벤스-존스 단백질

건강한 사람의 소변에는 벤스-존스 단백질이 포함되어 있지 않습니다. 벤스-존스 단백질은 악성 종양 형성 과정에서 검출되는 면역글로불린의 경쇄로 표현됩니다.

특정 저분자량 단백질의 존재 여부를 확인하는 실험실 검사는 여러 병리적 상태(대부분 β-면역 체계 문제)를 진단하는 데 필요하며, 사용된 치료법의 효과를 판단하는 데도 필요합니다.

벤스-존스 단백질은 과다하게 생성되면 형질세포에서 생성되어 혈류를 따라 이동하다가 소변으로 배출됩니다. 이러한 단백질체의 특성으로 인해 소변 검사를 통해 다음과 같은 질병을 의심할 수 있습니다.

• 골수종
• 골육종
• 형질세포종
• 만성 림프구성 백혈병
• 림프육아 종증
• 원발성 아밀로이드증
• 거대글로불린 혈증
• 특발성 단일클론성 감마글로불린증.

특정 단백질의 방출과 단백질체가 신세관 상피 구조에 미치는 독성 효과로 인해 발생하는 후속적인 신장 기능 장애, 즉 이영양실조, 파코니 증후군, 신장 아밀로이드증 현상 사이의 연관성은 임상적으로 확인되었습니다.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

소변의 벤스 존스 단백질

소변에 단백질이 존재하는 것을 단백뇨라고 합니다. 신전 단백뇨는 소변에 저분자량 단백질이 다량 존재하는 것을 의미합니다. 이 경우 신여과기와 세뇨관 손상이 없으며, 정상적인 신장 기능으로는 단백질체의 재흡수를 보장할 수 없습니다. 신장 기능 장애 없이 발생하는 신외(가성) 단백뇨는 체내 감염성 또는 악성 질환의 존재를 나타냅니다. 단백뇨는 골수종 환자의 60~90%에서 관찰됩니다. 병리학적 질환의 약 20%는 벤스-존스 골수종입니다.

소변 내 벤스-존스 단백질은 β-면역계의 체액성 변화로 인해 감별됩니다. 단백질체의 출현은 골수종 병리, 부단백혈증성 혈모세포증, 내피세포증, 발덴스트롬 마크로글로불린혈증, 림프성 백혈병, 골육종과 관련이 있습니다. 소변 내 벤스-존스 단백질 검출은 중요한 진단 및 예후 단계입니다. 벤스-존스 단백질은 분자량이 작기 때문에 소변으로 배출되어 신세뇨관 상피를 손상시키고, 이는 신부전으로 이어져 사망에 이를 수 있습니다. 단백질의 유형에 따라 시기적절하게 분류하는 것 또한 중요합니다. λ-단백질은 κ-단백질보다 신독성이 더 강합니다.

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ]

벤스 존스 단백질 분석

소변에 혈청 이외의 단백질체가 존재하는 것은 림프성 백혈병, 골육종 또는 골수종(골수의 종양)을 나타냅니다. 소변 여과액을 45~60°C로 가열하면 벤스-존스 단백질이 탁한 침전물로 침전되어 시험관 벽에 침전됩니다. 온도를 비등점까지 더 높이면 분리된 탁도가 용해됩니다.

Bence Jones 단백질의 정량 분석은 다음과 같이 수행됩니다.

• 일부 물과 일부 질산을 시약으로 사용함;
• 시험관에 질산(0.5-1ml)을 넣고 검사할 소변과 같은 양을 겹겹이 쌓습니다.
• 2분 후 결과 평가(액체 매체 경계에 얇은 고리가 나타나면 단백질체가 0.033% 존재함을 나타냄).

실 모양의 고리가 관찰되려면 소변을 물과 1:1 비율로 희석해야 합니다. 두꺼운 고리가 나타나면 소변의 일부를 물과 3:3 비율로 섞어야 하며, 단단한 고리가 나타나면 소변의 일부를 물 7:7 비율로 희석해야 합니다. 또한, 검사 2~3분 후에 특징적인 침전물이 나타날 때까지 희석을 계속합니다.

단백질 함량은 희석률에 0.033%를 곱하여 계산합니다. 예를 들어, 소변을 10배 희석했을 때, 검사 3분 후 단백질 덩어리가 나타났다면 단백질 함량 백분율은 다음과 같이 계산됩니다: 0.033x10⁻²=0.33.

