Rilevazione della malattia residua minima o misurabile (MRD) è un biomarcatore prognostico importante per raffinazione di valutazione del rischio e la previsione di ricaduta in leucemia mieloide acuta (AML). Queste linee guida complete e consigli con le migliori pratiche di coerente e accurata individuazione e rilevazione del MRD, può essere di aiuto nel prendere le decisioni efficace trattamento di AML.
Criteri di risposta nella leucemia mieloide acuta (AML) recentemente è stato ristabilito, con esame morfologico utilizzato per determinare se i pazienti hanno realizzato la remissione completa (CR). Circa la metà dei pazienti adulti che sono entrati CR sarà ricaduta entro 12 mesi dovuto la conseguenza di cellule residue di AML nel midollo osseo. La quantificazione di questi restanti cellule di leucemia, note come malattia residua minima o misurabile (MRD), può essere un biomarcatore affidabile per la previsione di queste ricadute. Inoltre, l’analisi retrospettiva di numerosi studi ha dimostrato che la presenza di MRD nel midollo osseo dei pazienti LMA correla con la sopravvivenza difficile. Non solo è la totale popolazione leucemica, riflessa dalle cellule che harboring una leucemia associato immunitario-fenotipo (LAIP), connesso con risultato clinico, ma così è la sottopopolazione immaturo bassa frequenza delle cellule staminali leucemia (LSC), entrambi i quali possono essere monitorati tramite flusso cytometry MRD o MRD-come approcci. La disponibilità di test sensibili che permettono l’individuazione delle cellule di leucemia residua (staminali) in base alle caratteristiche specifiche di malattia o malattia-collegati (marcatori molecolari anormali o aberrante immunophenotypes) hanno drasticamente migliorato MRD valutazione in AML. Tuttavia, data l’intrinseca eterogeneità e complessità di AML come una malattia, metodi per il campionamento del midollo osseo e l’analisi MRD e LSC devono essere armonizzate quando possibile. In questo manoscritto che descriviamo una metodologia dettagliata per adeguata midollo osseo aspirato di campionamento, trasporto, esempi di elaborazione per la valutazione di citometria a flusso multi-colore ottimale e gating strategie per valutare MRD e LSC per aiutare nel processo decisionale terapeutico per i pazienti AML.
Leucemia mieloide acuta (AML) è che un tumore maligno del midollo osseo caratterizzata da difetti nel programma di maturazione, con anomala proliferazione e accumulo di cellule progenitrici mieloidi, inibizione di ematopoiesi normale e in definitiva insufficienza del midollo osseo . La malattia è altamente eterogenea per quanto riguarda la morfologia, immunofenotipo, citogenetica, molecolare aberrazioni e firme di espressione genica, nonché alla risposta al trattamento e trattamento risultato1,2. Gestione attuale comprende la chemioterapia di induzione con l’obiettivo di raggiungere la remissione completa (CR), seguita da post-remissione trattamento, che è in gran parte guidato dai risultati di molecolare, citogenetica e immunophenotypic studi e consiste di uno diversi corsi di chemioterapia complementare o di trapianto di cellule staminali (autologo o allogenico)3. Nonostante i tassi di remissione alta dopo la chemioterapia intensa fino al 90%, sopravvivenza a 5 anni negli adulti è solo circa 30% – 40%, principalmente dovuto lo sviluppo di recidive che sono comunemente resistenti alla chemioterapia e quindi molto difficili da trattare. Risultato in bambini è meglio, anche se circa un terzo anche la ricaduta. Pertanto, l’individuazione tempestiva della ricaduta imminente riempirà un’esigenza medica insoddisfatta e può guidare la terapia post-remissione4.
