כימוטקסין-2 שמקורו בתאי לויקוציטים - Leukocyte cell derived chemotaxin-2

הדפס

מדריך בדיקות מעבדה
כימוטקסין-2 שמקורו בתאי לויקוציטים
Leukocyte cell derived chemotaxin-2
שמות אחרים	LECT2, chm2
מעבדה	פתולוגיה וכימיה
תחום	מדד למחלות כליה וכבד.
טווח ערכים תקין	בנסיוב אדם ממוצע של 24.5 ננוגרם/מ"ל.
יוצר הערך	פרופ' בן-עמי סלע

לערכים נוספים הקשורים לנושא זה, ראו את דף הפירושים – עמילואידוזיס

מטרת הבדיקה

זיהוי של תת-סוגים של עמילואיד ברקמות.

מבוא

Leukocyte cell derived chemotaxin-2‏ (LECT2) תואר לראשונה בשנת 1996 כגורם כימוטקטי עבור נויטרופילים, דהיינו הוא עודד נויטרופילים בכיוון מסוים במערכת in vitro. החלבון התגלה וטוהר מתרבית של תאי SKW-3 של לויקמיית תאי-T אנושיים משופעלים על ידי פיטו-המאגלוטינין (Yamagoe וחב' ב-Immunol Lett משנת 1996). מחקרים מאוחרים יותר הגדירו LECT2 כ-heptokine, דהיינו חומר הנוצר ומופרש לתוך הצירקולציה על ידי הפטוציטים הכבד, האחראי לרגולציה של תפקוד תאים אחרים: במילים אחרות, הוא חלבון איתות דמוי-הורמון שמקורו בהפטוציטים (Slowik ו-Apte ב-Clin Translat Sci משנת 2017, ו-Meex ו-Watt ב-Nature Reviews. Endocrinol משנת 2017).

LECT2 התגלה בדם וברקמות אחרות במגוון רחב של מיני בעלי-חיים החל מדג Zebra ועד האדם. יתרה מכך, רמות LECT2 ברקמות אלה לרוב משתנות בהתאם לסוג המחלה. ממצאים אלה מעידים על כך שהחלבון LECT2 המשומר אבולוציונית הוא בעל אחד או יותר תפקודים חשובים, הכרוכים במחלות השונות, כאשר דוגמה אחת, היא תפקידו המוכח ב-עמילואידוזיס. LECT2 הוא אחד מהסיבות השכיחות לעמילואידוזיס סיסטמי, בניגוד לעמילואידוזיס ממוקם, זאת בצפון אמריקה ובעוד אזורים אתניים עשירים (Dogan ב-Nature Rev Endocrinol משנת 2017). ויטרופילים, דהיינו הוא מעודד נויטרופילים אנושיים לנוע בכיוון מסוים במערכת מבחן in vitro. החלבון התגלה ונוקה מתרבית של תאי SKW-3, שהם תאי לויקמיה של תאי T המשפיעים על ידי פיטו-המאגלוטינין (Yamagoe וחב' ב-Immunol Lett משנת 1996). מחקרים מאוחרים יותר הגדירו את LECT2 כ-hepatokine, שהוא חומר הנוצר ומשתחרר לתוך הצירקולציה על ידי תאים הפטוציטים בכבד, ותפקידו לווסת את התפקוד של תאים אחרים: ניתן להגדירו כחלבון מאותת דמוי-הורמון ממקור של הפטוציטים (Slowik ו-Apte ב-Clin Translat Sci משנת 2017, ו-Meex ב-Nature Rev Endocrinol משנת 2017). החלבון LECT2 והגן המקודד אותו, LECT2, הם תחומים של מחקר אקטיבי המנסה לכרוך אותם כתורמים לתחום העמילואידוזיס כאינדיקטורים פרוגנוסטיים לחומרת עמילואידוזיס, וגם למצבים כגון osteoarthritis, ארתריטיס ראומטואידית, ומפגעים אחרים הקשורים לדלקת, לסוכרת ולתסמונת מטבולית, ולסוגים שונים של מחלת כבד.

