Beta2-microglobulin là gì?

Beta2-microglobulin (viết tắt là B2-M) hay β2-microglobulin (β2-M) là một protein màng có khối lượng phân tử nhỏ 11,8 kDa. Phân tử beta 2-microglobulin gồm 100 gốc acid amin liên kết tạo thành chuối polypeptid với một liên kết disulfide giữa acid amin 25 và 81 (Hình 1a). Xét nghiệm beta-2 microglobulin có thể được sử dụng như một dấu ấn ung thư (tumor marker) trong u đa tủy xương (multiple myeloma), các u hạch ác tính (malignant lymphomas) và trong bệnh bạch cầu lympho mạn (chronic lymphocytic leukemia) (Henne V, 1997 [6], nhưng cũng còn có thể được sử dụng như một dấu ấn sinh học (biomarker) trong đánh giá các rối loạn chức năng lọc và tái hấp thu của thận).

Hình 1. Cấu trúc phân tử của β2-microglobulin: (a) Mô hình cấu trúc phân tử β2-microglobulin; (b) Phân tử Beta2-microglobulin (màu hồng) liên kết với chuỗi nặng của MHC loại I.

Sinh học của beta2-microglobulin

Beta2-microglobulin liên kết với chuỗi nặng của các protein của phức hợp hòa hợp mô chủ yếu loại I (class I major histocompatibility complex proteins: MHC) (Hình 1b), do đó nó có trên bề mặt của tất cả các tế bào có nhân. Với kích thước phân tử nhỏ, beta2-microglobulin có khả năng được lọc một cách tự do qua màng cầu thận, tuy nhiên, nó lại được tái hấp thu gần như toàn bộ (99,9%) ở ống lượn gần. Tốc độ tổng hợp beta 2-microglobulin là khoảng 2-4 mg/kg thân trọng/ngày và thời gian bán hủy (half-life) của nó là 2,5 giờ. Beta2-microglobulin có một lượng nhỏ trong huyết tương, dịch não tủy (cerebrospinal fluid: CSF) và nước tiểu ở người bình thường. 

Mức độ beta2-microglobulin huyết thanh có thể tăng lên trong các bệnh liên quan tới vòng quay tế bào tăng như trong một số bệnh ác tính, đặc biệt là bệnh ác tính của máu liên quan đến dòng lymphocyte B.

Mức độ beta2-microglobulin nước tiểu có thể tăng do giảm tái hấp thu ở ống thận như ở bệnh nhân bị bệnh ống thận, suy thận và thận thoái hóa dạng bột.

Ngoài ra, mức độ beta2-microglobulin huyết thanh cũng tăng lên trong một số bệnh lành tính ngoài thận như bệnh viêm mạn, bệnh gan, nhiễm cấp một số virus, bệnh viêm khớp dạng thấp  (rheumatoid arthritis) và các bệnh tự miễn (autoimmune diseases).

Xét nghiệm Beta2-microglobulin được sử dụng như thế nào?

1. Sử dụng với vai trò là dấu ấn ung thư

- Xét nghiệm beta2-microglobulin máu, đôi khi xét nghiệm nước tiểu có thể được sử dụng để xác định mức độ nặng, mức độ lan tỏa (giai đoạn), hoạt động của bệnh, hiệu quả điều trị và tiên lượng của u đa tủy xương (multiple myeloma) và u hạch (lymphoma).

- Beta2-microglobulin dịch não tủy có thể được sử dụng ở một người bị ung thư hạch để đánh giá ảnh hưởng của bệnh đến hệ thống thần kinh trung ương.

2. Sử dụng với vai trò là dấu ấn sinh học

Xét nghiệm beta2-microglobulin có thể được sử dụng khi nghi ngờ hoặc đã biết có tổn thương thận để chẩn đoán phân biệt giữa các rối loạn cầu thận và ống thận. Trong suy thận, beta2-microglobulin được sử dụng để cung cấp thêm thông tin về tiên lượng của bệnh.

