Neste documento, apresentamos um protocolo que detalhes os aspectos técnicos e requisitos essenciais para garantir a análise de sequências de genes IG robusto em pacientes com leucemia linfocítica crônica (CLL), baseado na experiência acumulada da iniciativa de investigação europeia CLL (ERIC).
Durante a maturação de células B, o complexo processo de recombinação de V (D) J de gene de imunoglobulinas (IG) juntamente com somática (SHM) dá origem a uma única sequência de ADN dentro de cada célula B. Desde neoplasias malignas de células B resultam da expansão clonal de uma única célula, os genes IG representam uma única assinatura molecular comum a todas as células malignas dentro de um paciente individual; assim, os rearranjos do gene de IG podem ser usados como marcadores clonais. Além de servir como um importante identificador clonal, a sequência do gene IG pode atuar como um timeline’ molecular’ uma vez que está associado com estádios de desenvolvimento específicos e, portanto, reflete a história da célula B envolvida na transformação neoplásica. Além disso, para certas malignidades, em especial leucemia linfocítica crônica (CLL), a sequência do gene IG mantém recursos potencialmente preditivos e prognósticos. Dito isto, extrapolar significativas conclusões da análise de sequência do IG gene seria impossível se ferramentas e métodos robustos não estavam disponíveis para ajudar na sua análise. Neste artigo, valendo-se da vasta experiência da iniciativa europeia de investigação sobre CLL (ERIC), detalhes dos aspectos técnicos e requisitos essenciais necessários para garantir confiável e reprodutível IG gene sequência análise em CLL, um teste que agora é recomendado para todos os pacientes com CLL antes do tratamento. Mais especificamente, as várias fases analíticas são descritas desde a identificação do rearranjo de gene de IG de clonotypic e a determinação da sequência de nucleotídeos a exata interpretação clínica dos dados de sequência do gene do IG.
Leucemia linfocítica crônica (CLL), a forma mais comum de leucemia em adultos nos países ocidentais, é caracterizada pela expansão clonal de B células neoplásicas maduras1. Do ponto de vista clínica, o curso da doença é extremamente variável, com alguns pacientes experimentando uma doença agressiva, que requerem tratamento muito cedo após o diagnóstico e muitas vezes remitente ou sendo refratários à terapia. Isto está em contraste com uma proporção substancial de pacientes (~ 30%), que apresentam uma doença indolente, nunca necessitam de tratamento e têm uma expectativa de vida semelhante à de indivíduos saudáveis de correspondência idade2. Esta heterogeneidade clínica é refletida na diversidade das anormalidades moleculares encontradas em pacientes CLL, que em última análise, dirigir a patogênese e progressão desta doença3.
Estabelecer que um diagnóstico preciso do CLL é geralmente simples, no entanto, a referida heterogeneidade clínica pode entravar a gestão eficaz dos pacientes CLL e ressalta a necessidade de marcadores prognósticos e preditivos que poderá contribuir para tratamento de tomada de decisões2. Numerosos estudos têm tentado refinar o prognóstico do CLL, culminando em uma abundância de novos marcadores clínicos e biológicos, sendo proposta4. O status mutacional do gene clonotypic imunoglobulina pesadas variável (IGHV) é um dos marcadores prognósticos mais robustos na CLL, em grande parte devido ao fato de que (i) permanece estável ao longo do tempo e como a doença progride, e (ii) é independente dos outros parâmetros clínicos e biológicos5. Que não obstante, marcadores de muito poucos, se houver, incluindo status mutacional IGHV, são atualmente aplicados na rotina clínica no momento do diagnóstico.
Relatórios iniciais sobre a utilidade clínica de sequenciamento genético de IG em 1999, quando 2 estudos independentes relataram que pacientes com n ou uma carga mínima somática (SHM) (CLL unmutated, U-CLL) datam de CLL têm um prognóstico pior do que pacientes portadores de um maior fardo SHM (CLL mutado, M-CLL)6,7. Mais especificamente, o grupo U-CLL consistiu em casos abrigando os genes IGHV de clonotypic com poucos ou nenhum SHM e, portanto, uma alta porcentagem identidade ao gene IGHV mais próximo da linha germinal (≥98%), Considerando que M-CLL consistiu em casos com uma maior carga mutacional (identidade por cento para o mais próximo germline gene IGHV < % de 98). Desde os primeiros estudos, foi continuamente demonstrado que casos de U-CLL exibem um tratamento mais curto de tempo-para-primeiro (TTFT) e sobrevida global (OS) em relação ao M-CLL.