הגן

הגן האנושי, LECT2, ממוקם על הזרוע הארוכה של כרומוזום 5 בעמדה 5q31.1. עמדה זו קרובה לזו של מספר גנים הקשורים למודולציה של המערכת החיסונית, כולל אינטר-לויקינים 3, 5 ו-9 ו-granulocyte-macrophage colony stimulating factor. חלבון LECT2 משומר בדג זברה, בתרנגולות, בחולדות, בפרות, בכלבים, בקוף רזוס ובשימפנזה. LECT2 אנושי מורכב מ-4 אקסונים, מ-3 אינטרונים, ובערך מ-8,000 זוגות בסיסים. לגן יש וריאנטים אחדים של נוקלאוטיד יחיד, כמו גם וריאציות אחרות, שכמה מהם נכרכו במחלה אנושית. הגן LECT2 האנושי הוא בעל מספר נקודות של transcriptional initiation, והוא מקודד ל-mRNA המורכב מ-1,000 עד 1,300 ריבונוקלאוטידים. ה-mRNA של LECT2 מבוטא ביותר ברקמת הכבד, וברמות נמוכות יותר במגוון רחב של רקמות אחרות.

החלבון

החלבון האנושי LECT2 הוא חלבון מופרש בעל משקל מולקולרי של 6 קילו-דלטון. החלבון המופרש מכיל 133 חומצות אמינו. LECT2 של עכבר בנוי משני מבחרים של חלבון אופייני בעל 151 חומצות אמינו, וחלבון בלתי-אופייני בעל 132 חומצות אמינו. המבנה שלו החלבון דומה לזה של משפחת M23 של מטלו-אנדו-פפטידזות. שלא בדומה למשפחת פפטידזות זו, LECT2 לא נמצא מכיל פעילות אנזימטית ואינו מכיל אף לא אחד מהתפקודים של M23 metalloendopeptidases (‏Zheng וחב' ב-J Biol Chem משנת 2016). החלבון LECT2 מבוטא באופן נרחב ברקמות וסקולריות, בתאי שריר חלק, באדיפוציטים, בנוירונים מוחיים, ב-apical squamous epithelia, ברקמות פארא-תירואידיות ובתאי אפיתל של בלוטות הזיעה ושל בלוטות שומן, במונוציטים ובגופיפי Hassall שהם מבנים המצויים בַליבה (מדולה) של בלוטת התימוס האנושית. הם עשויים מתאי אפיתל תימוס ומורכבים מסיבים רטיקולריים. הגופיפים גדלים ומתנוונים עם התימוס ככל שהאדם מתבגר, וגודלם משתנה בין 20μm עד 100μm ואף יותר. גופיפי הסל חסרים בתימוס של חולי כשל חיסוני מולד (SCID). כאשר תאים או רקמות אלה נתונים להתקף דלקתי, פיברוטי או להתקפים אחרים, הם לרוב מפחיתים את הביטוי של LECT2. אף על פי שהחלבון הזה מיוצר על ידי הפטוציטים, ריכוזו בתאים אלה נמוך ביותר או אף בלתי ניתן לזיהוי, אף על פי שרמת LECT2 mRNA גבוהה מאוד. תופעה זו מוסברת בכך שההפטוציטים מפרישים LECT2 כמעט מיד לאחר שהם מייצרים אותו. תוך שימוש בשיטות מאוד רגישות, חלבון LECT2 יכול להתגלות בריכוזים נמוכים בתאי אנדותל של העורקים בכבד, כמו גם בוורידי הכבד. מספר סוגי תאים או רקמות כגון אוסטאובלסטים, כונדרוציטים, רקמת הלב, תאים של שריר חלק גסטרואינטסטינלי ותאים אפיתליאליים של מספר רקמות שבאופן נורמלי אינן מבטאות LECT2, אך עושות זאת תחת מגוון של מצבים תחלואתיים.