Xét nghiệm beta2-microglobulin có thể được sử dụng khi nghi ngờ hoặc đã biết có tổn thương thận 

Trong bệnh thận, cả xét nghiệm beta2-microglobulin máu và nước tiểu có thể được sử dụng cùng với các xét nghiệm chức năng thận khác như BUN, creatinin, cystatin c và microalbumin niệu để đánh giá tổn thương hoặc bệnh thận và để phân biệt giữa các rối loạn do cầu thận và ống thận, được sử dụng để theo dõi bệnh thận giai đoạn cuối, thận thoái hóa bột liên quan đến lọc máu, để phát hiên những dấu hiệu sớm của thải ghép ở người ghép thận.

Xét nghiệm beta2- microglobulin cũng có thể được sử dụng để theo dõi những người bị phơi nhiễm với mức độ cao của cadmium hoặc thủy ngân do nghề nghiệp.

Chỉ định xét nghiệm Beta2-microglobulin

1. Beta2-microglobulin được chỉ định như một dấu ấn ung thư

- Beta2-microglobulin máu có thể được chỉ định ở một người đã được chẩn đoán bị đa u tủy xương để đánh giá giai đoạn bệnh, hoạt động của bệnh, theo dõi hiệu quả điều trị, đôi khi được chỉ định ở người bị đa u tủy xương hoặc lymphoma để tiên lượng bệnh.

Beta2-microglobulin máu có thể được chỉ định ở một người đã được chẩn đoán bị đa u tủy xương

- Beta2-microglobulin dịch não tủy có thể được chỉ định ở một người bị ung thư hạch để đánh gia ảnh hưởng của bệnh đến hệ thống thần kinh trung ương.

2. Beta 2-microglobulin được chỉ định như một dấu ấn sinh học

- Cả beta2-microglobulin máu và nước tiểu có thể được chỉ định khi một người có các dấu hiệu và triệu chứng liên quan với rối loạn chức năng thận (sưng hoặc phù ở quanh mắt, mặt, cổ tay hoặc mắt cá chân, nước tiểu có bọt, có máu, màu hồng hoặc nâu, protein niệu (+) tính, mệt mỏi, buồn nôn, …) và người thầy thuốc muốn phân biệt các rối loạn đó là do bệnh lý ở tiểu cầu thận hay ống thận.

- Beta2-microglobulin nước tiểu cũng có thể được chỉ định theo định kỳ để theo dõi một người đã ghép thận hoặc giám sát những người bị phơi nhiễm với nồng độ cao của cadmium (Cd) hoặc thủy ngân (Hg) nhằm phát hiện sớm các rối loạn chức năng thận.

- Beta2-microglobulin nước tiểu còn có thể được chỉ định ở những người đã được chạy thận nhân tạo từ 5 năm trở lên, có khả năng tiến triển thành bệnh bột thận (amyloidosis) liên quan đến lọc máu, nguyên nhân là do sự tích tụ beta-2 microglobulin dư thừa trong các dịch và các mô cơ thể, nhằm giúp thêm cho chẩn đoán bột thận bằng mô bệnh học, sinh thiết xương và chẩn đoán hình ảnh.

Giá trị bình thường của xét nghiệm Beta2-microglobulin

Ở người khỏe mạnh bình thường, mức độ beta2-microglobulin huyết tương hoặc huyết thanh là 0-3 µg/mL hay 0-3 mg/L; mức độ beta2-microglobulin trong nước tiểu là 0-0,3 µg/mL hay 0-0,3 mg/L.

Vì có sự khác nhau chút ít về giá trị của beta2-microglobulin giữa các phòng xét nghiệm, người ta khuyến cáo mỗi phòng xét nghiệm nên xác định cho mình mức độ bình thường và bệnh lý của marker trong nước tiểu (Hibi Y, 2015 [7]).

