血清蛋白电泳识别M蛋白的规则制定及其在健康人群M蛋白筛查中的应用

徐 双，路 瑾，赵 磊，裴 林，贾 玫，荣 嵘

（1.北京大学人民医院检验科，北京 100044；2.北京大学血液病研究所，北京 100044）

单克隆免疫球蛋白血症（monoclonal gammopathy，MG）是由克隆性浆细胞异常增殖引起的一组疾病，包括多发性骨髓瘤（multiple myeloma，MM）、冒烟型骨髓瘤（smoldering multiple myeloma，SMM）、原发性巨球蛋白血症（Waldenström macroglobulinemia，WM）、原发性系统性淀粉样变性、意义未明的单克隆免疫球蛋白血症（monoclonal gammopathy of undetermined significance，MGUS）等，其特征为血中出现单克隆免疫球蛋白或其多肽链亚单位，即M蛋白[1]。全自动血清蛋白电泳仪可以有效地检测血清中各种蛋白成分的变化，并以图形的形式显示，为临床提供准确、可靠的诊断依据及预后观察指标。目前，国外有多篇关于筛查健康人群M蛋白血症及其发病率的报道[2-4]，我国尚未见相关报道。为此，本研究收集1 170份健康体检人群样本进行血清蛋白电泳，统计健康人群M蛋白血症的发病率，并尝试建立本实验室血清蛋白电泳识别M蛋白的规则，提高其在M蛋白筛查中的准确性和灵敏度，为临床提供帮助。

1 材料和方法

1.1 研究对象

收集2017年4月—2018年4月北京大学人民医院1 170名健康体检者的血清样本。另收集除血液科、肾内科、风湿免疫科、骨肿瘤科、肝病科、老年科患者外的患者血清样本236例及临床随机血清样本312例。本研究经北京大学人民医院伦理委员会批准（批准文号：2017PHB005-01），并申请知情豁免。

1.2 仪器与试剂

Capillarys 2全自动毛细管电泳仪、HYDRASYS 2全自动琼脂糖凝胶电泳仪及试剂均购自法国Sebia公司。

1.3 方法

1.3.1 血清蛋白电泳 采用Capillarys 2全自动毛细管电泳仪进行血清蛋白电泳。

1.3.2 免疫固定电泳 采用HYDRASYS 2全自动琼脂糖凝胶电泳仪及5种抗血清[抗γ重链（IgG）、抗α重链（IgA）、抗μ重链（IgM）、抗κ轻链（游离κ轻链和非游离κ轻链）、抗λ轻链（游离λ轻链和非游离λ轻链）]进行血清免疫固定电泳。

1.3.3 结果判读 由2名经验丰富的技术人员同时判断血清蛋白电泳及免疫固定电泳结果。

2 结果

2.1 血清蛋白电泳与免疫固定电泳的符合率

首先制定本实验室5条识别M蛋白的规则：（1）γ区异常峰；（2）β2区高于β1区；（3）β1区出现异常峰；（4）α2区出现异常峰（需排除炎症因素）；（5）γ区低于参考区间；其中异常峰包含典型M峰、双峰或类似的可疑高尖峰，见图1。

图1 本实验室5条识别M蛋白的规则

对312例临床随机血清样本进行血清蛋白电泳，依据上述规则筛选出疑似有M蛋白的样本20例，有M峰的样本8例。随后将312例临床随机血清样本全部进行免疫固定电泳，其中20例疑似有M蛋白的样本中有7例确证含有M蛋白，8例有M峰的样本全部为M蛋白阳性；另有1例血清蛋白电泳图形不典型，判断为阴性结果，而免疫固定电泳结果为IgA κ型M蛋白，为漏诊病例，见图2。以免疫固定电泳结果为标准，血清蛋白电泳的漏检率为0.32%（1/312）。312例随机临床血清样本中M蛋白阳性率为5.12%（16/312）。

图2 漏检病例血清蛋白电泳图及免疫固定电泳图

2.2 健康体检人群中M蛋白的阳性率及不同性别之间的比较

对1 170名健康体检者血清样本进行血清蛋白电泳，筛选出可疑样本76例（6.5%）。经免疫固定电泳确证，其中25例含有M蛋白，总阳性率为2.14%（25/1 170）。