קשרים למחלות

סיבות לעמילואידוזיס

LECT2 amyloidosis ניצב במקום השלישי של הסיבות השכיחות לעמילואידוזיס (בערך 3% מכלל הסיבות) במחקר שכלל מעל 4,000 אנשים שנלמדו ב-Mayo Clinic. ל-LECT2 amyloidosis יש רקע אתני חזק, שפוגע בעיקר במקסיקנים, ובמידה פחותה יותר בהיספנים לא-מקסיקנים. מחלה זו היא בעלת שכיחות מוגברת גם בקרב תושבי Punjab, תושבי דרום אסיה, אינדיאנים בקולומביה הבריטית, באינדיאנים בארצות הברית, ובמצרים. בתושבי מצרים, LECT2 הוא הסיבה השנייה במעלה לגרימת עמילואידוזיס כלייתי, שם הם מהווים 31% מכלל המקרים (Benson וחב' ב-Kidney Int משנת 2008). ‏LECT2 amyloidosis פחות שכיח מאשר עמילואידוזיס סיסטמי באוכלוסיות המכילות פחות חולים אתניים (Sethi ו-Theis ב-J Nephrol משנת 2017, ו-Larsen וחב' ב-Modern Pathol משנת 2016). מאידך גיסא, LECT2 amyloidosis מייצג סיבה חשובה אם כי מאוד לא זוכה להערכה במצב של מחלת כליות כרונית, בקבוצות האתניות המדורות (Larsen ב-Amyloid משנת 2016). נמצא באופן בלתי הפיך שהנוכחות של LECT2 ברקמת עמילואיד אינה קובעת בהכרח שמדובר ב-LECT2 amyloidosis. לדוגמה, ניסויים על ידי ביצוע ניתוחים לאחר המוות, מצאו עד 3.1% מהיספנים מכילים משקעים של LECT2 בכליות שלהם, אך לא נמצאה בהם היסטוריה של סימנים או תסמינים שניתן היה לייחס אותם ל-LECT2 amyloidosis.

פתו-פיזיולוגיה

אף על פי שהפתוגנזה של LECT2 amyloidosis אינה ברורה, לחלבון LECT2 יש נטייה להתקפל באופן לא נורמלי, מה שיוצר סיבים לא-מסיסים השוקעים ברקמות. הוצע שבאלה המאובחנים עם המחלה יש יצירה מוגברת של LECT2 וירידה בקטבוליזם של חלבון זה, מה שאחראי לשקיעה שלו ברקמות. עם זאת, נראה שיש גרסאות גנטיות שונות הגורמות לשקיעת LECT2 ברקמות. רוב המקרים שנבחנו בארצות הברית כרוכים בפולימורפיזם הומוזיגוטי של נוקלאוטיד בודד (להלן SNP) בגן LECT2. ההתרחשות של SNP זה היא ב-exon 3 בקודון 58 של הגן, בה adenine מותמר על ידי guanine באתר זה, מה שמביא לקידוד של חומצת האמינו valine במקום isoleucine. מוצע, אף על פי שלא הוכח, שווריאנט זה של Val58Ile ב-LECT2, הוא בעל נטייה להתקפל באופן לא נורמלי ולכן לשקוע ברקמות. וריאנט זה שכיח בקרב היספנים, ונראה כסיבה להיארעות הגבוהה של LECT2 amyloidosis. אף-על-פי-כן, לא כל הנשאים ההומוזיגוטים נמצאים עם LECT2 amyloidosis. בקרב מקסיקנים נמצא בדרך כלל SNP שני בקודון 172 של הגן LECT2. וריאנט זה הוא הומוזיגוטי לנוקלאוטיד G באתר של אותו קודון, ונכרך עם שכיחות מוגברת של LECT2 amyloidosis (ללLarsen וחב' ב-Kidney Int משנת 2014).

