44,45]. Naneštěstí však žádný z doposud známých prognostických markerů nedokáže zcela samostatně a jednoznačně individuální prognózu jedince s MGUS stanovit.

Rizikové modely maligní transformace MGUS

MAYO model

V roce 2005 byl Mayo klinikou navržen první rizikově stratifikační model (MAYO model) predikce maligního zvratu MGUS. Tento model byl založen na detekci tří rizikových faktorů – koncentrace sérového MIg ≥ 15 g/l, non-IgG izotyp těžkého řetězce MIg a abnormální  (< 0,26 nebo > 1,65) poměr FLC v séru. Bylo zjištěno, že 58 % pacientů s těmito třemi faktory v rizikových hodnotách progreduje během 20 let od stanovení diagnózy [39].

PETHEMA model

V roce 2007 byl Pethema skupinou publikován rizikově stratifikační model  (PETHEMA model) maligní transformace pacientů s MGUS založený na stanovení procenta fenotypově abnormálních PC aPC v rámci všech PC kostní dřeně a aneuploidní změny (tzv. DNA index) pomocí průtokové cytometrie [42]. Autoři této studie zjistili, že pacienti s MGUS, u nichž je ≥ 95 % PC kostní dřeně abnormálního fenotypu a zároveň je přítomna aneuploidie, mají 46% riziko maligního zvratu v nadcházejících 5 letech sledování.

O 3 roky později publikovala tatáž výzkumná skupina podobný rizikově stratifikační model progrese pacientů s MGUS, který zahrnoval analýzu proporce aPC, stejně jako předchozí model a kontinuální hodnocení stability množství sérového M proteinu v čase. Vyvíjející se MGUS, tzv. „evolving“, byl definován jako minimálně 10% zvýšení koncentrace M proteinu v séru během 3 let, jež bylo potvrzeno dvěma následujícími měřeními po nejméně 1 měsíci. Bylo popsáno, že 72 % pacientů s MGUS s ≥ 95% proporcí aPC v rámci všech PC v kostní dřeni a „evolving“ charakterem progreduje během následujících 7 let od stanovení diagnózy [46], viz tab. 2.

CMG model

V roce 2017 byl Českou myelomovou skupinou navržen třetí rizikově stratifikační model (CMG model) predikce maligního zvratu MGUS do MM nebo jiné hematologické malignity. Model byl postaven na pěti rizikových faktorech – koncentrace M proteinu v séru ≥ 15 g/l, patologický poměr FLC < 0,26 nebo >1,65, infiltrace kostní dřeně plazmocyty (bone marow plasma cell – BMPC) > 5 %, imunoparéza a hodnota sérového hemoglobinu < 120 g/l. Riziko progrese při 10letém sledování bylo 1,6 % pro skupinu bez rizikového faktoru; 16,9 % pro skupinu s 1 rizikovým faktorem; 22,9 % pro skupinu se 2 rizikovými faktory; 39,4 % pro skupinu se 3 rizikovými faktory a 52,3 %, pokud bylo přítomno 4–5 rizikových faktorů (p < 0,001). MGUS skupina, která měla 4–5 rizikových faktorů, měla 63× vyšší riziko progrese při porovnání s referenční skupinou (p < 0,001), viz tab. 2 [47].

Diagnostický algoritmus MGUS

Správné určení diagnózy MGUS vyžaduje nejenom odlišení od iniciálních forem maligních MG, ale i od MG asociovaných s B lymfoproliferativními nebo jinými nemaligními nemocemi. V průběhu sledování osoby s MGUS je doporučen standardní panel vyšetření (krevní obraz, základní biochemické vyšetření zahrnující vyšetření urey, kreatinu, vápníku, celkové bílkoviny, C reaktivního proteinu, B2 mikroglobulinu, albuminu, laktát dehydrogenázy, jaterních enzymů, glukózy, kvantitativní stanovení Ig, FLC vyšetření, imunoelektroforézy séra a moči). Vyšetření kostní dřeně není nutné u asymptomatických pacientů se zjevným IgG MGUS, jestliže sérový M protein je ≤ 15 g/l a nejsou známky orgánového poškození. Na druhé straně vyšetření kostní dřeně by mělo být součástí diagnostického algoritmu pro všechny pacienty s MGUS typu IgA a IgM. Zobrazovací vyšetření není běžně doporučováno u pacientů s M proteinem typu IgG ≤ 15 g/l a při M proteinu typu IgA ≤ 10 g/l bez kostních bolestí. U všech ostatních pacientů je vhodné provedení RTG celého skeletu, celotělové MRI, PET/CT nebo PET/MRI vyšetření [14].

