Минимальная остаточная болезнь

Минимальная остаточная болезнь
Другие имена	Молекулярная остаточная болезнь

Минимальная остаточная болезнь (МОБ), также известная как молекулярная остаточная болезнь , — это название, данное небольшому количеству раковых клеток, которые остаются в организме человека во время или после лечения, когда пациент находится в стадии ремиссии (нет симптомов или признаков заболевания). Чувствительные молекулярные тесты либо находятся в разработке, либо доступны для проверки на МОБ. Они могут измерять мельчайшие уровни раковых клеток в образцах тканей, иногда всего лишь одну раковую клетку на миллион нормальных клеток, используя ДНК , РНК или белки .

Обнаружение MRD тесно связано с рецидивом рака. Часто с заблаговременностью в несколько месяцев по сравнению с другими формами клинических данных.

Тесты минимально инвазивны (включают простой забор крови). Мониторинг проводится каждые три-шесть месяцев. Мониторинг MRD может проводиться в рамках исследований или клинических испытаний, а некоторые из них приняты для обычного клинического использования. MRD — это форма жидкой биопсии , которая имеет и другие применения, например, в скрининговых тестах на множественные раковые заболевания .

Молекулярные тесты, выявляющие минимальную остаточную болезнь, полезны для выбора лечения, мониторинга или предотвращения рецидива.

Предыстория: проблема минимальной остаточной болезни (МОБ)

Первоначально MRD был описан при гематологических раковых заболеваниях, таких как острый миелоидный лейкоз у взрослых . Впоследствии исследования MRD расширились и стали включать другие гематологические злокачественные новообразования, такие как множественная миелома, а также солидных опухолей.

При лейкемии генетическая аномалия в одной клетке может привести к ее быстрому размножению, что приводит к пролиферации определенных типов клеток в крови. Симптомы не проявляются до тех пор, пока заболевание не достигнет далеко зашедшей стадии и в организме не останется 1 кг или один триллион лейкозных клеток.

Начальное лечение, например, ингибиторами BCL2 , ингибиторами FLT3 или ингибиторами IDH1/2 , может убить лейкозные клетки. Однако предлейкемические клоны могут пережить лечение и персистировать с частотой менее 0,1% в костном мозге в течение месяцев или лет.

Это минимальное остаточное заболевание можно выявить с помощью чувствительных молекулярных тестов, таких как секвенирование ДНК, но не с помощью других методов, таких как просмотр клеток под микроскопом. Отсюда и альтернативное название — молекулярная остаточная болезнь.

При лечении рака тестирование MRD играет несколько важных ролей:

• определение того, уничтожило ли лечение рак или остались его следы
• мониторинг состояния ремиссии пациента, а также выявление рецидива рака
• сравнение эффективности различных методов лечения
• помощь пациентам и врачам в принятии решений о том, стоит ли
  • начать новую схему лечения
  • остановить или приостановить текущий режим
  • возобновить предыдущий режим

Методы измерения минимальной остаточной болезни

ДНК-тесты

ДНК-тесты основаны на обнаружении в крови циркулирующей опухолевой ДНК, содержащей последовательности ДНК, специфичные для рака. Современные методы используют секвенирование нового поколения для обнаружения MRD. Метод обнаружения может быть «информированным об опухоли», используя информацию о мутациях, полученную в результате секвенирования образцов биопсии опухолевой ткани человека перед последующим мониторингом MRD. Или они могут быть «независимыми от опухоли», также известными как «неинформированные о опухолях» или «неинформированные о опухолях», используя фиксированную панель известных мутаций, вызывающих рак. Независимый от опухоли подход выбирается, когда информация о мутациях в первичной опухолевой ткани человека недоступна.

Подход, основанный на информации об опухолях, является формой персонализированной медицины . Обычно для мониторинга MRD выбираются десятки или сотни мутаций, и эти тесты могут иметь предел обнаружения 0,001%, или одну клетку на 100 000. Последовательности ДНК, выбранные при таком подходе, могут способствовать возникновению рака или могут быть просто связаны с ним (т.е. мутация, которая переносится раковыми клетками, но не является движущей силой канцерогенеза).

Маркерами, используемыми для тестирования на основе ДНК, могут быть однонуклеотидные полиморфизмы или хромосомные транслокации . В случае лейкемии это может быть t(14;18) с участием BCL2 и t(11;14) с участием BCL1 ( CCND1 ). Другие методы обнаружения MRD включают микросателлиты , иммуноглобулин и Т-клеточные рецепторы .

