Анализы

TNF-α (фактор некроза опухоли-альфа): норма, причины отклонений, методы анализа

Идентификация и биохимия

TNF-α (фактор некроза опухоли-альфа, англ. Tumor Necrosis Factor-alpha) — это цитокин, играющий ключевую роль в системной воспалительной реакции. Также известен под синонимами: кахектин, цифил, Дифференцировочный антиген 120 (CD120). Кодируется геном TNF, расположенным на коротком плече хромосомы 6 (6p21.3) в области главного комплекса гистосовместимости (MHC) класса III.

Молекулярная масса зрелого растворимого TNF-α составляет около 17 кДа. Белок синтезируется как трансмембранный предшественник (26 кДа), который протеолитически расщепляется ферментом TACE (англ. TNF-α converting enzyme), высвобождая активную растворимую форму. TNF-α действует через два рецептора: TNFR1 (p55) и TNFR2 (p75), экспрессируемые на поверхности многих клеток.

LOINC-код для определения TNF-α в сыворотке или плазме может варьироваться в зависимости от лаборатории и метода (например, 14366-6, 19882-7, 30047-6 — возможные варианты, но не стандартизированы универсально). SNOMED CT код: 39689008 (Tumor necrosis factor alpha measurement).

Физиологическая роль

TNF-α в основном синтезируется активированными макрофагами, моноцитами, а также Т-лимфоцитами, дендритными клетками, мозговыми микроглиями и некоторыми стромальными клетками (например, фибробластами) в ответ на патогены, повреждение тканей или стресс.

Физиологические функции TNF-α включают:

  1. Инициацию воспаления: индукция экспрессии адгезивных молекул (например, ICAM-1, VCAM-1) на эндотелии, что способствует миграции лейкоцитов в очаг воспаления.
  2. Активацию иммунной системы: стимуляция продукции других цитокинов (IL-1, IL-6, IL-8), усиление антигенпрезентирующей функции.
  3. Регуляцию апоптоза (программируемой клеточной смерти) через активацию каспаз по пути TNFR1.
  4. Регуляцию метаболизма: участие в развитии лихорадки, кахексии (потери массы тела при хронических заболеваниях), резистентности к инсулину.
  5. Ангиогенез и ремоделирование тканей при заживлении ран.

Сигнальные пути: при связывании с TNFR1 формируется комплекс, активирующий NF-κB (ядерный фактор каппа-бета) и MAP-киназные каскады (JNK, p38), что приводит к транскрипции генов, связанных с воспалением, выживанием клеток или апоптозом. Выбор пути зависит от клеточного контекста и наличия кофакторов.

Патофизиология

Повышенный уровень TNF-α наблюдается при множестве состояний, связанных с хроническим воспалением или иммунной активацией:

  • Аутоиммунные заболевания: ревматоидный артрит, болезнь Крона, язвенный колит, псориаз, системная красная волчанка (СКВ). TNF-α усиливает воспаление суставов, кишечника и кожи.
  • Сепсис и системные воспалительные реакции (SIRS): чрезмерная продукция TNF-α приводит к цитокиновому шторму, гипотензии, диссеминированному внутрисосудистому свёртыванию (ДВС) и полиорганной недостаточности.
  • Хронические инфекции: туберкулёз, ВИЧ, вирусные гепатиты — TNF-α участвует в защите, но при длительной активации способствует повреждению тканей.
  • Онкологические заболевания: опухоли могут как продуцировать TNF-α, так и вызывать его выработку со стороны макрофагов (TAM — опухолеассоциированные макрофаги), что способствует прогрессированию и метастазированию.
  • Метаболический синдром и ожирение: адипоциты и макрофаги в жировой ткани выделяют TNF-α, что способствует инсулинорезистентности и хроническому низкоуровневому воспалению.

Снижение уровня TNF-α встречается редко, но может быть связано с:

  • Иммунодефицитными состояниями (например, при ВИЧ на поздних стадиях).
  • Применением ингибиторов TNF-α (инфликсимаб, адальтумумаб, этанерцепт и др.) — что является терапевтической целью.
  • Генетическими полиморфизмами в промоторной области гена TNF (например, -308G/A), влияющими на экспрессию.

Референсные значения

Нормальные значения TNF-α в крови могут значительно различаться в зависимости от метода анализа, лаборатории, популяции и условий забора. В большинстве случаев TNF-α в периферической крови у здоровых людей находится на низком или неопределяемом уровне.

Параметр Референсный диапазон Единицы измерения Замечания
Сыворотка / плазма (взрослые) < 8.1 пг/мл Значения зависят от метода. Некоторые лаборатории указывают < 5.0 или < 15.0 пг/мл. У пожилых лиц — возможен умеренный рост.
Синовиальная жидкость (при артрите) Повышен пг/мл Может превышать 100–1000 пг/мл при активном воспалении.
Кал (фекальный TNF-α) Не установлен пг/г кала Исследуется в экспериментальных условиях, не входит в стандартную практику.

Примечание: Референсные значения для детей, беременных женщин и лиц с хроническими заболеваниями могут отличаться. Отсутствует единый стандарт, поэтому интерпретация должна проводиться в контексте клинической картины и метода анализа.