Malattia residua dopo terapia può riflettere la somma di tutte le diagnosi e meccanismi/fattori di resistenza post-diagnosi; quindi la sua misurazione può essere prognostici e strumentale per guidare il trattamento. La possibilità della malattia residua di definire (precedentemente chiamata malattia minima residua e ora indicata come misurabile malattia residua o MRD) lontano sotto il criterio morfologico delle cellule di scoppio 5% sta cambiando il panorama del rischio classificazione. Attualmente i due metodi utilizzati principalmente per rilevare MRD sono flusso cytometry-molecolari basati e, quest’ultima viene valutata da d’inversione di transcriptase PCR (RT-qPCR)5 o, anche se in una fase precoce, di prossima generazione sequenziamento (NGS). Molti studi negli adulti e nei bambini già dimostrato che vari approcci MRD forniscano informazioni prognostiche forte in AML sia dopo induzione e consolidamento terapia6,7e una nuova definizione di malattia onere ( superiore a CR morfologica) emerge ora8. Ciò suggerisce MRD valutata dal flusso e/o tecniche molecolari dovrebbero diventare e in realtà stanno già diventando, standard in ogni studio clinico in AML.
Questo manoscritto viene descritto la procedura di cytometry di flusso dettagliato per ottenere una caratterizzazione di immunophenotypic accurati e riproducibili di MRD nei campioni di midollo osseo, tra cui il campionamento del midollo osseo e l’elaborazione di procedure che precedono la citometria a flusso. La disponibilità di campioni di midollo osseo di buona qualità alla diagnosi ed al follow-up è fondamentale per il successo di questa misura in siti clinici e studi clinici. In realtà, queste considerazioni pre-analitiche sono anche degli approcci MRD di vitale importanza per molecolare (PCR e NGS). Per la caratterizzazione di immunophenotypic di MRD, aberrante espressi marcatori sono combinati con normale mieloide e marcatori di cellule progenitrici, per identificare un immunophenotype leucemia-collegato (LAIP)9. MRD misura la risultante di molti fattori che influenzano la risposta alla terapia, quali leucemia intrinseca o acquisita farmacoresistenza, farmacodinamica e cinetica di terapia, sorveglianza immune e di conformità. Di conseguenza, MRD è un parametro di prognostico post-diagnosi molto forte connesso con risultato clinico quando Dicotomizzate su un livello di cut-off determinato mediante analisi di caratteristica operativa ricevente (ROC). Per nostra coorte AML adulto di HOVON 42a studio, il livello di cut-off è fissato a 0,1% di cellule bianche del sangue LAIP positivo cellule/totale. Utilizzando questo criterio per determinare lo status negativo vs positivo MRD, un gruppo di pazienti possa essere identificato che hanno un’incidenza di recidive significativamente peggiore, la sopravvivenza ricaduta-libera e generale6. Inoltre, descriviamo la misura delle cellule di leucemia immaturi, resistente alla droga con le caratteristiche delle cellule staminali (cellule staminali CD34 + CD38-leucemia o LSC), che offre un forte predittore di outcome del paziente10. Insieme LAIP e LSC si avvicina forma l’approccio MRD cytometric di flusso. L’approccio LAIP è adatto per circa il 90% dei pazienti, mentre l’approccio LSC può essere applicato in circa l’80% dei pazienti. Insieme sopra 95% dei pazienti possono essere valutati per un parametro o entrambi.
Infine, questa pubblicazione fornisce una descrizione dettagliata di operativa per valutare MRD tramite flusso cytometry. Questo include: 1) armonizzazione e/o standardizzazione delle procedure di prelievo di midollo osseo, guida trasporto 2) esempio 3) Descrizione dettagliata del rilevamento delle cellule leucemiche con FACS usando diversi pannelli di anticorpo, inclusi gli approcci di tubo singola cella a caratterizzare la LSC, 4) set-up della FACS macchine per misure standardizzate, 5) programmi analitici per misurazioni MRD e 6) programmi di analisi per il rilevamento di LSC.