РНК-тесты

Они основаны на обнаружении последовательности РНК, специфичной для рака. Обычно это достигается за счет использования обратной транскрипции РНК с последующей полимеразной цепной реакцией. Тесты на основе РНК обычно используются, когда тест ДНК нецелесообразен. Например, транслокация t(9;22) BCR-ABL может происходить на большой длине хромосомы, что делает тестирование на основе ДНК трудным и неэффективным. Однако РНК является гораздо менее стабильной мишенью для диагностики, чем ДНК, и требует осторожного обращения и обработки.

Маркеры, используемые для тестирования на основе РНК, представляют собой почти исключительно хромосомные транслокации, такие как t(9;22) BCR-ABL , t(15;17) PML-RARA и t(12;21) ETV6 -RUNX1 ( TEL-AML1 ).

Индивидуальное тестирование пациентов

Индивидуальное обнаружение MRD с использованием иммуноглобулина (IG) или рецепторов Т-клеток (TCR) набирает популярность как способ измерения MRD при лейкозах, которые не содержат хромосомных транслокаций или других специфичных для лейкемии маркеров. В этом случае лейкемически-специфичный клон IG или TCR амплифицируют с помощью ПЦР и секвенируют вариабельную область IG или TCR. На основе этой последовательности разрабатываются праймеры для ПЦР , которые будут амплифицировать только конкретный лейкемический клон пациента.

Тесты на основе ДНК и РНК требуют, чтобы патологоанатом исследовал костный мозг, чтобы определить, на какую специфическую лейкемическую последовательность следует ориентироваться. После определения мишени берут образец крови или костного мозга, выделяют нуклеиновую кислоту и анализируют образец на наличие лейкемической последовательности. Эти тесты очень специфичны и позволяют обнаружить лейкозные клетки на уровне до одной клетки на миллион, хотя обычно достигаемый предел составляет от одной на 10 000 до одной на 100 000 клеток. Для сравнения, предел того, что можно обнаружить с помощью традиционных морфологических исследований с помощью микроскопа, составляет примерно одну клетку из 100.

Иммунологические тесты

При иммунологическом тестировании лейкозов используются белки на поверхности клеток. Лейкоциты (лейкоциты) могут иметь на поверхности различные белки в зависимости от типа лейкоцитов. Лейкозные клетки часто демонстрируют весьма необычные и уникальные комбинации (лейкемический фенотип) этих белков клеточной поверхности. Эти белки можно окрашивать антителами, меченными флуоресцентными красителями, и обнаруживать их с помощью проточной цитометрии . Предел обнаружения иммунологических тестов обычно составляет около одной клетки на 10 000, и его нельзя использовать при лейкозах, не имеющих идентифицируемого и стабильного лейкозного фенотипа.

Использование и общие мишени для обнаружения гематологических и солидных опухолей

Острый лимфобластный лейкоз (ОЛЛ)

Цели: t(9;22) BCR-ABL , t(12;21) ETV6-RUNX1 ( TEL-AML1 ), специфичные для пациента анализы на гены иммуноглобулинов и рецепторов Т-клеток.

Использование: Обнаружение хромосомных транслокаций MRD широко используется в качестве стандартной клинической практики. Анализы, специфичные для пациентов, получают признание, но до сих пор обычно используются только в протоколах исследований.

Острый миелоидный лейкоз (ОМЛ)

Цель: t(15;17) PML-RARA , t(8;21) AML1- RUNX1 T1 ( AML-ETO ), inv(16), BCL2 , FLT3 , IDH1/2 , NPM1 .

Использование: Обнаружение хромосомных транслокаций MRD широко используется в качестве стандартной клинической практики.

Хронический лимфоцитарный лейкоз

Цели: Белки клеточной поверхности, специфичные для пациента анализы на иммуноглобулин и гены рецепторов Т-клеток.

Применение: Иммунологические методы получают все более широкое применение по мере того, как для клинических испытаний используются более совершенные проточные цитометры. Специфические для пациента анализы по-прежнему обычно используются только в протоколах исследований.