将1 170名健康体检者分为5个年龄组：41～50岁组、51～60岁组、61～70岁组、71～80岁组、≥81岁组。5个年龄组的阳性率分别为0.98%、0、2.07%、4.00%、5.31%。1 170名健康体检者中男性455名，M蛋白总阳性率为2.64%（12/455）；女性715名，M蛋白总阳性率为1.82%（13/715）。见表2、图3。

表2 不同年龄及性别健康体检者M蛋白阳性率

图3 健康体检者各年龄组不同性别之间M蛋白阳性率的比较

2.3 健康体检人群M蛋白类型分布

在经免疫固定电泳确证的25例M蛋白阳性样本中，IgG型占60%，其中IgG κ型9例（36%）、IgG λ型6例（24%）；IgA型占4%，其中IgA κ型1例（4%），无IgA λ型；IgM型占24%，其中IgM κ型5例（20%）、IgM λ型1例（4%）；轻链型占12%，其中游离λ型3例（12%），无游离κ型。

2.4 临床样本M蛋白阳性率统计

对236例除血液科、肾内科、风湿免疫科、骨肿瘤科、肝病科、老年科外患者的血清样本进行M蛋白血症的筛查及确认，共检出M蛋白血症10例，阳性率为4.24%。见表3、图4。

表3 236例临床样本各年龄组M蛋白血症的阳性率

图4 健康体检人群与临床患者各年龄组M蛋白阳性率的比较

3 讨论

血清蛋白电泳对分析血清蛋白质成分有很大的帮助，有几种典型图形可以对相关疾病起提示、辅助诊断的作用。血清蛋白电泳的另一重要作用是筛查M蛋白，确诊M蛋白血症，并对M蛋白进行定量。本研究依据徐玲玲等[5]和KEREN等[6-7]的研究结果制定了本实验室5条识别、筛选M蛋白的规则：（1）γ区异常峰；（2）β2区高于β1区；（3）β1区出现异常峰；（4）α2区出现异常峰（需排除炎症因素）；（5）γ区低于参考区间；其中异常峰包含典型M峰、双峰或类似的可疑高尖峰。M蛋白在血清蛋白电泳中分布于α2～γ区。另外，轻链型浆细胞疾病患者由于浆细胞合成重链的能力被选择性抑制，正常免疫球蛋白含量均降低，导致γ区低于参考区间，因此将其作为第5条筛选规则。当血清蛋白电泳出现这几种异常分布时，应考虑可能存在M蛋白，需采用免疫固定电泳或免疫分型进一步分析。

在进行健康体检人群M蛋白筛查前，本研究先对识别M蛋白的规则进行了验证。对312例临床随机样本进行血清蛋白电泳，依据制定的识别规则，共筛选出28例可疑样本（含有M峰或可疑M峰），将此312例样本全部进行免疫固定电泳，有16例样本确认为M蛋白阳性。312例临床随机样本中，1例样本免疫固定电泳结果为IgA κ型M蛋白，但其M蛋白浓度较低，同时由于IgA型M蛋白形成较宽的单克隆条带，导致M峰不典型，虽然其血清蛋白电泳图形中β2区高于β1区，但因为是人为判读的原因而发生漏检，因此应严格执行制定的M蛋白识别规则。在临床工作中，如高度怀疑为浆细胞疾病的患者，应同时进行血、尿免疫固定电泳或其他相关检测，避免漏检。