Miriamo a mostrare tutte le sfaccettature della procedura tra cui la preparazione del campione, dal momento che è raramente discusso mentre è una questione importante per la qualità del risultato finale. Biopsia e aspirazione del midollo osseo sono procedure cliniche utilizzate per valutare le cellule ematopoietiche all’interno del midollo osseo. Questi vengono eseguiti insieme ad un esame emocromocitometrico completo (CBC) e sbavatura di anima. Il metodo ottimale per l’aspirazione del midollo osseo è fondamentale per la diagnosi esatta e follow-up per la misura di MRD. Inoltre, un successo il midollo osseo aspirato dovrebbe contenere abbastanza cellule per eseguire l’analisi del flusso LAIP e LSC (cellule vitali almeno 10 milioni). Qui, descriviamo il metodo per eseguire un’aspirazione del midollo osseo e fornire linee guida, che dovrebbero provocare adeguata cella campionamento (e limite il potenziale per emodiluizione) necessari per la diagnostica accurata e ulteriori ricerche. Queste considerazioni pre-analitiche sono anche degli approcci MRD di vitale importanza per molecolare (PCR e NGS). Tutti gli esemplari per immunophenotyping dovrebbero essere trattati preferenzialmente entro 24 h dalla raccolta. Anche se non raccomandabile, midollo osseo e campioni di sangue periferici ancora possono elaborati e analizzati fino a 72 h, conservato a temperatura ambiente. Inoltre, tutte le manipolazioni con il materiale devono essere eseguite in condizioni di sterilità, al fine di consentire la crioconservazione di cellule sterili per la successiva valutazione di ricerca/qualità ecc.
Dati ampio sono disponibili che mostrano la prova per la positività MRD essendo associate con la sopravvivenza difficile, e quindi valutazione MRD può migliorare il risultato paziente fornendo informazioni prognostiche supplementari su cui si possono prendere decisioni cliniche. Quindi, un metodo coerenza e armonizzato per valutazione immuno-fenotipica della MRD è indispensabile migliorare in ultima analisi, la terapia del paziente. Questo è importante anche quando si confrontano gli studi clinici attraverso diversi siti clinici, e può in definitiva aiuto in clinica decisione fare e servire come un endpoint clinico surrogato per la sopravvivenza globale. La nozione che solidi orientamenti sono garantiti per le misure precise e coerenti di MRD ha portato a un’azione concertata della rete europea di leucemia (ELN) indicazioni di progettazione all’avanguardia. Questo documento completo sarà pubblicato tardo-2017 e sarà fondamentale per molti gruppi di studio e laboratori muovendo in avanti.
Fasi critiche all’interno del protocollo
Un aspetto importante e spesso trascurato dell’analisi MRD è l’impatto della qualità del campione sulla determinazione accurata di MRD. Questo è più evidente quando il materiale deve essere trasportata ad altri istituti in sperimentazioni cliniche, dati le considerazioni operative aggiuntive che devono essere prese in considerazione in questa impostazione. Per ridurre il rischio di confondere il paziente informazioni e consegna tempestiva dell’amministrazione adeguata campioni è cruciale. Ancora una volta, in questa fase del trasporto le forme corrette e/o importazione in sistemi elettronici ospedalieri con chiare assegnazioni dell’analisi richiesta è necessaria. Notando la stage presso terapia di campionamento MRD è anche cruciale poiché esso può essere rilevante per risoluzione clinica (ad esempio dopo il secondo corso della terapia) e pertanto dovrebbe essere chiaramente definito. L’uso di dati fittizi (come per esempio gennaio 1 all’anno di nascita) aumenta il rischio di confondere i pazienti o le analisi. Se richiesto dalla legge, un modo alternativo di anonimo di identificazione deve essere utilizzato.
Tutti gli esemplari per immunophenotyping dovrebbero essere trattati preferenzialmente entro 24 h dalla raccolta. Anche se non raccomandabile, midollo osseo e campioni di sangue periferici ancora possono elaborati e analizzati fino a 72 h, conservato a temperatura ambiente. Inoltre, tutte le manipolazioni con il materiale migliore possono essere eseguite in condizioni di sterilità, così ulteriore crioconservazione delle cellule in biobanche (locale) rimane rilevante: molti studi clinici hanno ulteriori analisi per analizzare ulteriormente le cellule di leucemia con rispetto alle caratteristiche molecolari, immuno-fenotipica e funzionale deve essere eseguita in una fase successiva. Tuttavia dettagli di biobanking non rientrano nell’ambito di questo manoscritto.