Хронический миелогенный лейкоз

Цель: t(9;22) BCR-ABL

Применение: MRD-обнаружение t(9;22) считается стандартом лечения всех пациентов с ХМЛ и чрезвычайно ценно для пациентов, получающих лечение мезилатом иматиниба (Гливек/Гливек).

Фолликулярная лимфома

Цели: t(14;18) IgH/ BCL2 , специфичные для пациента анализы на гены иммуноглобулинов и рецепторов Т-клеток.

Использование: t(14;18) регулярно используется для обнаружения MRD. Специфические для пациента анализы по-прежнему обычно используются только в протоколах исследований.

Мантийноклеточная лимфома

Цели: t(11;14) IgH/ CCND1 (IgH/ BCL1 ), специфические для пациента анализы на гены иммуноглобулинов и рецепторов Т-клеток

Применение: t(11;14) регулярно используется для обнаружения MRD, но этот анализ может надежно обнаружить только 40–60% транслокаций t(11;14). Анализы, специфичные для пациента, по-прежнему обычно используются только в протоколах исследований.

Множественная миелома

Цели: Уровни М-белка в крови, индивидуальные анализы на иммуноглобулин и гены рецепторов Т-клеток (высокие уровни соматической гипермутации часто не позволяют этому анализу работать надежно).

Применение: Уровень М-белка в крови является стандартом лечения и используется почти у всех пациентов с множественной миеломой. Анализы, специфичные для пациента, по-прежнему обычно используются только в протоколах исследований.

Солидные опухоли

Исследования по выявлению с помощью MRD нескольких солидных опухолей, таких как опухоли молочной железы, Колоректальный, Немелкоклеточный рак легких (НМРЛ), Простата, Меланома, мочевой пузырь, и рак поджелудочной железы.

Новое исследование использует полногеномное секвенирование и искусственный интеллект для выявления MRD при множественных солидных опухолях.

Виды животных, кроме человека

Потенциально рак можно было бы контролировать аналогичным образом и у животных, кроме человека, однако на сегодняшний день не существует никаких известных доказательств такого ветеринарного применения.

Значение

Уровень MRD является показателем прогноза или риска рецидива.

В некоторых случаях уровень MRD на определенный момент лечения является полезным ориентиром для прогноза пациента. Например, при детской лейкемии врачи традиционно берут образец костного мозга через пять недель и оценивают по нему уровень лейкемии. Даже с помощью микроскопа им удалось идентифицировать нескольких пациентов, у которых болезнь не излечилась, и эти пациенты получали другое лечение. Тесты MRD также используют это время, но тесты гораздо более чувствительны.

Когда были изучены прошлые пациенты, пациенты с высокими уровнями на этой стадии – здесь «высокий» означает часто лейкоз более 1 клетки на 1000 – подвергались риску рецидива. У пациентов с уровнем ниже 1 на 100 000 рецидив был очень маловероятен. У тех, кто был между ними, у некоторых случился рецидив. Это привело к идее, что тестирование MRD может предсказать результат, и теперь это было доказано. Следующим шагом будет вопрос о том, можно ли после выявления пациента, для которого стандартное лечение подвергает высокому риску, предложить ему различные методы лечения, чтобы снизить этот риск. Это изучается в нескольких клинических испытаниях.

Другие исследовательские группы рассматривали другие сроки лечения – например, 3 месяца, 6 месяцев, один год или окончание текущего лечения (два года), и они также могут предсказать результат.

Есть также несколько научных исследований, показывающих, что уровень MRD после трансплантации костного мозга указывает на риск рецидива.

Мониторинг людей на предмет ранних признаков рецидивирующего лейкоза

Другое возможное применение — выявить, когда или когда у кого-то начнется рецидив, на ранней стадии, до того, как симптомы вернутся. Это будет означать регулярные анализы крови или костного мозга. Это изучается в основном при хроническом миелолейкозе (ХМЛ), где можно изучать лейкоз в крови, которую легче регулярно брать, чем костный мозг. Молекулярные тесты могут показать, что уровень опухоли начинает расти очень рано, возможно, за несколько месяцев до возобновления симптомов. Раннее начало лечения может быть полезным: пациент станет здоровее; меньше лейкозных клеток, с которыми приходится иметь дело; клетки могут поддаваться лечению, поскольку при клиническом рецидиве они часто становятся более устойчивыми к используемым лекарствам.