KATZMANN等[1]将出现可以定量的M峰、模糊的条带、低丙种球蛋白血症（丙种球蛋白<5.5 g/L）、β组分增加（β组分蛋白≥l6 g/L）或α组分增加（α组分蛋白≥15 g/L）作为筛选异常血清蛋白组分的标准，依据此标准，1 877例M蛋白血症患者（疾病谱包括MM、WM、SMM、MGUS、浆细胞瘤、POEMS综合征等）血清蛋白电泳的阳性率为79%。邵文琦等[8]将峰形态异常[电泳条带提示α1、α2、β1、β2、γ区中出现异常形态（双峰、多重峰、重叠峰）]和峰组分异常（电泳条带提示α1区7.3%、、α2区>12%、β1区>7%排除血红蛋白条带、β2区>7%排除纤维蛋白原条带、γ区>20%排除肝硬化特征性β-γ桥）作为筛选M蛋白的条件，对22 193例样本进行血清蛋白电泳，筛选出可疑样本354例（1.60%），对可疑样本进行免疫固定电泳，其中有206例样本阳性，总阳性率为0.93%。由于多克隆球蛋白浓度升高也会造成阳性结果，因而本研究并未将各区带组分的定量结果作为筛选规则。相对而言，本研究建立的M蛋白筛选规则更简便、直观，无需参考其他检查的结果，但由于没有过多的量化标准，而是直观地以图形判断，因此对技术人员的要求较高。另外，本研究将312例临床随机血清样本全部进行免疫固定电泳确证，能更全面、真实地反映临床患者M蛋白的阳性率。

考虑到M蛋白血症在40岁以下人群中发病率极低，因此本研究选取的研究对象为40岁以上人群。本研究对1 170名40岁以上的健康体检者血清样本进行血清蛋白电泳，依据建立的M蛋白识别规则筛选出可疑样本，随后采用免疫固定电泳对可疑样本进行确证及分型。结果显示，在1 170名健康体检者中，有25例（2.14%）M蛋白阳性。本研究的M蛋白血症阳性率高于法国40岁以上人群的阳性率（1.34%）[2]。本研究70岁以上人群M蛋白的阳性率为4.47%，高于美国白色人种人群的阳性率（3.8%），但低于美国黑色人种人群的阳性率（8.4%）[3]。这可能与地区及人种差异有关。另外，如研究对象年龄范围不同，M蛋白阳性率也有一定差异[9-10]，但整体趋势均为随年龄的增加而升高。本研究结果显示，男性M蛋白总阳性率（2.64%）高于女性（1.82%），与SALEUN等[2]的研究结果[40岁以上人群男性阳性率（1.67%）高于女性（1.03%）]一致，未出现OGMUNDSDÓTTIR等[4]的研究中某个年龄段女性患病率高于男性的情况。25例M蛋白阳性的健康体检者中，IgG型M蛋白阳性率最高（60%），其次为IgM型（24%）。由于本研究的样本量偏小，今后将扩大样本量，进行全国范围内的健康人群M蛋白筛查。

本研究结果显示，236例临床样本M蛋白的阳性率为4.24%，高于健康体检者，与姜红浩等[11]的研究结果（皮肤病患者阳性率为 4.05%）一致。由于血液科、肾内科、骨肿瘤科的就诊患者M蛋白血症发病率较高，风湿免疫科、肝病科、老年科的就诊患者会因原发病导致免疫系统紊乱或免疫球蛋白水平异常，继而出现继发性MG[12]，因此本研究在收集样本时排除了以上科室就诊患者的样本，但入组患者M蛋白的检出率仍高于健康体检者，原因可能有2个：（1）由于M蛋白血症为全身性疾病，因此会造成血液系统以外的其他临床症状而就诊于其他科室，如本研究中有1例以月经过多为首发症状就诊于妇科的患者。（2）急性或慢性疾病，如骨关节炎、肿瘤或不明原因发热的患者体内存在细菌性炎症或无菌性炎症，炎症可通过Fc片段影响免疫球蛋白的结构和功能，产生克隆的非功能性免疫球蛋白。

综上所述，血清蛋白电泳对分析血清蛋白质分布有较高的价值，是筛查M蛋白血症快速、灵敏的方法之一，结合免疫固定电泳分型，可早期发现MGUS、MM、WM等疾病[12]。为避免血清蛋白电泳的漏诊，应制定筛选M蛋白的标准，并由经验丰富的技术人员进行判读。由于轻链型M蛋白会由肾小球滤出或M蛋白浓度较低，导致血清蛋白电泳的M峰不典型或结果呈阴性，因此高度怀疑血液系统疾病时应同时进行尿蛋白电泳及血清或尿液的免疫固定电泳，以提高相关疾病的检出率。建议对40岁以上人群常规进行M蛋白筛查，以便能早期发现MGUS等疾病。