Indicaciones clínicas del ensayo de las Cadenas Ligeras

Libres en suero en el diagnóstico, pronóstico y

seguimiento de las gammapatías monoclonales

Manuel Espárrago RodillaServicio de Análisis Clínicos. Hospital de Mérida S.E.S.

II Jornadas Científicas de la Asociación Analistas Clínicos de ExtremaduraMérida, 26 de Febrero de 2015

• Inmunoglobulina o Ac: glucoproteína del tipo gammaglobulina.

• Neutralizan los Ag, elementos extraños para el organismo.

• Compuestas por 4 cadenas polipeptídicas, dos cadenas pesadas idénticas y dos cadenas ligeras idénticas conectadas por puentes disulfuro

• Cadenas ligeras: ƙ λ• Cadenas pesadas: α δ ε γ μ• Isotipos o clases de Ig: A D E G M• Difieren en sus propiedades biológicas, localizaciones

funcionales y capacidad para reconocer diferentes tipos de antígenos.

• Agrupadas en una o varias unidades estructurales básicas: monómeros, dímeros o pentámeros.

• -Cadena ligera con un dominio variable (VL) y uno constante (CL)

• -Cadena pesada con un dominio variable (VH) seguido por un dominio constante (CH1), una región bisagra, y dos o tres más constantes, los dominios (CH2, CH3 y CH4).

• - Lugar de unión al antígeno (paratopo)

• - Regiones bisagra.

NH2

NH2NH2

NH2

COOHCOOH

COOHCOOH

Paratopo

• Producidas por las células B o linfocitos B y las células plasmáticas

• Ante una infección los lionfocitos B maduros se convierten en células plasmáticas o plasmocito que secretan grandes cantidades de inmunoglobulinas.

Linfocito BPlasmocito

• Cada célula plasmática produce una de las cinco cadenas pesadas junto con uno de los dos tipos de cadenas ligeras.

• Ambas cadenas se sintetizan por separado en el interior de la célula plasmática, se unen y se secretan como “inmunoglobulina intacta”.

40% de exceso de cadenas ligeras frente a las pesadas

Las kappa monómeros

Las lambda dímeros

• Producción de 500 mg/día• Semivida de 2-6 horas• Concentración en suero estará en función

de su producción y aclaramiento renal

ƙ se elimina 2-3 veces más rápido que λMenos cantidad en sangre de ƙ que de λ

Filtración 10-30 g/día

ORINA

Excreción de 5-10 mg/día

Glomérulo

Tamaño de poro 40-60 kDa

Metodología

• CUANTIFICACIÓN por métodos inmunoquímicos Ag-Ac• Anticuerpos que reconocen epítopos de la CLL ocultos

en las Ig Intactas• Se determinan las cadenas ƙ, λ y el cociente ƙ/λ

Metodología• Métodos inmunoquímicos

1.Ac. policlonales de oveja.Son sensibilizadas frente a numerosas CLL monoclonales– Reconoce estrucutras monoméricas y diméricas.– Aplicación nefelométrica y turbidimétrica.

2. Ac. Monoclonales de ratón.– Nefelométrico.

Difieren 1 y 2 en los valores altos patológicos.

• ELISA– Ac monoclonales de ratón.

• Suero o plasma.• 6 semanas /4°C 12 semanas -20°C• No detectan Inmunoglobulinas monoclonales intactas.• No existe actualmente estandarización.

Valores de referencia normalesKatzmann JA.et al.Clin Chem 2002

• Concentraciones de ƙ en suero: 3,3-19,4 mg/L

• Concentraciones de λ en suero:5,7-26,3 mg/L

• Cociente ƙ/λ: 0,26-1,65

Intervalo de confianza 100%0.37-3.1 en enfermedad renal

En procesos con activación policlonal del sistema inmune, con la edad y en insuficiencia renal las CLLs suelen estar aumentadas pero el cociente ƙ/λ suele ser normal.