Индивидуализация лечения

Вся эта область подлежит индивидуализации лечения или, если хотите, выявлению факторов риска. В настоящее время большинство пациентов получают одно и то же лечение, но лейкемия является очень разнообразным заболеванием, и разные пациенты, вероятно, имеют совершенно разные потребности в лечении для искоренения болезни.

Например, первоначальная пятинедельная индукционная терапия может быстро излечить заболевание у некоторых пациентов. У других такое же лечение может вызвать значительное количество заболеваний. Измерение уровня MRD помогает врачам решить, каким пациентам что нужно. Другими словами, он определяет индивидуальный риск рецидива у пациентов и теоретически может позволить им получить ровно столько лечения, сколько необходимо для его предотвращения.

Без информации MRD врачи ничего не могут сделать, кроме как назначить одинаковое лечение всем пациентам. Они знают, что для одних этого будет недостаточно, а для других — чрезмерно, но они мало что могут сделать, поскольку невозможно определить, кому что нужно. Выявление факторов риска для индивидуализации лечения является большой областью медицины.

Уход

Обычно подход заключается в том, чтобы сначала привести рак в состояние ремиссии (отсутствие симптомов), а затем попытаться уничтожить оставшиеся клетки (MRD). Часто методы лечения, необходимые для ликвидации МОБ, отличаются от тех, которые использовались первоначально. Это область большого количества исследований.

Кажется разумной идеей стремиться уменьшить или искоренить MRD. Что необходимо, так это доказательства того, какой метод является лучшим и насколько хорошо он работает. Это появляется. Лечение, специально нацеленное на MRD, может включать:

• интенсивное традиционное лечение с использованием большего количества лекарств или другой комбинации лекарств
• трансплантация стволовых клеток, например, трансплантация костного мозга. Это позволяет проводить более интенсивную химиотерапию, и, кроме того, трансплантированный костный мозг может помочь искоренить минимальную остаточную болезнь.
• иммунотерапия
• тщательное наблюдение за пациентом на предмет ранних признаков рецидива. Это область активных исследований в нескольких странах.
• лечение моноклональными антителами, нацеленными на раковые клетки
• вакцины против рака

Области текущих исследований и разногласий

Клиническая ценность тестов MRD

Важно, чтобы врачи, интерпретирующие результаты тестов, основывали свои слова на научных данных. Если кто-то посещает больницу и проходит какое-то исследование (например, анализ крови), большинство тестов используются часто и раньше проводились тысячи или миллионы раз на самых разных людях. Врачи, читающие результаты тестов, имеют большой объем доказательств, позволяющих интерпретировать значение результатов. Напротив, тесты MRD являются новыми, а заболевания встречаются редко. Тесты проводились на относительно небольшом количестве людей. Следовательно, имеется меньше доказательств, которые могли бы помочь врачам интерпретировать результаты тестов или принимать на их основе решения о лечении. Говоря простым языком, это означает, что врачи, скорее всего, будут очень осторожны и будут больше полагаться на другие тесты, которые они знают и которым доверяют, чем на эти, по крайней мере, в настоящее время, пока накапливаются доказательства.

Метод тестирования и когда его проводить

Существуют разногласия по поводу лучшего времени для тестирования и лучшего метода тестирования. Существуют национальные и международные подходы к их стандартизации. В отношении детской лейкемии и хронического миелолейкоза, по-видимому, возникает консенсус.

Существует ли такое понятие, как безопасный уровень MRD?

Также существуют разногласия по поводу того, всегда ли MRD плох, неизбежно вызывая рецидив, или иногда низкие уровни «безопасны» и не возобновляются. Обычно предполагается, что раковые клетки неизбежно растут и что, если они присутствуют, обычно развивается болезнь. Но исследования на животных показали, что лейкозные клетки могут годами находиться в организме в состоянии покоя и не размножаться снова. По этой причине, возможно, целью лечения МОБ может быть снижение его до «безопасного» уровня, а не полное его искоренение.

Полезно ли тестирование MRD для всех пациентов?

Некоторые виды лейкемии трудно поддаются лечению. В этом случае неясно, как поможет тестирование MRD. Пациенты могут плохо себя чувствовать при текущем лечении, но иногда неясно, какое другое лечение может быть лучше. Таким образом, существует аргумент, что, поскольку в тесте нет необходимости: он может включать дополнительную процедуру для пациента; никакой полезной информации о лечении это не даст, в этом нет необходимости.