Методы определения

Определение TNF-α в биологических жидкостях проводится преимущественно в исследовательских или специализированных клинических лабораториях. Основные методы:

  • Иммуноферментный анализ (ИФА, ELISA) — наиболее распространённый метод. Определяет концентрацию растворимого TNF-α в сыворотке, плазме или других жидкостях. Чувствительность: от 0.5 до 5 пг/мл в зависимости от набора. Платформы: микропланшетные ридеры (например, Tecan, BioTek).
  • Иммуногистохимический анализ (ИХЛА) — используется для визуализации TNF-α в тканях (биопсиях), позволяет оценить локализацию и уровень экспрессии белка.
  • ПЦР в реальном времени (qRT-PCR) — определяет уровень мРНК TNF в клетках (например, моноцитах, тканях). Отражает транскрипционную активность, а не концентрацию белка. Единицы: относительная экспрессия (например, по отношению к GAPDH).
  • Мультиплексные панели (Luminex, MSD) — одновременное определение TNF-α с другими цитокинами. Повышенная чувствительность и широкий динамический диапазон.

Преаналитические требования:

  • Забор крови — утром натощак, с минимальным стрессом (физическим и эмоциональным), так как стресс может повлиять на уровень цитокинов.
  • Использовать вакутайнер с ЭДТА или гепарином (для плазмы) или без добавок (для сыворотки).
  • Центрифугирование в течение 30 минут при 4 °C, быстрая заморозка образцов при -80 °C.
  • Избегать многократных циклов заморозки-оттаивания.

Клинические показания

Показания к назначению:

  • Диагностика и мониторинг аутоиммунных заболеваний (особенно при неясной клинической картине).
  • Оценка активности воспалительного процесса при болезни Крона или язвенном колите (в исследовательских целях или при подборе терапии).
  • Дифференциальная диагностика типов артрита (например, ревматоидный vs. остеоартроз).
  • Оценка риска развития осложнений у пациентов с сепсисом или тяжёлой травмой.
  • Мониторинг эффективности терапии ингибиторами TNF-α (в комбинации с другими маркерами).

Когда анализ не назначают:

  • Для рутинной оценки общего состояния здоровья.
  • Как скрининговый тест у бессимптомных пациентов.
  • При отсутствии клинических признаков воспаления или аутоиммунного процесса.
  • В качестве единственного критерия для начала или отмены терапии.

Интерференции и ограничения

Результаты анализа TNF-α могут быть искажены следующими факторами:

  • Гемолиз, липемия, микробиологическое загрязнение образца — могут влиять на точность ИФА.
  • Циркадные ритмы и физическая активность — уровень цитокинов может колебаться в течение суток.
  • Приём лекарств:
    • Глюкокортикостероиды, ингибиторы TNF-α — подавляют уровень TNF-α.
    • Иммуномодуляторы (например, интерфероны) — могут повышать экспрессию.
  • Хронические инфекции и сопутствующие заболевания — могут вызывать ложное повышение вне контекста основного диагноза.
  • Низкая чувствительность методов — при слабо выраженной активности воспаления уровень может оставаться в пределах референсов.
  • Параллельная активация других цитокинов — TNF-α редко действует изолированно, поэтому его уровень должен интерпретироваться в контексте других маркеров.

Интерпретация и тактика

Повышенный уровень TNF-α:

  • Требует клинической корреляции: сочетание с симптомами, другими лабораторными данными (СРБ, ИЛ-6, РФ, АЦЦП), визуализацией.
  • При аутоиммунных заболеваниях — может указывать на активность процесса и необходимость назначения или изменения терапии.
  • При терапии ингибиторами TNF-α — целевые значения не стандартизированы, но снижение уровня на 50–70% может коррелировать с клиническим ответом.

Нормальный уровень:

  • Не исключает наличие воспаления — возможно, локализованного или опосредованного другими цитокинами.
  • Может наблюдаться у пациентов на эффективной терапии.

Рекомендации пациенту:

  • Не интерпретируйте уровень TNF-α изолированно — он является лишь частью общей картины.
  • Сообщите врачу о всех принимаемых препаратах, включая БАДы.
  • Соблюдайте рекомендации по подготовке к сдаче анализа (натощак, спокойное состояние).

Связь с другими маркерами

TNF-α редко оценивается в изоляции. Его интерпретация проводится в контексте:

  • С-реактивный белок (СРБ) и скорость оседания эритроцитов (СОЭ) — неспецифические маркеры воспаления.
  • Интерлейкины: IL-1β, IL-6, IL-17 — часто работают синергично с TNF-α.
  • Ревматоидный фактор (РФ) и анти-ЦЦП — при подозрении на ревматоидный артрит.
  • Калпротектин — при воспалительных заболеваниях кишечника.
  • sTNFR (растворимые рецепторы TNF) — более стабильные маркеры активации TNF-системы.

Комбинированный анализ панели цитокинов (например, при помощи Luminex) даёт более полное представление о состоянии иммунной активации.

Вывод

TNF-α — ключевой прозаписательный цитокин, участвующий в регуляции воспаления, иммунного ответа и апоптоза. Его уровень повышается при аутоиммунных, инфекционных, онкологических и метаболических заболеваниях. Анализ TNF-α проводится преимущественно методом ИФА, но интерпретация требует учёта клинической картины, других лабораторных маркеров и преаналитических факторов. Рутинное использование в клинической практике ограничено, но он важен для исследований и мониторинга терапии ингибиторами TNF-α. Референсные значения варьируются, стандартизация методов остаётся сложной задачей.