התרחשות

LECT2 amyloidosis מופיעה עם מחלת כליות המתפתחת לאט ממצב ראשוני של פרטאינוריה או עליות קלות ברמת חנקן או קריאטינין בדם עד לממצאים של מחלת כליות סופנית. מחלה זו מופיעה בדרך כלל בקשישים, הסובלים מאי תפקוד כליות. למטופלים אלה עלולה להיות היסטוריה של משקעי LECT2 amyloid בכבד, בריאות, בטחול, בכליות ובבלוטות האדרנל. בניגוד לצורות רבות אחרות של עמילואידוזיס סיסטמי, משקעי LEDCT2 לא דווחו בשריר הלב או במוח של המטופלים.

אבחון

מצב של LECT2 amyloidosis מאובחן על ידי שני ממצאים:

1. נוכחות היסטולוגית של צביעת Congo red במשקעים באזורים interstitial, מזנגיאליים, גלומרולריים ו/או וסקולריים של הכליות
2. אינדיקציה שמשקעים אלה מכילים בעיקר LECT2 המזוהה בשיטות פרוטאומיות. ביופסיה של הכליה מראה את נוכחות עמילואיד המבוסס על LECT2 בעיקר באינטרסטיציום של קליפת הכליה, בגלומרולוס ובעורקי הכליה.

Rheumatoid arthritis

מחקרים במודל עכבר של rheumatoid arthritis (להלן RA), מצביעים על כך שחלבון LECT2 מדכא את המרכיב הדלקתי של מפגע זה. במחקרים באדם, וריאנט Val58Ile של חלבון LECT2, שנכרך עם ההתפתחות של LECT2 amyloidosis בהיספנים, נכרך גם כן עם RA, זאת על פי מחקרים ביפן. הגדלה בחומרה בהרס מפרקים ב-RA באדם הוכחה גם בגרמניה. מחקרים אלה מציעים תפקוד נורמלי של LECT2, אשר מדכא את ההתפתחות או את החומרה של RA באדם, בעוד שהוריאנט Val58Ile פחות יעיל בפעולות האחרונות.

Osteoarthritis

במודל עכבר של osteoarthritis, עכברי knockout שיצרו פחות LECT2, פיתחו צורה יותר חמורה של osteoarthritis, המושרית על ידי נוגדנים אנטי type II collagen. השפעה זו נבלמה על ידי החדרת LECT2 אנושי לעכברים. מחקר ביפן מצא שרמות LECT2 מבוטאות יותר משמעותית בסחוס של אלה עם osteoarthritis מאשר בקבוצת ביקורת של אנשים בריאים, מה שמציב את LECT2 כסמן מועיל של המחלה.

ספסיס

במודל עכברים של ספסיס בקטריאלי הנגרם על ידי E.coli או על ידי P. aeruginosa עד כדי נקב במעי העיוור (cecum), החדרת LECT2 אנושי שיפר את ההישרדות. נמצא שחלבון זה פועל על ידי עידוד ישיר של הקולטן CD209 על פני מקרופאגים ובכך גייס את תפקודיהם ההגנתיים. על ידי knockout של הגן Lect2 העכברים, הגדיל את התמותה שנגרמה על ידי אנטרוטוקסין A של סטפילוקוקוס, בעוד ש-LECT2 אנושי הפחית תמותה זו. רמות LECT2 בדם של מטופלים הסובלים מספסיס, נמצא במתאם הפוך לחומרת הדלקת הסיסטמית, מה שמצביע על רמות LECT2 בדם כאינדיקטור אבחוני אמין למחלות דלקתיות באדם.

