Detección de enfermedad residual mínima o medible (Milirutherford) es un biomarcador pronóstico importante para refinar la evaluación de riesgo y predicción de la recaída en la leucemia mieloide aguda (AML). Estas directrices amplias y recomendaciones con las mejores prácticas de identificación consistente y precisa y detección de MRD, puede ayudar en la toma de decisiones eficaces de tratamiento de AML.
Criterios de respuesta en la leucemia mieloide aguda (LMA) ha sido recientemente restablecido, con examen morfológico para determinar si los pacientes lograron remisión completa (CR). Aproximadamente la mitad de los pacientes adultos que ingresaron CR se recaída dentro de 12 meses debido a la consecuencia de las células AML residual en la médula ósea. La cuantificación de estos restantes células de la leucemia, conocidas como enfermedad residual mínima o medible (MRD), puede ser un biomarcador robusto para la predicción de estas recidivas. Por otra parte, el análisis retrospectivo de varios estudios ha demostrado que la presencia de MRD en la médula ósea de los pacientes AML se correlaciona con la supervivencia pobre. No sólo es la población leucémica, reflejado por células albergar una leucemia asociados fenotipo inmunológico (pila), asociado al resultado clínico, pero también lo es la subpoblación de inmaduros baja frecuencia de células madre de leucemia (LSC), los cuales pueden ser seguimiento a través de citometría de flujo MRD o MRD-como enfoques. La disponibilidad de ensayos sensibles que permiten la detección de células de la leucemia residual (stem) en base de características específicas de la enfermedad o enfermedades asociadas (marcadores moleculares anormales o aberrantes immunophenotypes) tiene evaluación de MRD drásticamente mejorada en la AML. Sin embargo, dada la inherente heterogeneidad y complejidad de esta afección como enfermedad, métodos para el muestreo de la médula y realizar análisis de MRD y LSC deben armonizarse siempre que sea posible. En este manuscrito que se describe una metodología detallada para el aspirado de médula ósea adecuado de muestreo, transporte, procesamiento para la evaluación de la citometría de flujo óptimo de varios colores y estrategias para evaluar el indicador MRD y LSC para ayudar en la toma de decisiones terapéuticas que bloquean la muestra para los pacientes AML.
Leucemia mieloide aguda (AML) es que un tumor maligno de la médula ósea caracterizado por defectos en el programa de maduración, con proliferación anormal y la acumulación de las células progenitoras mieloides, inhibición de la hematopoyesis normal y en última instancia, insuficiencia de la médula ósea . La enfermedad es altamente heterogénea en cuanto a morfología, immunophenotype, citogenética, las aberraciones moleculares y firmas de expresión génica, así como a la respuesta al tratamiento y tratamiento resultado1,2. El manejo actual incluye la quimioterapia de inducción con el objetivo de lograr la remisión completa (CR), seguida por remisión posterior al tratamiento, que es en gran medida guiado por los resultados moleculares, citogenéticos y immunophenotypic estudia y consiste ya sea en varios cursos de quimioterapia adicional o trasplante de células madre (autólogos o alogénicos)3. A pesar de tasas de remisión alta después de quimioterapia intensiva de hasta 90% supervivencia a 5 años en adultos sólo es aproximadamente 30-40%, principalmente debido al desarrollo de recidivas que son normalmente resistentes a la quimioterapia y así muy difícil de tratar. Resultado en los niños es mejor, aunque aproximadamente un tercio de la recaída también. Por lo tanto, la detección temprana de recaída inminente llenará una necesidad médica y puede orientar la terapia post remisión4.