Em retrospectiva, esses estudos seminais destacou o papel central do receptor de células B (BcR) IG em Patobiológico LLC, abrindo assim o caminho para pesquisa extensiva em interações CLL-microenvironmental que, por sua vez, levaram a uma apreciação mais abrangente de a heterogeneidade biológica desta doença8,9. Estudos mais recentes têm proporcionado apoio adicional para a importância das análises imunogenéticos na CLL, revelando que casos individuais podem cluster em subconjuntos devido à partilha de (quase) sequências de genes BcR IG idênticas, um fenômeno denominado estereotipia BcR IG10 ,11,12,13. Acumular evidência suporta a noção que pacientes atribuídos ao mesmo subconjunto estereotipados harbor semelhante clinicobiological propriedades que separam-se claramente de outros pacientes CLL dentro da mesma categoria SHM mas com diferentes sequências de genes de IG; na verdade tem sido relatado que a categorização dos pacientes CLL baseado em estereotipia BcR IG mais refina a segregação em massa dos pacientes CLL em U-CLL ou M-CLL grupos14,15,16, 17 , 18 , 19 , 20.
Do ponto de vista clínica, é notável que o status SHM do gene clonotypic IGHV parece correlacionar-se com uma resposta específica para quimioimunoterapia. Em particulares, pacientes CLL-M tratados com uma combinação de fludarabina/ciclofosfamida/rituximab (FCR), o tratamento padrão ouro para pacientes CLL medicamente aptos sem defeitos do gene TP53 , exibiu livre de progressão significativamente mais sobrevivência (PFS) e sistema operacional em comparação com pacientes U-CLL, que receberam o mesmo tratamento21,22,23. Portanto, identificação do status SHM tornou-se importante em especial para auxiliar na gestão terapêutica do CLL pacientes, ou seja, um marcador preditivo, ao invés de avaliar o curso clínico da doença ou seja, um marcador prognóstico. Na verdade, de acordo com a recente atualização das orientações do Workshop Internacional sobre CLL NCI-patrocinado, o status SHM dos genes IGHV rearranjados deve ser determinado em todos os casos CLL antes do início do tratamento em ambas prática geral e clínica ensaios de24. Além disso, devido a recente aprovação de agentes de tratamento de novela e o número crescente de drogas nos julgamentos, o status SHM da molécula de IG pode desempenhar um papel ainda maior na gestão terapêutica dos pacientes com CLL no futuro próximo5.
Este relatório detalha todos os aspectos da análise de sequência do gene IG, começando com a escolha do material apropriado e culminando com a interpretação clínica dos resultados do sequenciamento. Avaliação em profundidade dessas etapas é importante na rotina diagnóstica para a produção de resultados confiáveis e para garantir a exata estratificação de paciente no âmbito de ensaios clínicos. Os protocolos são fornecidos para ajudar na harmonização da análise de sequência do gene IG, garantindo assim que os resultados sejam comparáveis entre diferentes laboratórios.
O estudo de genes de IG em CLL tem sido vital não apenas para fornecer uma melhor compreensão em Patobiológico de doença, mas também para melhorar a estratificação de risco do paciente. Portanto, é fundamental que o processo de várias etapa de análise de sequências de genes de IG e posterior interpretação dos dados de sequência são executadas de forma padronizada. A disponibilidade de material paciente adequada e suficiente e o tempo de amostragem não devem impacto sobre a capacidade de realizar análise mutacional do gene IG, desde que o teste pode ser efectuado em PB e qualquer amostra com uma alta contagem de células de tumor CLL. A separação das células mononucleares de sangue usando métodos de separação de gradiente é realizada de rotina em laboratórios de diagnóstico, e como sempre, tenha cuidado ao adicionar a solução de sangue/RPMI ao tubo contendo o gradiente; Esta tarefa deve ser executada de forma lenta, suave, para evitar perturbar o gradiente e prevenir a perda de células.