Mức độ beta2-microglobulin huyết tương thấp được xem như bình thường. Mức độ beta2-microglobulin trong nước tiểu và dịch não tủy bình thường có thể thấp đến mức không thể phát hiện được.

Ý nghĩa lâm sàng xét nghiệm Beta2-microglobulin

1. Ý nghĩa beta2-microglobulin trong chẩn đoán ung thư

Mức độ beta2-microglobulin huyết tương có thể tăng lên trong một số ung thư như  u đa tủy xương (Greipp PR, 2005 [5]), các u hạch ác tính (Federico M, 2007 [3]) và trong bệnh bạch cầu lympho mạn (Gentile M, 2009 [4]). Ở một bệnh nhân đã được chẩn đoán những bệnh này, mức độ tăng có ý nghĩa của beta2-microglobulin huyết tương cho thấy một tiên lượng nghèo hơn. Trái lại, mức độ beta2-microglobulin huyết tương <4 µg/mL tương quan với tỷ lệ sống sót cao hơn (Durie BG, 1990 [2]). Một bệnh nhân có mức độ beta2-microglobulin huyết tương cao >4 µg/mL có thời gian sống sót trung bình chỉ là 12 tháng, trong khi bệnh nhân có mức độ beta2-microglobulin huyết tương thấp <4 µg/mL có thời gian sống sót trung bình là 43 tháng (Munshi NC, 2011 [8]).

Để đánh giá tiên lượng, Hệ thống phân giai đoạn quốc tế (International Staging System) còn còn chia u đa tủy xương thành 3 giai đoạn dựa vào beta2-microglobulin và albumin huyết thanh:

- Giai đoạn 1: mức độ beta2-microglobulin <3,5 µg/mL và albumin huyết thanh  ≥35 g/L.

- Giai đoạn 2: mức độ beta2-microglobulin từ 3,5 đến 5,5 µg/mL và albumin huyết thanh bất kỳ hoặc mức độ beta2-microglobulin <3,5 µg/mL và albumin huyết thanh <35 g/L.

- Giai đoạn 3: mức độ beta2-microglobulin ≥5,5 µg/L (Greipp PR, 2005 [5]).

2. Ý nghĩa beta2-microglobulin trong chẩn đoán bệnh thận

Nếu mức độ beta2-microglobulin huyết tương tăng và trong nước tiểu giảm thì rối loạn có thể liên quan đến sự suy giảm chức năng lọc của cầu thận (glomeruli dysfunction).

Nếu mức độ beta2-microglobulin trong huyết tương giảm nhưng trong nước tiểu lại tăng thì có thể bệnh nhân bị bệnh thận do tổn thương ống thận (tubule damage), dẫn đến chức năng tái hấp thu của ống lượn gần (proximal tubules) bị giảm (Zeng X, 2014 [9]).

Ở bệnh nhân chạy thận nhân tạo trong một thời gian dài, sự tăng mức độ beta2-microglobulin huyết tương có liên quan đến bệnh thận thoái hóa dạng bột do lọc máu (dialysis-related amyloidosis).

Ở bệnh nhân ghép thận, sự tăng mức độ beta2-microglobulin trong nước tiểu có thể chỉ ra một sự thải ghép sớm.   

Ở những người bị phơi nhiễm với các chất độc hóa học như cadmium (Cd) hoặc thủy ngân (Hg), sự tăng mức độ beta2-microglobulin huyết tương có thể chỉ ra một rối loạn chức năng thận sớm.

Ở bệnh nhân đái tháo đường type 2, sự tăng beta2-microglobulin và Cys C huyết tương có thể là một chỉ điểm sớm cho biến chứng thận sớm do đái tháo đường (incipient diabetic nephropathy). Beta2-microglobulin và Cys C huyết tương có độ chính xác tốt hơn creatinin trong phân biệt giữa mức độ giảm độ lọc cầu thận nhẹ và vừa (Aksun SA, 2004 [1]).

