Анализы

Нейрофиламент лёгкой цепи

Идентификация и биохимия

Полное название: Нейрофиламент лёгкой цепи (нейрофиламентный белок лёгкой цепи, нейрофиламентная субъединица L, нейрофиламент light chain, NFL).

Синонимы: NfL, NF-L, neurofilament light polypeptide, NEFL, 68 kDa neurofilament protein.

Ген: NEFL (neurofilament light chain), локализован на хромосоме 8p21.2. Кодирует белок, входящий в состав нейрофиламентов — структурных компонентов цитоскелета нейронов.

Молекулярная масса: приблизительно 68 кДа (килодальтон) в нативной форме; после посттрансляционных модификаций (включая фосфорилирование) масса может варьироваться.

Форма в биологических жидкостях: растворимая, фрагментированная или полноразмерная форма белка, высвобождаемая в цереброспинальную жидкость (ЦСЖ) и кровь при повреждении аксонов.

LOINC-код: может отличаться в зависимости от лаборатории и типа образца (ЦСЖ или сыворотка/плазма). Примерные коды: 77033-7 (нейрофиламент light chain в ЦСЖ), 77034-5 (в плазме), но точные коды зависят от платформы и реагентов. SNOMED CT: 128088009 (нейрофиламент light chain protein). Уточнение кодов требуется в каждой конкретной лаборатории.

Физиологическая роль

Нейрофиламенты — это тип промежуточных филаментов, характерных для нейронов центральной и периферической нервной системы. Они состоят из трёх субъединиц: лёгкой (NFL), средней (NFM) и тяжёлой (NFH). Белок лёгкой цепи (NFL) необходим для формирования и стабилизации структуры нейрофиламентов, которые обеспечивают механическую прочность аксонов и регулируют их калибр, что влияет на скорость проведения нервного импульса.

NFL синтезируется преимущественно в телах нейронов и транспортируется по аксонам. Он участвует в поддержании структурной целостности нейронов, а также в регуляции аксонального транспорта. В норме уровень NFL в цереброспинальной жидкости (ЦСЖ) и крови очень низок, поскольку нейронный цитоскелет стабилен и разрушение минимально.

Патофизиология

Повышение концентрации NFL в ЦСЖ и крови напрямую отражает аксональное повреждение — разрушение аксонов с высвобождением цитоскелетных белков во внеклеточное пространство. Этот процесс наблюдается при:

  • Нейродегенеративных заболеваниях: болезнь Альцгеймера, боковой амиотрофический склероз (БАС), болезнь Гентингтона, прогрессирующие формы рассеянного склероза (РС), фронтотемпоральная дегенерация (FTD).
  • Травматических повреждениях ЦНС: черепно-мозговая травма (ЧМТ), спинальная травма.
  • Воспалительных заболеваниях нервной системы: нейромиелит оптикус (NMO), в том числе связанный с антителами к AQP4, острые демиелинизирующие события.
  • Нейротоксических состояниях: химиотерапия (например, препараты платины), ВИЧ-ассоциированная нейропатия, алкоголизм.
  • Цереброваскулярных событиях: ишемический инсульт, особенно с выраженным аксональным повреждением.

Механизм повышения: при повреждении аксонов происходит активация кальциевых каналов, запуск каспаз и кальпаинов, что приводит к протеолизу нейрофиламентов. NFL высвобождается в интерстициальную жидкость, затем проникает в ЦСЖ и, частично, в системный кровоток через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), особенно при его нарушении.

Снижение уровня NFL наблюдается редко и не имеет клинического значения как самостоятельный маркер. Однако снижение под фоном терапии (например, при РС) может интерпретироваться как признак эффективности лечения.

Референсные значения

Биологическая жидкость Возраст Пол Референсный интервал Единицы измерения Замечания
Цереброспинальная жидкость (ЦСЖ) Взрослые (18–60 лет) Не зависит 200–800 pg/mL Значительно варьируется между лабораториями и методами
ЦСЖ Старше 60 лет Не зависит До 1000–1500 pg/mL Умеренное повышение с возрастом
Сыворотка / плазма Взрослые Не зависит 5–40 pg/mL Особенно чувствителен к методу (например, Simoa)
Сыворотка Дети (0–18 лет) Не зависит Выше, чем у взрослых, особенно в раннем возрасте pg/mL Наивысшие уровни — в первые годы жизни, снижаются к подростковому возрасту

Важно: референсные значения сильно зависят от аналитической платформы (особенно для крови), способа сбора и хранения образцов. Для интерпретации рекомендуется использовать лабораторные референсы.

Методы определения

Определение NFL требует высокочувствительных методов, особенно для плазмы и сыворотки, где концентрации крайне низки.

  • Иммуноферментный анализ (ИФА, ELISA): традиционный метод, чувствительность — до 1–10 pg/mL. Подходит для ЦСЖ, но ограничен для крови.
  • Иммуногибридный хемилюминесцентный анализ (ИХЛА): используется на платформах типа Cobas e (Roche), Elecsys. Повышенная чувствительность, автоматизация.
  • Анализ с усилением сигнала (Simoa — Single molecule array): золотой стандарт для плазменного NFL. Чувствительность до 0.1 pg/mL. Позволяет детектировать низкие уровни в крови. Используется в исследованиях и клинической практике (Quanterix).
  • Масс-спектрометрия с матрично-активированной лазерной десорбцией (MALDI-TOF): перспективный метод, но пока не стандартизован для рутинного использования.
  • ПЦР: не применяется для определения самого белка, но может использоваться для анализа экспрессии гена NEFL в исследованиях.