Enfermedad residual después de terapia puede reflejar la suma de todos los diagnóstico y mecanismos/factores de resistencia post-diagnóstico; por lo tanto, su medición puede ser instrumental para guiar el tratamiento y pronóstico. La posibilidad de enfermedad residual de delimitando (antiguamente llamada enfermedad residual mínima y ahora se refiere como medibles de enfermedad residual o MRD) muy por debajo de los criterios morfológicos de 5% de blastocitos está cambiando el panorama de la clasificación de riesgo. Actualmente los dos métodos que se utilizan sobre todo para detectar la MRD son flujo cytometry y molecular-, este último se evalúa por la transcriptasa reversa PCR (RT-qPCR)5 o, aunque en una etapa prematura, por nueva generación sequencing (NGS). Muchos estudios en adultos como en niños ya demostrado que diversos enfoques MRD proporcionan información pronóstica fuerte en AML tanto después de6,de la terapia de inducción y consolidación7y una nueva definición de carga de enfermedad ( superior a CR morfológica) está ahora emergiendo8. Esto sugiere que MRD evaluados por flujo o técnicas moleculares deben ser y de hecho son ya cada vez, estándares en cada ensayo clínico en la AML.
Este manuscrito describe el procedimiento de citometría de flujo detallados para obtener una caracterización precisa y reproducible immunophenotypic de MRD en muestras de médula ósea, incluyendo la toma de muestras de médula ósea y tratamiento procedimientos anteriores citometría de flujo. La disponibilidad de muestras de médula ósea de buena calidad en el diagnóstico y seguimiento es crucial para el éxito de esta medida a través de centros clínicos y ensayos clínicos. De hecho, estas consideraciones pre-analíticas son también de los enfoques MRD de vital importancia para molecular (PCR y NGS). Para la caracterización de immunophenotypic de MRD, marcadores expresados aberrantemente se combinan con mieloide normal y marcadores del progenitor, para identificar una leucemia asociados immunophenotype (pila)9. MRD mide el resultado de muchos factores que influyen en la respuesta a la terapia, tales como resistencia intrínseca o adquirida leucemia, farmacodinamia y cinética de la terapia, la vigilancia inmune y cumplimiento. Por lo tanto, MRD es un muy fuerte parámetro pronóstico posterior al diagnóstico asociado con resultado clínico cuando dicotomizada en un nivel de corte determinado por análisis de la característica de funcionamiento de receptor (ROC). En nuestra cohorte AML adultos de HOVON 42a estudio, el nivel de corte se fija en 0,1% de glóbulos blancos de pila total células positivas. Utilizando este criterio para determinar el estado MRD positivo vs negativo, se puede identificar un grupo de pacientes que tienen una incidencia de recaída significativamente peor, supervivencia libre de recidiva y general6. Además, describimos la medición de las células de leucemia inmaduras, resistente a los medicamentos con características similares a la célula de vástago (células CD34 + CD38-leucemia o LSC), que ofrece un fuerte predictor de resultados de los pacientes10. Forma el enfoque MRD de citometría de flujo se acerca a pila y LSC. El enfoque de pila es apropiado para aproximadamente el 90% de los pacientes, mientras que el enfoque LSC puede aplicarse en alrededor del 80% de los pacientes. Juntos sobre el 95% de los pacientes pueden ser evaluado para un parámetro o ambos.
Por último, esta publicación ofrece una descripción detallada de la operación para evaluar MRD por citometría de flujo. Esto incluye: 1) armonización o estandarización de los procedimientos de muestreo de la médula ósea, dirección de transporte 2) muestra 3) Descripción detallada de la detección de células leucémicas con FACS usar varios paneles de anticuerpos incluyendo célula tubo enfoques para caracterizar el LSC, 4) máquinas de montaje de la FACS para las mediciones estandarizadas, 5) programas analíticos para mediciones de MRD y 6) programas analíticos para la detección de la LSC.
Nuestro objetivo es mostrar todas las facetas del procedimiento incluida la preparación de la muestra puesto rara vez se discute si bien es un tema importante para la calidad del resultado final. Biopsia y aspiración de médula ósea son procedimientos clínicos utilizados para evaluar las células hematopoyéticas en la médula ósea. Estos se realizan con un conteo sanguíneo completo (CSC) y un frotis de sangre. El método óptimo para la aspiración de médula ósea es crucial para la diagnosis exacta y el seguimiento para la medición de MRD. Además, un aspirado de médula ósea exitoso debe contener suficientes células para realizar el análisis de flujo de pila y LSC (células viables por lo menos 10 millones). Aquí, describimos el método para realizar una aspiración de médula ósea y ofrece una guía, que debe resultar en adecuada celda muestreo (y límite de la posibilidad de hemodilución) necesarios para la investigación adicional y precisa el diagnóstico. Estas consideraciones pre-analíticas son también de los enfoques MRD de vital importancia para molecular (PCR y NGS). Todas las muestras de immunophenotyping deben procesarse preferencial dentro de las 24 h de colección. Aunque no recomendable, muestras de sangre periférica y médula ósea pueden todavía ser procesadas y analizadas conservado hasta 72 h a temperatura ambiente. Además, todas las manipulaciones con el material deben realizarse en condiciones estériles, para permitir que la criopreservación de células estériles para la posterior evaluación de la investigación/calidad etcetera.