Após a separação da pilha, os ácidos nucleicos são extraídos. Ambos gDNA e cDNA são adequados para análise SHM do rearranjo de CMI de clonotypic, no entanto, existem vantagens e desvantagens para o uso de qualquer material. O fluxo de trabalho do laboratório procede mais rápido quando usando gDNA desde a transcrição reversa não tem de ser realizada antes da amplificação por PCR. Dito isso, usando gDNA como substrato para o PCR pode resultar na amplificação de rearranjos produtivos e improdutivos, que, por sua vez, pode levar ao trabalho de laboratório prático adicional, ou seja, purificação ou gel de excisão de múltiplos produtos PCR e sequenciação individual de todos os rearranjos. Ao comparar as abordagens gDNA e cDNA, para o último passo uma transcrição reversa deve ser realizado antes de prosseguir com a amplificação por PCR. No entanto, neste caso, para a maioria dos casos, apenas produtivos rearranjos de IG serão amplificados e posteriormente sequenciados. Assim, apenas um único produto PCR será purificado e sequenciado, enquanto a interpretação de resultados é mais simples.
A eficiência de amplificação depende em grande medida da qualidade do gDNA/cDNA, que devem ser avaliado usando um método de quantificação sensível e os primers utilizados. Os primers utilizados são essenciais para todo o procedimento analítico, porque a determinação exata do nível SHM só pode ser alcançada amplificando toda a sequência do gene IGHV rearranjada. Um rearranjo completo só pode ser avaliado se 5′ IGHV líder primeiras demão são utilizadas, justificando as recentes recomendações por ERIC para o uso do líder cartilhas27. O uso de primers alternativos, levando para a amplificação de rearranjos de genes IGHV-Digha-IGHJ incompletos, não é apropriado para análise mutacional do gene IGHV e, portanto, recomenda-se contra. A única excepção diz respeito a casos que repetidamente produzem resultados negativos quando são usadas as primeiras demão do IGHV líder e análise de material novo paciente é ou não possível ou também faz não deu resultado. Se usar uma amostra diferente do paciente e/ou material (gDNA/cDNA) e vários iniciadores define ainda falham para produzir um produto PCR, possíveis razões podem ser que a carga de células de tumor é muito baixa ou que linfocitose não é devido a um clone do CLL (caso em que o imunofenótipo deve ser reavaliado). Primers utilizados para a análise devem sempre ser indicados no relatório clínico.
Como CLL resulta da acumulação de anticorpo monoclonal de células B rolamento o rearranjo de genes IGHV-Digha-IGHJ mesmo, para a grande maioria dos clonality casos avaliação irá revelar um único pico monoclonal, ou seja, um único clone. Em raras ocasiões, dobro rearranjos ou mesmo oligoclonais padrões podem ser observados35. Em tais casos, electroforese do gel não é a técnica preferida para avaliação clonality e métodos mais sensíveis, tais como análise de fragmento devem ser aplicados. Uma vez clonality tenha sido confirmada, a etapa final antes da sequenciação refere-se para a purificação do produto do PCR para garantir que as sequências de alta qualidade são obtidas. Finalmente, a ferramenta IMGT/V-QUEST é o recurso recomendado para análise de sequências de IG pelo ERIC. Como os bancos de dados IMGT são constantemente atualizados e relatam resultados de uma forma bem anotada e consistente, essa ferramenta garante análise padronizada e facilita a análise comparativa entre diferentes instalações de clínicas ou acadêmicas.
Como análise Imunogenética em CLL tem prognóstico e, em particular, implicações preditivas, análise robusta do rearranjo de gene de IGHV-Digha-IGHJ incluindo a atribuição para grande CLL estereotipados subconjuntos, já não é apenas desejável, mas de importância fundamental. Isto é particularmente evidente na era da novela terapêutica e o potencial que o IG gene análise deve guiar o tratamento decisões5,21,22,23,36,37 ,38, como oficialmente indicado pela recente atualização das orientações NCI-patrocinado do Workshop Internacional sobre CLL24. Que disse, rigorosos padrões são garantidos, especialmente conforme determinação do estatuto do clonotypic SHM reorganizados gene IGHV em pacientes CLL não é uma questão trivial e envolve um processo de várias etapa. Importante, determinadas etapas experimentais, mais notavelmente a escolha de primers, produzir resultados superiores quando específicos de opções e/ou abordagens são seguidos, outros aspectos técnicos são receptivos a algum grau de flexibilidade, como a seleção de materiais ou a método de avaliação clonality, devido ao fato de que eles levar a diferenças sutis, se houver, no que respeita aos resultados definitivos.