Kappa Lambda Cociente κ/λ Interpretación

Normal Normal Normal Suero normal

Bajo

Bajo

NormalGM con supresión de MO

Alto

Bajo

NormalNormal Suero normal o supresión de MO

Bajo

GM con supresión de MOAlto Bajo

Normal

BajoAlto

Normal Suero normal o supresión de MO

NormalAlto

GM con supresión de MOBajo

AltoNormal

elevación de Ig policlonal o insuficiencia renal

Bajo GM sin supresión de MO

Alto

Bajo Alto GM sin supresión de MO

NormalAlto GM sin supresión de MO

Normal Elevación de Ig policlonal o insuficiencia renal

AltoNormal

Alto GM con insuficiencia renal

Cociente ƙ/λ

Normal conƙ, λ normales

ƙ y/o λ bajos

Paciente normal

AlteradoPruebas adicionales

Concentracionesde ƙ, λ

Médula ósea funcionalmente

deteriorada

Insuficiencia renalHipergammaglobulinemia policlonalProcesos inflamatorios

Normal conƙ, λ elevadas

Pruebas complementarias

¿GM?

• La gammapatía monoclonal es una discrasia sanguínea que cursa con una producción anormal de inmunoglobulinas, completas o parciales, y con la infiltración en la medula ósea de células plasmáticas clonales.

• Componente monoclonal detectable en sangre y/o orina

• Benigna o maligna incluyendo la maligna diferentes manifestaciones con rasgos distintivos.

CLÍNICAMENTE MANIFIESTASDerivadas de enfermedades malignas de células B

Mieloma Múltiple y sus variantesMieloma SintomáticoMieloma no SecretorLeucemia de Células PlasmáticasMieloma Osteosclerótico (POEMS)

PlasmocitomaÓseo SolitarioExtramedular

Otros procesos linfoproliferativosMacroglobulinemia de WaldenstrómLinfoma no HodgkinLeucemia Linfocítica crónica

Enfermedad de Cadenas Pesadas (ƴ, α, µ)

Enfermedades relacionadas con la presenciade Componente Monoclonal (CM)

CrioglobulinemiaAmiloidosis PrimariaEnfermedad por Depósito de Cadenas LigerasPolineuropatías secundarias a CMCrioaglutininas

SIN CLÍNICA

Gammapatías Monoclonales de Significado Incierto (GMSI)

Mieloma Asintomático (quiescente)

Gammapatías Monoclonales transitoriasInacciones (víricas o bacterianas)Enfermedades autoinmunesEstados de inmunodeficiencia transitoriosReconstitución de la médula ósea después de un

transplante de progenitores hematopoyéticos

Modificada de: Merlini G, Aguzzi F, WhicherJT

Gammapatías monoclonales diagnosticadas en la Clínica Mayo durante 2005

Constituyen el 80% de todas las GM

IntroducciónSensibilidad de las técnicasAplicaciones

Cribado/DiagnósticoPronósticoSeguimiento

Cadena Ligeras Libres

IFE 10 veces más sensible que EPS 150-500 vs 2000 mg/L La IFE menos sensible que inmunoensayos.Límites de detección alejados del rango de normalidad

0.3 mg/L

100 mg/L

10-20 mg/L

Sensibilidad de la técnicas de ensayo de CLL

Electroforesis en orina EPU

• Prueba compleja para el laboratorio y el paciente.

• Puede detectar pequeñas cantidades de CLL

• Es más sensible que EPS en suero pero es preferible el inmunoensayo en suero .

• Hay pacientes de AL con CLL en orina y cociente ƙ/λ normal en suero.

• No aporta sensibilidad diagnóstica

• Pueden no detectarse si son reabsorbidas en túbulos proximales.