Преаналитические требования:

  • ЦСЖ: люмбальная пункция, немедленное центрифугирование (1500–2000 g, 10 мин), хранение при -80 °C в полипропиленовых пробирках.
  • Кровь: вакутайнеры с ЭДТА (плазма) или без добавок (сыворотка), центрифугирование в течение 30 мин после взятия, замораживание при -80 °C. Избегать гемолиза.
  • Повторные циклы заморозки-оттаивания снижают стабильность NFL.

Клинические показания

Когда назначают:

  1. Дифференциальная диагностика нейродегенеративных заболеваний (например, БАС vs. спинальная мышечная атрофия).
  2. Оценка активности болезни при рассеянном склерозе (особенно при вторично-прогрессирующем течении).
  3. Мониторинг эффективности терапии в клинических исследованиях (например, при FTD, БАС).
  4. Оценка тяжести аксонального повреждения после ЧМТ.
  5. Диагностика и мониторинг нейротоксических побочных эффектов (например, при химиотерапии).
  6. Прогностическая оценка при нейродегенерации (высокие уровни ассоциированы с более быстрым прогрессированием).

Когда не назначают:

  • При отсутствии нейрологической симптоматики в рутинной практике (не скрининговый маркер).
  • Для диагностики исключительно периферических нейропатий без ЦНС-вовлечения (чувствительность низкая).
  • В качестве единственного диагностического критерия — интерпретация всегда в контексте клиники и других обследований.

Интерференции и ограничения

Лекарства: прямых интерференций с детекцией NFL не описано, но терапия, влияющая на нейродегенерацию (например, антисенс-терапия при БАС), может снижать уровень, что не является интерференцией, а отражает эффект.

Биологические факторы:

  • Возраст: уровень постепенно растёт с возрастом, особенно после 60 лет.
  • Гемолиз: может вызывать ложное повышение в плазме из-за высвобождения внутриэритроцитарных белков или агрегации.
  • Нарушение проницаемости ГЭБ: усиливает переход NFL из ЦСЖ в кровь, что может мешать интерпретации.
  • Почки: при тяжёлой почечной недостаточности возможна задержка NFL, что приводит к повышению в крови независимо от неврологического статуса.

Ограничения:

  • Неспецифичность: повышение наблюдается при множестве заболеваний, поражающих аксоны.
  • Отсутствие унифицированных референсов и стандартов калибровки между лабораториями.
  • Высокая стоимость анализа (особенно Simoa).
  • Ограниченная доступность в рутинной практике (чаще в исследовательских центрах).

Интерпретация и тактика

При повышении уровня NFL:

  • Оценить клиническую картину: есть ли признаки нейродегенерации, воспаления, травмы?
  • Сопоставить с нейровизуализацией (МРТ головного и спинного мозга).
  • Рассмотреть повторное определение для динамики (например, через 6–12 месяцев при хронических заболеваниях).
  • При наличии терапии — оценить, снижается ли уровень (например, при эффективной иммуномодуляции при РС).

Целевые значения при терапии: в настоящее время нет установленных целевых значений NFL в клинической практике. Однако в исследованиях стабилизация или снижение уровня по сравнению с базовым считается благоприятным признаком.

Советы пациенту:

  • NFL — это маркер повреждения нервных волокон, а не диагноз. Его уровень нужно интерпретировать только вместе с другими данными.
  • Повышенный уровень не означает обязательное прогрессирование — он отражает текущий процесс, который может быть обратимым.
  • Сданный анализ — часть комплексной оценки. Не следует самостоятельно интерпретировать отклонения без консультации врача.

Связь с другими маркерами

NFL часто интерпретируют в комбинации с другими биомаркерами для повышения диагностической точности:

  • Тау-белок и фосфо-тау (в ЦСЖ): при болезни Альцгеймера — повышены вместе с NFL, но соотношение p-tau/NFL помогает дифференцировать от других дегенераций.
  • Амилоид-бета 42/40: снижение при Альцгеймере; в сочетании с NFL позволяет оценить нейродегенерацию и амилоидную нагрузку.
  • Гфап (глиальный фибриллярный кислый белок): маркер активации астроцитов; повышение вместе с NFL указывает на нейровоспаление и глиоз.
  • UCH-L1 и S100B: маркеры острого повреждения мозга (например, при ЧМТ); в отличие от NFL, повышаются быстро, но кратковременно.
  • Протеины при прионных заболеваниях (14-3-3, RT-QuIC): при подозрении на болезнь Крейцфельдта–Якоба.

Комбинация NFL с МРТ-данными (объём белого вещества, атрофия) значительно усиливает прогностическую ценность.

Вывод

Нейрофиламент лёгкой цепи (NFL) — чувствительный биомаркер аксонального повреждения, определяемый в ЦСЖ и крови. Его уровень повышается при нейродегенеративных, воспалительных, травматических и токсических поражениях ЦНС. Наиболее точные измерения достигаются методами высокой чувствительности (например, Simoa). Референсные значения зависят от возраста, биологической жидкости и метода. NFL не является специфичным для одного заболевания, но полезен для дифференциальной диагностики, мониторинга активности болезни и оценки терапевтического ответа. Интерпретация требует сопоставления с клиникой, визуализацией и другими биомаркерами. В рутинной практике применение пока ограничено, но растёт в нейрологических центрах и клинических исследованиях.