Na última década, ERIC tem se esforçado para promover a padronização e harmonização dos vários métodos pertinentes para CLL diagnóstico e prognóstico. Isso se reflete no publicado recomendações e diretrizes para análise Imunogenética27,34, numerosos organizadas oficinas educativas e eventos, o estabelecimento de uma rede de IG, bem como um fórum on-line especializado para discutir e fornecer orientação na interpretação de sequência de gene de IG na CLL. O objectivo geral do ERIC através dessas ações é promover melhor manejo clínico e tratamento do paciente. Apesar de intensos esforços, esta tarefa está longe de ser completa e de fato tornou-se mais complexa devido ao desenvolvimento do romance sequenciamento de alto rendimento visto a criação de perfil imune. No entanto, apesar de desafios persistem, esforços intensivos para a padronização robusto de análise do gene de IG em CLL continuam e atualmente são o foco das actividades em curso no âmbito de ERIC.
The authors have nothing to disclose.
Agradecemos Membros passados e presentes de nossos grupos de pesquisa, o grupo IgCLL e ERIC, por seu empenho e o entusiasmo em estudar Imunogenética em CLL. Gostaríamos também de agradecer a colaboração confiável de todos os membros da iniciativa IMGT/CLL-DB e, em particular, Professor Marie-Paule Lefranc e Dr Veronique Giudicelli, Laboratoire d’Immunogenetique futureristic, LIGM, Universite II de Montpellier, Montpellier, França e IMGT, o sistema de informação de Imunogenética internacional, para sua enorme apoiar e ajudarem com a análise de sequências de genes de IG. Este trabalho foi financiado em parte por concessões do TRANSCAN-179 romance JTC 2016; Associazione Italiana per la Ricerca sul Cancro AIRC (investigador Grant #20246 e especial programa Molecular Clinical Oncology-5 milésimas #9965), Milano, Itália; Progetti di Rilevante Interesse Nazionale (PRIN) #2015ZMRFEA, MIUR, Roma, Itália; A sociedade sueca de câncer, o Conselho de pesquisa Sueco, Knut e Alice Wallenberg Foundation, Karolinska Institutet, Universidade de Uppsala, Uppsala University Hospital e Cancer Research Foundation do leão, Uppsala; Programa de ODYSSEUS, implementada sob a “acção para o desenvolvimento na the pesquisa e tecnológica Sector estratégico”, financiado pelo programa operacional “Competitividade, empreendedorismo e inovação” (QREN 2014-2020) e co-financiado pela Grécia e a União Europeia (Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional).
BD Vacutainer Plastic Blood Collection Tubes with K2EDTA: Tube Stopper | ThermoFisher scientific | 02-689-4 | material storage |
BD Vacutainer CPT Mononuclear Cell Preparation Tube – Sodium Heparin | Becton Dickinson | 362753 | material storage |
BD Vacutainer Heparin Blood Collection Tubes FAQ | Daigger Scientific | 366480 | material storage |
UltraPure 0.5 M EDTA pH 8.0 | Invitrogen | 15575038 | cell processing |
Centrifuge tubes 15 mL CS500 | Corning | 352096 | cell processing |
Centrifuge tubes PP 50 mL CS500 | Corning | 352070 | cell processing |
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Ficoll-Paque PLUS, 6 x 100 mL | STEMCELL Technologies | 17-1440-02 | cell processing |
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Dulbecco's Phosphate-Buffered Saline (D-PBS) (1X) | Invitrogen | 14190250 | cell processing |
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QIAquick Gel Extraction Kit (50) | Qiagen | 28704 | PCR product clean-up |
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Sodium Acetate Solution (3 M), pH 5.2 | ThermoFisher scientific | R1181 | Sanger sequencing |
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