•Exceso de CLLs puede provocar insuficiencia renal

•Las CLL se detectan antes en sangre que en orina

Cambio en las concentraciones de las CLL en suero y orina de un hipotético paciente con mieloma múltiple de cadenas ligeras

Proteinuria de Bence Jones

Nefropatía Túbulos

Hiperγ Policlonal Gammapatía monoclonal Sujeto sano

Kyle RA and Rajkumar SV. Cecil Textbook of Medicine, 22nd Edition, 2004

Electroforesis en suero

EPS no identifica CLL monoclonales ocultas.

No permite cuantificar las CLL

La cantidad circulante de CLL es muy baja en comparación con la cantidad de CLtotalesen suero. El ensayo de las CL-totales no tiene sensibilidad suficiente para distinguir variaciones en los niveles de CLLs

Está NO recomendado por el IMWG

Cadenas Ligeras Unidas

Cadenas Ligeras Libres

CL medidas con ensayo de CL Totales

CL medidas con ensayo de CL Libres

Cadena ligera kappa

Cadena ligera lambda

Rango normal de 3,3-19,4 mg/L

Rango normal de 5,7-26,3 mg/L

R. Normal Kappa 6290-13500 mg/LR. Normal Lambda 3130-7230 mg/L

cadenas ligeras totales Vs cadenas ligeras libres

cadena ligera

l(m

g/L)

k (mg/L)

0.1

1

10

100

1000

10000

100000

0.1 1 10 100 1000 10000 100000

Sensibilidad IFE

Sueros normales

MM CL k

MM CL lAmiloidosis

MM No Secretor

Rango Normal k/l(0,26-1,65)

SENSIBILIDAD de las técnicas de ensayo en suero de las CLL

Sensibilidad EPS

IntroducciónSensibilidad de las técnicasAplicaciones

Cribado/DiagnósticoPronósticoSeguimiento

Cadena Ligeras Libres

Protocolos Myeloma AL Amylo LCMM NSMM

SPE 90% 50% 45% 0%

SPE y sIFE 95% 70% 75% 0%

SPE y UPE 95% 75% 90% 0%

SPE, UPE, suero y orina IFE

97% 90% 95% 0%

sFLC 96% 95% 100% 68%

SPE sFLC 99% 98% 100% 68%

SPE, sIFE y sFLC 99% 99% 100% 68%

Cribado

Katzmann et al 2009 Clin Chem Lachmann et al 2003 Br J HaematolBradwell et al 2003 Lancet Drayson et al 2001 BloodMead et al 2004 Br J Haematol Jeong et al 2013 Clin Chem Lab Med

Katzmann et al 2010 Clin Biochem

CRIBADO

• Cribado de pacientes sospechosos de GM. el Grupo de Trabajo Internacional del Mieloma recomienda el uso de ensayos de CLLs en combinación con EPS + IFE para detectar trastornos monoclonales de células plasmáticas proliferativas. Inicialmente no son necesarios estudios en orina de 24 horas excepto si se sospecha amiloidosis AL, que también los requiere.

• Identificación de los casos con muy poca CLL secretada no detectable por electroforesis o método inmunoquímico (IFE)– MMNS mieloma no secretor/oligosecretor– AL amiloidosis– MMCL mielomas de cadenas ligeras– Enf. Depósito de cadenas ligeras– Detección precoz de recidivas

• Confirmada la GM realizar estudiar la orina y realizar pruebas complementarias para su DIAGNÓSTICO.

IntroducciónSensibilidad de las técnicasAplicaciones

Cribado/DiagnósticoPronósticoSeguimiento

Cadena Ligeras Libres

PRONÓSTICO

• Está demostrado el valor pronóstico de las CLLs en el momento del diagnóstico en la mayoría de las GM:

– GMSI

– MMA

– MM

– AL

– Plasmocitoma solitario

• Concentraciones elevadas o cociente ƙ/λ alterado se relaciona con mayor grado de agresividad de la enfermedad.

GMSI• La GMSI es la GM más común, con una prevalencia

del 3-4% en individuos con más de 50 años

• La probabilidad de progresión a una enfermedad linfoproliferativa es del 1% al año, siendo la evolución a MM la más frecuente.