Amplios datos disponibles que muestran evidencia de positividad MRD asociada a supervivencia pobre, y por lo tanto evaluación de MRD puede mejorar resultados de los pacientes por proporcionar información pronóstica adicional sobre la que se pueden hacer las decisiones clínicas. Por lo tanto, un método consistente y armonizado para la evaluación inmuno-fenotípico de MRD es esencial para en última instancia mejorar la terapia del paciente. Esto también es importante cuando se comparan estudios clínicos a través de diferentes centros clínicos, y puede en última instancia, ayuda en la clínica la decisión haciendo y sirviendo como un extremo clínico de sustituto para la supervivencia general. La idea de que directrices sólidas están garantizadas para las mediciones de MRD precisas y coherentes ha conducido a una acción concertada de la red europea de leucemia (ELN) a directrices de diseño de vanguardia. Este documento completo será publicado tarde-2017 y será fundamental para muchos grupos de estudio y laboratorios de avanzar.
Pasos críticos en el protocolo
Un aspecto a menudo pasado por alto e importante de análisis MRD es el impacto de la calidad de la muestra en la determinación exacta de MRD. Esto es más evidente cuando el material tiene que ser transportado a otros institutos en los ensayos clínicos mundiales dados el consideraciones operativas adicionales que deben tomarse en cuenta en este entorno. Para reducir el riesgo de mezclar para arriba paciente información y entrega oportuna de la administración adecuada de las muestras es crucial. Una vez más, en esta etapa del transporte los formularios correctos y/o importación en sistemas electrónicos hospital con asignaciones claras de los análisis solicitados se requiere. Teniendo en cuenta la etapa en la terapia de toma de muestras de MRD también es crucial puesto que puede ser relevante para la decisión clínica (por ejemplo después de segundo curso de la terapia) y, por tanto, debe definirse claramente. El uso de información falsa (como por ejemplo el 1 de enero por el año de nacimiento) aumenta el riesgo de mezclar pacientes o análisis. Si es requerido por ley, debe utilizarse una forma alternativa de anónimas de identificación.
Todas las muestras de immunophenotyping deben procesarse preferencial dentro de las 24 h de colección. Aunque no recomendable, muestras de sangre periférica y médula ósea pueden todavía ser procesadas y analizadas conservado hasta 72 h a temperatura ambiente. Además, todas las manipulaciones con el material pueden mejor realizarse en condiciones estériles, para posterior criopreservación de células en biobancos (local) sigue siendo pertinente: muchos estudios clínicos con análisis adicionales para investigar las células de leucemia con respecto a las características moleculares, inmuno-fenotípicas y funcionales para llevar a cabo en una etapa posterior. Sin embargo detalles de biobancos no están dentro del alcance de este manuscrito.
Uso de MRD como una herramienta de diagnóstico implica que es necesario un laboratorio acreditado, no sólo para citometría de flujo, sino también en cuanto a control de calidad de evaluación de MRD. Esto puede requerir la distribución de muestras a laboratorios de referencia específica o (re) analizar ficheros de flujo con las mediciones de MRD por equipos de referencia.