Sự tăng mức độ beta2-microglobulin trong dịch não tủy ở một số bệnh nhân HIV hoặc ở giai đoạn AIDS chỉ ra rằng bệnh này có thể đã liên quan đến hệ thống thần kinh trung ương.

Hiện nay, beta2-microglobulin huyết tương và nước tiểu đang được xác định hàng ngày để phục vụ chẩn đoán như một dấu ấn ung thư hoặc một dấu ấn sinh học tại Bệnh viện Đa khoa MEDLATEC 42 Nghĩa Dũng, Ba Đình, Hà Nội.

Kết luận

1. Beta2-microglobulin là một protein màng có khối lượng phân tử nhỏ, được lọc qua cầu thận đễ dàng nhưng lại được tái hấp thu hầu hết ở ống lượn gần.

2. Như một dấu ấn ung thư, beta2-microglobulin huyết tương tăng trong một số bệnh ác tính của hệ lympho như đa u tủy xương, u hạch ác tính hoặc bệnh bạch cầu lympho mạn tính.

3. Như một dấu ấn sinh học, beta2-microglobulin trong huyết tương tăng và trong nước tiểu giảm khi tổn thương cầu thận, trong khi beta2-microglobulin trong huyết tương giảm và trong nước tiểu tăng khi tổn thương ống lượn gần.

4. Mức độ beta2-microglobulin huyết tương cũng có thể tăng trong một số bệnh lý khác như bệnh thận thoái hóa dạng bột do lọc máu, nhiễm độc Cd hoặc Hg, biến chứng thận do đái tháo đường type 2, …

5. Sự tăng mức độ beta2-microglobulin trong dịch não tủy ở bệnh nhân HIV/AIDS cho thấy bệnh có thể đã liên quan đến hệ thống thần kinh trung ương.

Tài liệu tham khảo

1. Aksun SA, Ozmen D, Ozmen B, et al. Beta2-microglobulin and cystatin C in type 2 diabetes: assessment of diabetic nephropathy. Exp Clin Endocrinol Diabetes 2004 Apr; 112(4): 195-200.

2. Durie BG, Stock-Novack D, Salmon SE, et al. Prognostic value of pretreatment serum beta 2 microglobulin in myeloma: a Southwest Oncology Group Study. Blood. 1990 Feb; 75(4): 823-830. 

3. Federico M, Guglielmi C, Luminari S, et al. Prognostic relevance of serum beta2 microglobulin in patients with follicular lymphoma treated with anthracycline-containing regimens. A GISL study. Haematologica 2007 Nov; 92(11): 1482-1488.

4. Gentile M, Cutrona G, Neri A, et al. Predictive value of β2-microglobulin (β2-m) levels in chronic lymphocytic leukemia since Binet A stages. Haematologica 2009 Jun; 94(6): 887-888.

5.Greipp PR, San Miguel J, Durie BG, et al (2005). International staging system for multiple myeloma. J Clin Oncol 2005; 23 (15): 3412-3420.

6. Henne V, Frei P, Bürgisser P. Beta-2-microglobulin--a rapid and automated determination for a broad range of clinical applications. Anticancer Res 1997 Jul-Aug; 17(4B): 2915-2918.

7. Hibi Y, Uemura O, Nagai T, et al. The ratios of urinary ß2-microglobulin and NAG to creatinine vary by age in children. Pediatr Int 2015; 57(1): 79-84.

8. Munshi NC, Longo DL, Anderson KC. Chapter 111: Plasma Cell Disorders. In Loscalzo J, Longo DL, Fauci AS, Dennis LK, Hauser SL. Harrison's Principles of Internal Medicine (18th ed). McGraw-Hill Professional 2011: 936-944. 

9. Zeng X, Hossain D, Bostwick DG, et al. Urinary β2-Microglobulin Is a Good Indicator of Proximal Tubule Injury: A Correlative Study with Renal Biopsies. Journal of Biomarrkers 2014; Volume 2014. Article ID 492838, 7 pages.