GMSI NO IgMLancet Oncol 2014; 15: e538–48

• Evolucionan a MM o AL

<3.0 g/dL (No IgM)

GMSINO IgM

MO < 10%

NO CRAB

GMSI IgMLancet Oncol 2014; 15: e538–48

• Progresión a Macroglobulinemia de Waldeström

<3.0 g/dL IgM

GMSIIgM

MO < 10%

American Society of Hematology. Blood 2005; 106: 812-817

•Los pacientes con un cociente ƙ/λ alterado (< 0,26 ó > 1,65) al diagnóstico tienen el riesgo de progresión significativamente más alto. 1/3 de los pacientes lo presentan.•El cociente ƙ/λ libre es un factor de riesgo de progresión, independiente los otros 2.

GMSI: Estratificación del Riesgo

- Repetir EPS a los 3-6 meses del diagnóstico de GMSI para descartar MM o MW

- Pacientes de bajo riesgo deben ser seguidos con EPS a los 6 meses, y si siguen estables controlarlos cada 2-3 años o cuando surjan síntomas sugestivos de una discrasia de células plasmáticas

- Pacientes de riesgo alto o intermedio deben ser seguidos por EPS y un recuento sanguíneo completo a los 6 meses y después anualmente toda su vida.

Dispenzieri et al, Leukemia 2010

Mieloma Múltiple Asintomático MMA

• Es un trastorno de células plasmáticas, sin síntomas,

• Tiene un riesgo de progresión a MM en los 5 primeros años muy superior al de los pacientes con GMSI, y varía en función del tiempo transcurrido hasta el momento del diagnóstico.

• Un alto porcentaje (70 %) de pacientes con MMA, pueden presentar un cociente ƙ/λ libre fuera de los valores discriminantes (0.26-1,65).

MMALancet Oncol 2014; 15: e538–48

≥ 3.0 g/dL suero IgA, IgGo

≥ 0.5 g/24h orina

MMA MO 10 – 60 %

NO CRAB

y/o

Riesgo de progresión de MMA a MM utilizando dos valores diferentes de cocientes κ/λ de CLLs. (Publicado en Blood, de la American Society of Hematology)

MMA

Un cociente ƙ/λ libre alterado definido como <0.125 ó >8 es un factor de riesgo independiente según IMWG

Riesgo de progresión de MMA a MM con 1, 2 ó 3 factores de riesgo:1.- cociente anormal de CLL κ/λ (<0.125 ó >8)2.- células plasmáticas en la médula ósea ≥10%3.- Proteina-M en suero ≥3.0 g/dL

(Publicado en Blood, de la American Society of Hematology)

MMA

MMA: Estratificación del Riesgo - Repetir estudios a los 2-3

meses del diagnostico de MMA.-Si sigue estable, repetir los análisis cada 4-6 meses durante 1 año, y si continúa estable la evaluación se puede alargar hasta cada 6-12 meses.

Dispenzieri et al, Leukemia 2010

“These values are based on the serum Freelite assay (The Binding Site Group,

Birmingham, UK)”

Rajkumar et al, Lancet Oncol 2014

Mieloma Múltiple

1.- Daños en órganos atribuibles a las células plasmáticas proliferativas específicamente:

>1 mg/dL L.S. ó>11 mg/dL

CLR <40mL/mn óCrea >2 mg/dL

Hb 2g/dL <L.I. ó<10 g/dL

1 ó más lesionesRx, TAC o PET

2.- Uno ó más de los siguientes marcadores de malignidad:

>60%Involuc / No involuc

≥100Involucrada ≥ 100mg/L

+1 lesión >5 mmPor RMN

Mieloma Múltiple: Células Plasmáticas en MO >10%. Además 1 y/o 2

Lancet Oncol 2014; 15: e538–48

Años

rFLC N Sup. 5 años (%)

