[The association of intrathecal production of immunoglobulin free light chains and progression of multiple sclerosis]

Zh Nevrol Psikhiatr Im S S Korsakova. 2017;117(10. Vyp. 2):4-10. doi: 10.17116/jnevro20171171024-10.
[Article in Russian]

Abstract

Aim: To assess an impact of immunoglobulin free light chains (FLC) on short-term and long-term prognosis of clinical and radiological activity and progression of disability in multiple sclerosis (MS).

Material and methods: A sample of 381 patients with definite MS was divided into 2 groups. In group 1, lumbar puncture was performed at the time of clinically isolated syndrome, and patients were prospectively followed up to 2 years (short-term prognosis group, n=97). In group 2, MS was diagnosed immediately after lumbar puncture, and retrospective analysis of the disease course with the duration not less than 5 years was performed (long-term prognosis group, n=284). The Expanded Disability Status Scale (EDSS) and the Multiple Sclerosis Severity Score (MSSS) were used to assess patient's status. Concentrations of kappa and lambda FLC in the CSF (K-FLCCSF, L-FLCCSF) and serum (K-FLCSERUM, L-FLCSERUM) as well as quotients of concentrations (Q-K and Q-L) were determined. Patients were stratified into subgroups with high and low concentrations of K-FLC and L-FLC using cut-offs from our previous studies: K-FLCCSF=0.595 mcg/l and L-FLCCSF=0.127 mcg/l.

Results: In group 1, significant correlations were found only between EDSS score and concentrations of K-FLCCSF (r=0.377, p=0.00019) and Q-K (r=0.366, p=0.0012). FLC concentrations did not correlate with the number of relapses and new T2 lesions. The age and EDSS score at the disease onset didn't differ between patients with high and low K-FLC and L-FLC (K-FLCCSF: р=0.2658; L-FLCCSF: р=0.5502). A significant decrease of EDSS score after the disease onset was observed in all groups except for patients with high concentrations of K-FLCCSF (p=0.1844), so the EDSS score after 2 years was significantly higher in this subgroup of patients (p=0.0006). In group 2, significant correlations of K-FLC with EDSS score (r=0.181, p=0.002) and MSSS score (r=0.121, р=0.044) for long-term prognosis (median (IQR) = 8 (6-13) years) were found. No correlations of FLC concentrations with the number of relapses during the first 5 years were found. Survival analysis showed that high concentrations of K-FLCCSF were associated with the high risk of progression to EDSS 6 (HR=2.055, p=0.026) but not with EDSS 4 (HR=2.388, p=0.08).

Conclusion: Concentrations of kappa FLC can help to define the prognosis of MS early at the disease course. Although low concentrations of FLC do not exclude a severe disease phenotype, patients with high K-FLCCSF concentrations are at greater risk for faster MS progression, probably, due to impaired reparation of neural tissue. Measurement of FLC concentrations can be used to determine a therapeutic tactics in patients with MS.

Цель исследования. Оценка влияния концентрации свободных легких цепей (СЛЦ) иммуноглобулинов на прогноз рассеянного склероза (РС) по клинической и радиологической активности, а также тяжести инвалидизации больных. Материал и методы. Выборка из 381 пациента с достоверным РС была разделена на две группы. В 1-й группе - группе краткосрочного прогноза, было 97 больных, люмбальная пункция у которых проводилась на стадии клинически изолированного синдрома (КИС); и у всех пациентов был установлен достоверный РС по результатам проспективного 2-летнего наблюдения. Во 2-й группе - группе долгосрочного прогноза было 284 больных был проведен ретроспективный анализ данных не менее чем за 5 лет, у пациентов, которым диагноз РС был установлен сразу после взятия ЦСЖ. Для оценки состояния больных использовались шкалы Kurtzke’s Expanded Disability Status Scale (EDSS) Multiple Sclerosis Severity Score (MSSS). У всех пациентов было проведено определение концентрации каппа и лямбда СЛЦ в ЦСЖ (К-СЛЦЦСЖ, Л-СЛЦЦСЖ) и в сыворотке крови (К-СЛЦСЫВ, Л-СЛЦСЫВ), определены коэффициенты концентраций. Для оценки разницы клинико-радиологических показателей в зависимости от выраженности продукции СЛЦ пациенты были разделены на подгруппы с высокой и низкой продукцией СЛЦ. В качестве порога повышения К-СЛЦЦСЖ было определено значение концентрации в 0,595 мкг/мл, а для повышения Л-СЛЦЦСЖ - 0,127 мкг/мл по результатам предыдущих исследований. Результаты. В 1-й группе через 2 года от дебюта заболевания с баллом EDSS значимо коррелировали показатели К-СЛЦЦСЖ. Не было получено значимых корреляций с количеством обострений и новых очагов на МРТ. Возраст больных к периоду первого обострения и балл EDSS при первом обострении значимо не отличались между группами с высокими и низкими К-СЛЦЦСЖ и Л-СЛЦЦСЖ. После первого обострения отмечен регресс балла EDSS во всех подгруппах, кроме пациентов с высокими К-СЛЦЦСЖ, следовательно через 2 года от дебюта заболевания пациенты с высокой концентрацией К-СЛЦЦСЖ имели значимо более высокий балл EDSS, чем с низкой. В 2-й группе только для концентрации К-СЛЦЦСЖ были получены статистически значимые корреляции с баллом EDSS и индексом прогрессирования MSSS. Не было выявлено корреляций с количеством обострений за первые 5 лет заболевания. По данным анализа выживаемости, концентрация К-СЛЦЦСЖ была статистически значимо связана с высоким риском прогрессирования заболевания. Обсуждение. Исследование СЛЦ на ранних этапах заболевания поможет оценить прогноз течения РС. Пациенты с высокой исходной концентрацией СЛЦ представляются отдельной подгруппой, характеризующейся более быстрым достижением глубокой инвалидизации и, возможно, нарушенными процессами репарации нервной ткани. Выявление повышенного уровня СЛЦ в ЦСЖ на раннем этапе диагностики РС может помочь правильно подобрать терапевтическую тактику ведения пациентов данной группы.

Keywords: B-cells; disability; immunoglobulin free light chains; multiple sclerosis.

MeSH terms

  • Disease Progression
  • Humans
  • Immunoglobulin Light Chains* / metabolism
  • Immunoglobulin kappa-Chains* / metabolism
  • Immunoglobulin lambda-Chains* / metabolism
  • Multiple Sclerosis* / immunology
  • Retrospective Studies

Substances

  • Immunoglobulin Light Chains
  • Immunoglobulin kappa-Chains
  • Immunoglobulin lambda-Chains