Dispenzarizace MGUS pacientů

Vzhledem k tomu, že u pacientů s MGUS s délkou sledování nedochází ke snížení rizika progrese, je doporučeno jejich celoživotní sledování. V prvním roce sledování je doporučeno upřesnit dynamiku nárůstu M proteinu (např. pravidelné vyšetření à 2., 4., 7. a 12. měsíc v 1 roce) pro určení dynamiky MGUS. Pacienti s nízkým rizikem by měli být sledováni po 6 měsících, a pokud jde o stabilní stav bez známek progrese, pak stačí kontrola již pouze každé 2–3 roky. Všichni ostatní pacienti s MGUS by měli být kontrolováni v intervalu po 4–6 měsících, a pokud jde o stabilní stav, pak jednou ročně [14,47]. Obecně platí, že s délkou sledování při stabilním MGUS může klesat počet kontrol. Minimální interval 1 roku mezi kontrolami se zdá z praktického hlediska optimální dobou, neboť při větším rozvolnění intervalů se pacienti častěji ztrácejí ze systému dispenzarizace.

MGUS a jiné nemoci

Správné určení diagnózy MGUS vyžaduje odlišení od iniciálních forem maligních MG, ale i od MG asociovaných s B lymfoproliferativními nebo jinými nemaligními nemocemi. Poměrně často je M protein přítomen u nonhodgkinských lymfomů a chronické lymfatické leukemie. U nenádorových krevních onemocnění byla přítomnost M proteinu ve zvýšené míře pozorována u von Willebrandovy a Gaucherovy nemoci a u perniciózní anémie [48,49]. Přítomnost M proteinu je poměrně často asociována s periferní neuropatií a s nemocemi pojiva, zejména revmatoidní artritidou, lupus erythematodus, ankylozující spondylitidou a revmatickou polymyalgií. Asociace M proteinu s kožními nemocemi je známá. I když M proteiny se ve většině případů nevážou na žádné tělu vlastní antigeny, existují stavy, kdy navázání M proteinu (IgA typu) v epidermis na tělu vlastní antigen způsobí poškození imunitního mechanizmu s výsledkem vezikulopustulózního kožního onemocnění s názvem IgA pemphigus, který je podobný subkorneální pustulární dermatóze [50]. Mezi další kožní nemoci asociovány s MG patří nemoci ze skupiny mucinóz typu skleredému a skleromyxedému [51]. Chronická kopřivka a přítomnost M proteinu jsou příznaky systémové nemoci zvané Schnitzlerův syndrom [52]. S výskytem M proteinu, někdy jenom přechodným, je třeba počítat u imunodeficientních stavů, např. pro transplantaci ledvin či jater [2].

Závěr

Včasná a správná identifikace vysoce rizikových MGUS pacientů, u kterých hrozí maligní transformace do MM nebo vznik jiných hematologických malignit, je nevyhnutelná. Rizikově stratifikační modely vč. CMG modelu přinášejí jasnou identifikaci rizikových faktorů, na základě kterých můžeme MGUS pacienty rozdělit do rizikových skupin. Všichni pacienti by měli podléhat dispenzarizaci ve specializovaných hematologických centrech, k čemuž by měl pomoci Registr monoklonálních gamapatií (RMG), představený Českou myelomovou skupinou roku 2007 [54]. Z uvedeného plyne, že problematika kolem diagnózy MGUS je aktuální a živá a že nové znalosti v identifikaci rizikových faktorů by mohly MGUS pacientům přinést prospěch z hlediska oddálení, popř. až zabránění maligní transformace.

Poděkování

Děkuji všem pracovníkům hematologických center ČR za sběr klinických dat v rámci Registru monoklonálních gamapatií a jejich poskytnutí pro účely analýz. Taky děkuji statistikům za pomoc při zpracovávání a interpretaci výsledků.

Tato práce byla podpořena grantem MZ ČR – RVO (FNBr, 65269705).

Autoři deklarují, že v souvislosti s předmětem studie nemají žádné komerční zájmy.

Redakční rada potvrzuje, že rukopis práce splnil ICMJE kritéria pro publikace zasílané do biomedicínských časopisů.

MUDr. Viera Sandecká, Ph.D.

Interní hematologická a onkologická klinika LF MU a FN Brno

Jihlavská 20 625 00 Brno

e-mail: vsandecka@fnbrno.cz

Obdrženo: 28. 3. 2018

Přijato: 11. 6. 2018