“Poco” 46 82 9

“Muy” 47 30 11Sup

erv

ivenc

iaglob

al ,%

rCLL

P=0.0001

0

20

40

60

80

100

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Kyrtsonis MC, et al. Br J Haeml. 2007;137:240-243

Años

Nºfact.Sup. Glob.riesgo N meses

0 73 51

1 169 39

2 199 30

3 135 22

InternationalStagingSistem & rCLL

Sup

erv

ivenc

ia g

lobal ,%

0

20

40

60

80

100

0 2 4 6 8 10 12 14

Factores de riesgo: rCLL <0,03 o >32;Beta2-microglobulina ≥ 3.5mg/L;

Albumina <3,5g/dL

Valor Pronostico del cociente CLLsal diagnóstico en MM

rCLL <0,03 o >32

AMILOIDOSIS AL

Acumulación de cadenas monoclonales ligeras libres o sus fragmentos como fibrillas amiloides extracelulares insolubles que se depositan en distintos órganos causándoles daños funcionales y estructurales.

Frecuencia ƙ a λ 1: 3

Las fibrillas de amiloide se forman a partir del fragmento N-terminal de una CLL monoclonal y comprenden la región variable y parte de la región constante.

AL Asociación entre una concentración basal elevada de las CLLs y una mayor afectación orgánica y riesgo de muerte.

Diferencia entre la concentración de la CLLs involucrada y la de la no involucrada (diferencia > 294 mg/L para kappa y >182 mg/L para lambda) presenta un mayor compromiso orgánico (cardiaco, renal e intestinal) y una supervivencia global más corta, 10.9 y 37.1 meses respectivamente.

La determinación de CLL basalesproporciona importante información pronóstica. Recomendado por el IMWG.

PRONÓSTICO GMSI MMA MM AL

cociente ƙ/λ

<3 gdl

< 10%

NO

1/3 0.26-1.65

---

≥ 3 g/dl≥ 0.5g/24 h

10-60 %

NO

70 %<0.125 >8

---CLL

---

>10%

>60%RMN

SÍAlbβ2microg

95%<0.03 >32

SÍInvo/No≥100

---

---

---

---

SÍDifer mg/dl294 ƙ

182 λ

IntroducciónSensibilidad de las técnicasAplicaciones

Cribado/DiagnósticoPronósticoSeguimiento

Cadena Ligeras Libres

Monitorización. Respuesta al tratamiento• Vida media de las CCL 2-6 h frente a

los 21 días de la IgG

• Son un marcador muy eficaz para evaluar los efectos tempranos de la quimioterapia

• Recomendado sólo en:

– AL

– MMNS

– MM con insuficiencia renal aguda en tratamiento sustitutivo

– Para evaluar la respuesta completa estricta de la enfermedad

Lachmann HJ et al.Brit. J. Haemat 2003; 122 :78-84

137 Pacientes – Royal Free Hospital

AL amiloidosis

MonitorizaciónLas reducción de las concentraciones de CLLs es criterio de respuesta para esta enfermedad.

Se correlaciona con la supervivencia sin progresión y global y con la respuesta orgánica y hematologógica.

• La medida de la concentración de las CLLs permitemonitorizar a los pacientes con MMNS u oligosecretorya que hasta un 70 % de estos pacientes presentan uncociente ƙ/λ libre alterado en el momento deldiagnóstico. Este valor permite reclasificarlos comoMieloma Múltiple Oligosecretor.

• Las medidas seriadas de la concentración de las CLLsfacilita que se pueda hacer un seguimiento riguroso dela respuesta al tratamiento, sin recurrir a aspirados demédula ósea frecuentes.