Utilizzando MRD come strumento diagnostico implica che ha bisogno di un laboratorio accreditato, non solo per citometria a flusso, ma anche per quanto riguarda il controllo di qualità di valutazione MRD. Ciò può richiedere la distribuzione di campioni ai laboratori di riferimento specifici o (ri) analisi dei file di flusso con le misurazioni di MRD da squadre di riferimento.
Questo articolo viene descritto le azioni più importanti da midollo osseo aspirato insieme alla determinazione di MRD in campioni clinici – che richiedono un intero team di esperti con specifici compiti, responsabilità e con una comunicazione frequente per una efficace caratterizzazione e analisi. Poiché ogni attività è determinante per la procedura, è consigliabile avere suono logistica tra cui protocolli ad ogni laboratorio e sufficiente personale di backup che sono stato addestrato in modo specifico per l’attività. Inoltre, poiché ci sono alcuni passaggi relativamente soggettive in parte delle procedure (soprattutto la identificazione dei marcatori aberranti LAIP e LSC), è essenziale avere discussioni circa il risultato finale da parte del team, e hanno la relazione finale autorizzata da un team di autorità di vigilanza. Gli sforzi attuali stanno perseguendo lo sviluppo del software di computer che vi aiuterà a standardizzare l’analisi MRD (LAIP e LSC).
Modificazione e risoluzione dei problemi
Ogni laboratorio può avere una propria serie di anticorpi che può essere utilizzato per definire le sottopopolazioni differenti pur avendo un backbone standardizzato dei marcatori è essenziale per ottenere risultati comparabili, come indicato nelle linee guida ELN d’avanguardia per documento misure MRD di cui sopra. Indipendentemente degli indicatori scelti ci sono alcuni problemi che possono rendere difficile l’analisi dei risultati e devono essere prese in considerazione.
Limiti della tecnica
L’identificazione di espressione aberrante marcatore LAIP e LSC è in primo luogo valutato alla diagnosi e monitorato nel tempo (durante e dopo la terapia) per accurata caratterizzazione del fenotipo MRD. Mentre oltre il 95% dei pazienti può essere valutato tramite LAIP o LSC (o entrambi), ancora alcuni pazienti hanno nessun LAIPs definito o no CD34 + CD38-LSCs presentano con CD34 negativi blasti o avere un campione di diagnosi mancante. In questi casi, vale ancora la pena di cercare di misurare MRD con un pannello di anticorpi più ampi in quanto il numero di celle disponibili permette e quindi seleziona il più affidabile (dando la distinzione più forte delle cellule leucemiche) LAIP. Considerando che una percentuale di pazienti che recidivano in definitiva non assomigliano completamente il immunophenotype di diagnosi, a causa dell’eterogeneità della malattia AML, un vasto pannello degli anticorpi alle MRD di misura è consigliabile comunque. Questi spostamenti di immunophenotypic includono le cellule di scoppio e LSCs e sono stati indicati per verificarsi durante terapia16 e la malattia misurabile può basarsi su queste popolazioni prossime cosiddette. In questo momento tuttavia, esso è non stato determinato se tutte le sottopopolazioni di immunophenotypic porterà alla ricaduta di malattia, ed è pertanto non comune pratica di segnalare MRD su misura-terapia basato su queste cellule negli studi clinici. È importante notare che il rischio di perdere LSC a causa di spostamenti di popolazione è ridotta tramite l’approccio di un tubo in cui i più importanti marcatori definizione aberrancy sono in un unico flusso cytometry (PE) canale14.