침전물이 없으면 탁도의 정도를 평가합니다. 탁도가 뚜렷하거나 약하거나 거의 구별할 수 없는 흔적이 있는지 확인합니다.

[ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ], [ 19 ]

벤스 존스 단백질 분비

분비되는 면역글로불린의 유형에 따라 다음과 같이 구분됩니다.

• 경쇄 병리(Bence Jones 단백질 분비)
• 사구체병증(다른 면역글로불린 분비).

신장 손상은 다양한 조합으로 나타날 수 있습니다. 실제 임상에서 볼 수 있듯이 신증은 림프증식성 병리(다발성 골수종, 만성 림프구성 백혈병, 발덴스트롬병 등)의 결과입니다.

분자량이 최대 40kDa인 모든 단백질과 마찬가지로, 경쇄는 혈류로 방출되면 신장 필터를 우회하여 리소좀을 통해 올리고펩타이드와 아미노산으로 분해됩니다. 과도한 경쇄는 이화 반응의 기능 장애를 유발하고 리소좀 효소의 방출을 유발하여 세뇨관 조직의 괴사를 초래합니다. 단백질체는 재흡수 불능을 초래하며, 단일클론성 경쇄가 탐-호스팔 단백질과 결합하면 원위 세뇨관에 단백질 원통이 형성됩니다.

골수종 질환의 Bence Jones 단백질

다발성 골수종은 체내에서 완전한 면역글로불린 사슬 대신 가벼운 면역글로불린 사슬을 생성하는 병리학적 질환입니다. 질병의 진단 및 경과 관찰은 소변 검사를 통해 이루어지며, 소변 검사에서 단백질 함량이 정량적으로 나타납니다. 골수종 아형은 혈청 분석을 통해 결정됩니다. 이 질환의 임상적 징후로는 골통 증후군, 배뇨 장애, 원인 불명의 혈종, 체액 저류 등이 있습니다.

골수종에서 벤스 존스 단백질은 단백질체의 정량적 함량을 보여주고 신장 손상 정도를 평가하는 표준 검사를 통해 검출됩니다. 소변에서 이 단백질이 검출되면 신실질 경화증으로 인한 상피 손상이 설명되며, 이는 시간이 지남에 따라 신부전을 유발합니다. 이는 골수종 손상으로 인한 흔한 사망 원인입니다(벤스 존스 단백질은 세뇨관을 완전히 막아 배뇨를 방해합니다).

통계자료에 따르면, 골수종은 유전적 소인이 있고, 비만과 면역억제를 앓고 있으며, 독성 및 방사성 물질에 노출된 적이 있는 60세 이상의 남성에게 주로 발병하는 것으로 나타났습니다.

[ 20 ], [ 21 ], [ 22 ], [ 23 ], [ 24 ]

Bence Jones 단백질의 결정

특정 단백질을 감별하기 위해 아침 소변의 평균 함량에 대한 실험실 검사를 실시합니다(최소 50ml의 소변량 필요). 면역고정법을 통해 벤스-존스 단백질의 존재 여부와 정량 성분을 확인할 수 있습니다. 단백질 분리는 전기영동 후 특수 혈청을 이용한 면역고정으로 진행합니다. 단백질이 면역글로불린의 경쇄 및 중쇄 항체와 결합하면 면역 복합체가 형성되고, 이를 염색으로 분석합니다.

설포살리실산에 대한 침전 반응으로 인해 최소 농도의 단백질도 검출된다는 점에 유의해야 합니다. 벤스-존스 단백질은 여과된 소변(4ml)과 아세트산 완충액(1ml)을 혼합하여 측정합니다. 이후 수조에서 60°C로 가열하고 양성 검체를 넣고 15분간 유지하면 특징적인 침전물이 생성됩니다. 이 방법은 가장 신뢰할 수 있는 방법으로 간주됩니다. 과도한 산성 또는 알칼리성 환경과 낮은 소변 상대 밀도는 분석 결과에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

벤스-존스 단백질을 100ºC로 가열하여 용해시키거나 냉각 후 다시 침전시키는 연구 방법은 모든 단백질 원소가 그에 상응하는 특성을 갖는 것은 아니기 때문에 신뢰할 수 없습니다. 그러나 지시약을 사용하는 것은 벤스-존스 단백질을 검출하는 데 전혀 적합하지 않습니다.

[ 25 ], [ 26 ], [ 27 ], [ 28 ], [ 29 ], [ 30 ]