סוכרת

שמט של הגן Lect2 בעכברים שיפר את חדירת גלוקוז פריפרי לרקמות, מה שמצביע על כך ש-LECT2 בעכברים דכא את האיתות של אינסולין בשרירי השלד, אך לא ברקמות השומן או הכבד של עכברים החסרים LECT2, ובכך עלול לגרום להתפתחות של עמידות לאינסולין. אכן, רמות של LECT2 בנסיוב מוגברות במודלים של סוכרת כתוצאה מעמידות לאינסולין בחיות, כמו גם באנשים עם עמידות לאינסולין. נתונים אלה מרמזים שעיכוב של יצירת LECT2 או של פעילות אינסולין, עשויה להועיל קלינית בטיפול בסוכרת. תמיכה בעמדה זו נעזרת בכך ש-Gemigliptin, תרופה אנטי-סוכרתית, נמצאה מפחיתה את העמידות לאינסולין, ובמקביל מעכבת את יצירת LECT2 במודל עכבר. מחקרים שבוצעו במיוציטים בתרבית, מצאו ש-LECT2 פוגע באיתות של אינסולין על ידי שפעול של מסלולי איתות הנתמכים על ידי c-Jun N-terminal kinases (ללJung וחב' ב-BBA Clin משנת 2016).

תסמונת מטבולית

עכברים החסרים את הגן LECT2 הושוו לעכברי-בר במודל של obesity ותסמונת מטבולית מושרית על ידי דיאטה עשירה בחומצות שומן. עכברים אלה נראו מוגנים מפיתוח של מאפיינים אחדים של תסמונת מטבולית: הם עלו פחות במשקל, אופיינו על ידי רמות גלוקוז נמוכות יותר ורמות אינסולין לאחר ארוחה, וכן על ידי תוצאות טובות יותר עבור מדידת גלוקוז ועמידות לאינסולין. מחקר ביפן של 320 אנשים. מצא שרמות LECT2 בנסיוב היו במתאם חיובי עם מספר תכונות של תסמונת מטבולית, עם מדד של מסת הגוף, בהיקף המותניים, בלחץ הדם הסיסטולי, ברמות selenoprotein P בנסיוב, וברמות בדם של המוגלובין A1C. רמות של LECT2 היו מוגברות באנשים לא רק עם תסמונת מטבולית מאובחנת, אלא גם כקודמן אפשרי לתסמונת מטבולית שהיא מחלת כבד שומני לא-אלכוהולי (Yoo וחב' ב-PLOS One משנת 2017).

סרטן

רמות מוגברות של LECT2 בצירקולציה מופיעות בלמעלה מ-90% מהמאובחנים עם hepatoblastoma ובלמעלה מ-20% מאלה עם קרצינומה הפטו-תאית (Uchida וחב' ב-Pathol Int משנת 1999). בצורה האחרונה של סרטן הכבד, רמות LECT2 מוגברות בהתאמה עם שלבי פרוגנוזה גרועה, ועשויות לשמש סמנים פרוגנוסטיים חיוניים.

הוראות לביצוע הבדיקה

הדגימה לבדיקה היא רקמה. מועדפת רקמה שמגיעה בטמפרטורת החדר, על בלוק מקובעת בפורמלין, שעברה embedding בפרפין, תיתכן גם דגימה לא צבועה המקובעת על זכוכית נושא טעונה, והחתכים בעובי של 4 מיקרון. יש לפסול דגימה רטובה או קפואה, שלא קובעה על ידי פורמלין, או שלא עברה embedding על ידי פרפין, המגיעה על זכוכית נושא לא טעונה. הגיל של חתך מטופל עם פרפין, יכול להשפיע על האימונו-ריאקטיביות. היציבות של האנטיגן תלויה בסוגו. השגרה המומלצת היא שחתכי הפרפין יתבצעו תוך 6 שבועות. מומלץ שאחסון הדגימה יתבצע על זכוכיות נושא טעונות חיובית. יש למנוע חשיפת הדגימה ללחות גבוהה או לחום.

שיטת הבדיקה: Immunohistochemistry (IHC).

ראו גם

• חזרה לדף מדריך בדיקות מעבדה
• בדיקות מעבדה - ברורים המטולוגיים

המידע שבדף זה נכתב על ידי פרופ' בן-עמי סלע, המכון לכימיה פתולוגית, מרכז רפואי שיבא, תל-שומר;
החוג לגנטיקה מולקולארית וביוכימיה, פקולטה לרפואה, אוניברסיטת תל-אביב (יוצר הערך)