Significato per quanto riguarda i metodi esistenti
Il metodo descritto in questo protocollo si basa sulla definizione di uno o più LAIPs, le celle che sono seguite durante la terapia. Uno svantaggio di questo metodo è che è stato recentemente dimostrato che LAIP possono cambiare durante la terapia. In questo modo alcune popolazioni prossime con differenti marcatori aberranti possono essere mancate. Per ovviare a questo, sarebbe meglio misurare tutti i marcatori aberranti anziché solo quelli che si trovano al momento della diagnosi. Quindi questo sarebbe simile all’approccio “diverso dal normale” che viene utilizzato da diversi laboratori17.
Applicazioni future
Recentemente, MRD ha ricevuto attenzione supplementare per sperimentazione clinica romanzo di progettazione. In epoca di opzioni di trattamento specializzato e terapia farmacologica mirata, l’uso di MRD come misura di esito ridurrà il tempo necessario per stabilire l’efficacia clinica di nuovi trattamenti, in ultima analisi, permettendo più veloce introduzione di urgente bisogno terapeutico opzioni in clinica. L’importanza della logistica appropriata ed esecuzione pratica di una valutazione di MRD armonizzata sono cruciali per il futuro successo di trattamento di AML come la FDA sta attualmente esaminando la possibilità di usando MRD come endpoint surrogato invece di sopravvivenza globale misura18.
The authors have nothing to disclose.
Questa ricerca è stata sostenuta da Dutch Cancer Society (ALPE 2013-6371) ed Egbers foundation per VONK. Ringraziamo il gruppo di lavoro di AML-MRD olandese per la collaborazione e discussioni fruttuose per il miglioramento continuo e la standardizzazione di AML-MRD.
BD Biosciences | 120995496,060996589 and 013729 | FACS Canto II | |
BD Biosciences | 555360 | CD7 FITC | |
DAKO | F076701 | CD2 FITC | |
Sanquin | M1613 | CD36 FITC | |
BD Biosciences | 332778 | CD15 FITC | |
BD Biosciences | 335039 | CD45RA FITC | |
BD Biosciences | 345810 | CD56 PE | |
BD Biosciences | 337899 | CD22 PE | |
BD Biosciences | 345785 | CD14 PE | |
Miltenyi Biotec | 130-080-801 | CD133 PE | |
BD Biosciences | 562566 | Clec12a PE | |
BD Biosciences | 565568 | Tim-3 PE | |
BD Biosciences | 332774 | CD7 PE | |
BD Biosciences | 333142 | CD11b PE | |
BD Biosciences | 337899 | CD22 PE | |
BD Biosciences | 345810 | CD56 PE | |
BD Biosciences | 347222 | CD34 PERCP-CY5.5 | |
BD Biosciences | 558714 | CD123 PERCP-CY5.5 | |
Beckman Coulter | B49221 | CD117 PE-CY7 | |
BD Biosciences | 562854 | CD33 BV421 | |
BD Biosciences | 345791 | CD19 APC | |
BD Biosciences | 333143 | CD11b APC | |
BD Biosciences | 345800 | CD33 APC | |
BD Biosciences | 345807 | CD38 APC | |
BD Biosciences | 641411 | HLA-DR APC-H7 | |
BD Biosciences | 560532 | CD44 APC-H7 | |
BD Biosciences | 562596 | CD13 BV421 | |
BD Biosciences | 348811 | CD34 PE-CY7 | |
Beckman Coulter | A96416 | CD45 Krome Orange | |
BD Biosciences | 655873 | CD45 HV500c | |
BD Biosciences | 655051 | CST beads | |
BD Biosciences | 555899 | Pharm lysing solution | |
BD Biosciences | 644204 | Multicolor CompBeads | |
BD Biosciences | 655051 | CST beads | |
BD Biosciences | FACSDiva software | ||
Cytognos | Infinicyt | ||
Spherotech | Euroflow RCP-30-5a | ||
Sigma-Aldrich | Tuerk solution | ||
Spherotech | BCP-100-5 | Blank Calibration Particles Beads | |
HSA | |||
Azide | |||
ddH2O |