Тестирование в больницах и других лабораториях

Где сделано

В настоящее время большая часть MRD-тестов проводится во время клинических испытаний. Тесты являются специализированными, поэтому образцы обычно отправляются в центральную справочную лабораторию в каждом регионе или стране. Тесты не проводятся в большинстве обычных диагностических лабораторий, поскольку они, как правило, сложны, а также будут использоваться относительно нечасто.

Доступность тестирования

MRD-тестирование технически сложно и требует много времени; тесты стоят дорого, поэтому обычно доступны только в специализированных центрах в рамках клинических испытаний.

Интерпретация результатов испытаний

В отличие от клинических тестов, которые проводились миллионы раз и могут использоваться для определения лечения, тесты MRD являются новыми и проводились на относительно небольшом количестве людей (максимум на нескольких тысячах). Исследователи и врачи все еще создают базу данных, необходимую для того, чтобы показать, что означают тесты MRD, хотя в будущем ситуация, вероятно, изменится, поскольку тестирование станет более рутинным.

Ресурсы

Общий

• Минимальная остаточная болезнь . Веб-сайт. Современные технологии обнаружения MRD . Июль 2013.
• Фонд исследования лейкемии (Великобритания)
• Дети с лейкемией (Великобритания)
• Яника Лейн; Стивен Х. Волински; Шнайдер, Стивен Генри (2005). Пациент из ада: как я работал со своими врачами, чтобы получить лучшее от современной медицины, и как вы тоже можете это сделать . Кембридж, Массачусетс: Книги Да Капо. ISBN  0-7382-1025-0 .

Учебники

• Фрей Э., Куфе Д.В., Холланд Дж.Ф. (2003). «Часть VII Детская онкология, Раздел 37: Детская онкология: острый лимфобластный лейкоз у детей» . Лекарство от рака 6 . Гамильтон, Онтарио: BC Декер. стр. 141а . ISBN  1-55009-213-8 .
• Фрей Э., Куфе Д.В., Холланд Дж.Ф. (2003). «Часть VII Детская онкология, Раздел 37: Детская онкология: Нейробластома: Концепция терапии, связанной с риском» . Лекарство от рака 6 . Гамильтон, Онтарио: BC Декер. стр. 142в . ISBN  1-55009-213-8 .
• Фрей Э., Куфе Д.В., Холланд Дж.Ф. (2003). «Раздел 34: Система кроветворения: острый лимфоцитарный лейкоз у взрослых: оценка минимальной остаточной болезни» . Лекарство от рака 6 . Гамильтон, Онтарио: BC Декер. стр. 129 . ISBN  1-55009-213-8 .

Научные статьи

• Хаферлах Т., Бахер У., Керн В., Шнитгер С., Хаферлах К. (январь 2008 г.). «Диагностика BCR/ABL-негативных хронических миелопролиферативных заболеваний (ХМЛП): комплексный подход, основанный на морфологии, цитогенетике и молекулярных маркерах» . Энн Гематол . 87 (1): 1–10. дои : 10.1007/s00277-007-0403-6 . ПМК   2082654 . ПМИД   17938925 .
• Шмитт С., Балог Б., Грундт А. и др. (июнь 2006 г.). «Перегруппировка bcl-2/IgH в популяции из 204 здоровых людей: возникновение, распределение по возрасту и полу, контрольные точки и достоверность метода обнаружения». Лейк. Рез . 30 (6): 745–50. дои : 10.1016/j.leukres.2005.10.001 . ПМИД   16297448 .
• Каве Х., ван дер Верфф тен Бош Дж., Сучу С. и др. (август 1998 г.). «Клиническое значение минимальной остаточной болезни при остром лимфобластном лейкозе у детей. Европейская организация по исследованию и лечению рака - Кооперативная группа по детской лейкемии» . N Engl J Med . 339 (9): 591–8. дои : 10.1056/NEJM199808273390904 . ПМИД   9718378 .
• Бриско М.Дж., Кондон Дж., Хьюз Э. и др. (январь 1994 г.). «Прогнозирование исхода острого лимфобластного лейкоза у детей путем молекулярной количественной оценки остаточного заболевания в конце индукции». Ланцет . 343 (8891): 196–200. дои : 10.1016/S0140-6736(94)90988-1 . ПМИД   7904666 . S2CID   12444292 .