Este artículo describe las acciones más importantes de la colección de aspirado de médula ósea para determinación de MRD en muestras clínicas – que requieren todo un equipo de expertos con tareas específicas, responsabilidades y con comunicación frecuente para la eficaz caracterización y análisis. Puesto que cada tarea es fundamental para el procedimiento, se recomienda tener sonido logística incluyendo protocolos en cada laboratorio y suficiente personal de respaldo que ha sido específicamente entrenado para la tarea. Además, puesto que hay algunos pasos relativamente subjetivos en la parte de los procedimientos (especialmente pila y LSC aberrante marcador de identificación), es esencial para las discusiones sobre el resultado final por el equipo y el informe final autorizado por un equipo de supervisores. Los esfuerzos actuales están llevando a cabo desarrollo de software de ordenador que te ayudará a estandarizar el análisis MRD (pila y LSC).
Modificación y resolución de problemas
Cada laboratorio puede tener su propio conjunto de anticuerpos que puede utilizarse para definir las diversas subpoblaciones, aunque tener una columna vertebral estandarizada de marcadores es esencial para obtener resultados comparables, como se indica en las directrices del estado del arte ELN para documento medidas de MRD anteriormente descrito. Independientemente de los marcadores solicitados hay algunas cuestiones que pueden dificultar el análisis de los resultados y deben tomarse en consideración.
Limitaciones de la técnica
La identificación de expresión aberrante de marcadores de pila y LSC primero es evaluada en el diagnóstico y seguimiento en el tiempo (durante y después de la terapia) para una caracterización precisa del fenotipo MRD. Mientras que sobre el 95% de los pacientes pueden ser evaluado mediante pila o LSC (o ambos), todavía algunos pacientes tienen no LAIPs definidos o no CD34 + CD38-LSCs presentan CD34 negativo ráfagas o tienen una muestra falta de diagnóstico. En estos casos, vale la pena probar y medir MRD con un panel de anticuerpos tan amplios como el número de celdas disponibles permite y luego selecciona la más confiable (dando la distinción más fuerte de las células leucémicas) pila. Teniendo en cuenta que una proporción de pacientes que recaen en última instancia no parecen totalmente el immunophenotype de diagnóstico, debido a la heterogeneidad de la enfermedad ALD, medir un amplio panel de anticuerpos en MRD se recomienda de todos modos. Estos cambios de immunophenotypic incluyen células de la ráfaga y LSCs y han demostrado que ocurren durante la terapia16 y la enfermedad medible puede basarse en estas poblaciones próximas llamadas. En este momento sin embargo, no ha sido determinada si todas las subpoblaciones de immunophenotypic dará lugar a recaída de la enfermedad, y es por lo tanto no habitual Informe MRD a medida-terapia basada en estas células en los ensayos clínicos. Es importante tener en cuenta que el riesgo de perder LSC debido a cambios de la población se reduce por el acercamiento de un tubo en el que los más importantes marcadores define aberración son en citometría de un flujo (PE) canal14.
Importancia con respecto a los métodos existentes
El método descrito en el presente Protocolo se basa en la definición de LAIPs uno o más, que las células se siguen durante la terapia. Una desventaja de este método es que se ha recientemente demostrado que la pila puede cambiar durante la terapia. De esta forma que algunas poblaciones próximas con diferentes marcadores aberrantes pueden ser faltadas. Para evitar esto, lo mejor sería medir todos los marcadores de aberrantes en lugar de sólo los que se encuentran en el diagnóstico. Esto sería similar a lo “diferente de la normal” que es utilizado por varios laboratorios17.
Futuras aplicaciones
Recientemente, MRD ha recibido atención adicional para el nuevo diseño de ensayo clínico. En la era de las opciones de tratamiento especializado y farmacoterapia específica, el uso de MRD como una medida de resultado se reduce el tiempo necesario para establecer la eficacia clínica de nuevos tratamientos, en última instancia, lo que permite una introducción más rápida de urgencia terapéutica opciones en la clínica. La importancia de la logística adecuada y ejecución práctica de una evaluación armonizada de MRD son cruciales para el futuro éxito del tratamiento de AML como la FDA está investigando la factibilidad de uso de MRD como un endpoint sustituto en vez de la supervivencia global mide18.
The authors have nothing to disclose.
Esta investigación ha sido apoyada por la sociedad holandesa de cáncer (ALPE 2013-6371) y Fundación Egbers para VONK. Agradecemos al grupo de trabajo de AML-MRD holandés para la colaboración y fructíferas discusiones para la mejora continua y la estandarización de 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 |