Monitorización en MMNS

Monitorización en MM en tratamiento sustitutivo

El 8% de todos los pacientes con mieloma múltiple presentan una insuficiencia renal aguda que requiere diálisis

La eliminación rápida de las altas concentraciones de las CLLs incrementa la tasa de recuperación de la función renal en paciente en diálisis con filtro de alto poro, lo cual se asocia con una mejora de la supervivencia

Se mide la concentración de la cadena ligera involucrada, pre y post diálisis, para poder comprobar la eficacia del tratamiento

Ejemplo de tratamiento: HCO1100

Hutchison, CA. et al. JASN 2007; 18: 886-895

1. Cociente de cadenas ligeras libres (CLL) normal.

2. Inmunofijación negativa en suero y orina.

3. Ausencia de células clonales en MO por Inmunohistoquímica o inmunofluorescencia.

4. Desaparición de cualquier plasmocitoma en tejidos blandos

Criterios de respuesta completa estricta en MM según el International Mieloma Working Group

MM Inmunoglobulina Intacta. MMII

• Un 82% de los pacientes con mieloma múltiple producen una proteína monoclonal detectable de tipo de cadena pesada inmunoglobulina intacta G, A, M, D o E y cadena ligera kappa o lambda.

• El 96% de pacientes con MMII también tienen concentraciones anormales de cadenas ligeras libres en suero o relaciones kappa/lambda (κ/λ) anormales además de la inmunoglobulina intacta.

• Se sigue la diferencia entre las CLL y no el cociente

• Detectar un posible “Escape de CLL”• G y A 8:2• Hombres/ Mujeres 9:1• No producen cadenas pesadas en recidiva, sólo ligeras.• Hacer estudios seriados de CLLs.

Conclusiones

1.- Para el cribado de gammapatías monoclonales ladeterminación de las CLL junto con la electroforesis (EPS)e inmunofijación (IFE) del suero proporciona gransensibilidad diagnóstica y evita la necesidad de estudiar laorina de 24 h excepto si se sospecha Amiloidosis dondedebe hacerse IFE también en orina. Una vez confirmado lapresencia de proteína monoclonal, estudiar la orina .

2.- La utilización del cociente de CLL ƙ/λ en suero es útil enel manejo de las alteraciones linfoproliferativas,particularmente para el pronóstico de todas las discrasiasde células plasmáticas en el momento del diagnóstico comoGMSI, MMA,MM y Plasmocitoma óseo solitario. Para la elpronóstico de AL usar las concentraciones de CLLs.

Conclusiones

3.- Deben realizarse medidas seriadas de la concentración de CLLs exclusivamente en pacientes con:

- AL

- MMNS

- MM en insuficiencia renal aguda en tratamiento sustitutivo

- Identificación del fenómeno de escape de cadenas ligeras

4.- Se debe medir las concentraciones de CLLs en todos los pacientes con MM con IFE negativa para la confirmación de la remisión completa estricta.

Recomendaciones para la utilización de la medida de la concentración de las CLLs o del Cociente ƙ/λ libres

CLLs: Cadenas ligeras libres de inmunoglobulinas en suero. G M: Gammapatías Monoclonales.GMSI: Gammapatía Monoclonal de Significado Incierto. MMA: Mieloma Múltiple Asintomático.MM: Mieloma Múltiple. AL: Amiloidosis primaria.MMNS: Mieloma Múltiple No Secretor/Oligosecretor. MMCL: Mieloma Múltiple de Cadenas LigerasMMII: Mieloma Múltiple de Ig Intactas.

CLLs Cociente ƙ/λ libre

Cribado/Diagnóstico Todas las GM

Pronóstico

AL (involucrada vs. no294 mg/L para ƙ182 mg/L para λ)

GMSI (0.26 – 1.65)MMA (<0.125 ó >8)MM (<0.03 ó >32)Plasmocitoma

Monitorización

ALMMNS/OligosecretorMM en tratamiento sustitutivoMMII (diferencia patolológica vs no

Escape de CLL)MM (Aumento patológica >200mg/L ó >20%) Detección precoz de recidivasMMCL

Respuesta Completa Estricta MM

¡MUCHAS GRACIAS!