使用MRD预测急性淋系白血病的预后以及指导治疗决策


【ALL】

急性淋系白血病是一种在成人中非常常见且严重的血液癌症,治疗从诱导化疗开始,有85-90%的病人会出现临床缓解,但是仍有60-70%会复发。相比儿童急性淋系白血病90%的存活率,成人急性淋系白血病的预后是相当差的[1]。本文概述了成人淋巴细胞白血病MRD评估的临床价值。

【MRD的临床影响】

如果您知道每个ALL患者的个体复发风险,您会采取哪些不同的做法?

即使患者处于临床缓解期,残留的白血病细胞也会留在患者体内。这些残留的细胞被称为微小残留病(MRD)。虽然通常很少引起症状,甚至也无法通过形态学评估方法检测到,但这种亚临床疾病负担是复发的早期指标[2]。事实上,MRD的存在被证明是ALL患者复发的重要危险因素[2,3]。

MRD检测在分子水平上测量疾病。

弗雷德哈钦森癌症研究中心的Jerald Radich教授表示MRD不应被视为ALL的“生物标志物”; 相反,MRD是一种疾病。

【MRD预测复发】

MRD是ALL复发的有力预测因子。最近的一项研究发现,MRD阴性与无复发生存期延长4倍,总生存期延长3倍有相关性[9]。加州大学旧金山分校的医学博士Aaron Logon呼吁我们必须将治疗转向针对MRD的靶向和消除。

MRD检测指导治疗决策。MRD状态在实际中被用于指导治疗[10],根据是否适合骨髓移植[2]和预测复发[9]对患者进行危险度分层。它还用于指导临床研究中的治疗决策[11,12]。

MRD阳性被FDA认可为具有临床指导意义的指标美国FDA最近批准了一种靶向抗体,即blinatumomab,用于治疗MRD>0.1%的首次或第二次完全缓解的ALL患者[10]。有一项国际研究将所有临床缓解的ALL成人患者都根据其MRD状况进行了分层,FDA根据这项国际研究的结果批准了他们的申请。MRD阳性患者获得了第一次或第二次完全缓解,并接收了blinatumomab治疗。78%的患者获得了完全的MRD缓解,这与无复发生存率和总体生存率显著提高有关[9]。

ALL中的NCCN指南将MRD描述为治疗响应的评估重要组成部分[4]。

临床实践指南中建议使用MRD检测。

NCCN指南建议在完成初始诱导后对ALL成人患者进行MRD检测。MRD检测的其他时间点应遵循所使用的治疗方案。NCCN指南还建议使用MRD检测来确定第一次或第二次完全缓解但MRD阳性的患者,应使用blinatumomab治疗[4]。来自美国血液学会(ASH)和美国病理学院(CAP)的指南强烈建议诊断时的分子表征应足够全面,以便随后进行MRD检测[13]。在诊断检查时采集的疾病高负荷样本应存储,以便进行未来的MRD分子检测[14]。

【同行评审依据】

诱导治疗后的MRD检测是可高度预后的,因为临床复发始于分子水平上的复发[15]。

一项meta数据分析研究了16项已发表的研究成果,其中包括2076名ALL患者,并量化了生存结果与MRD状态之间的关系。发现MRD阴性与无事件生存期(EFS)和总生存期(OS)相关[3]。MRD检测的预后价值的证据在所有疾病亚型、年龄、已接受的治疗方案、检测时所处的治疗阶段和MRD检测方法中都是一致的[3]。

MRD阴性与10年无事件生存期(EFS) 有64%的相关性,而MRD阳性与之的相关性仅为21%[3]。

【需要考虑的检测关键】

微小残留病(MRD)检测是一种评估缓解[4]和预测复发[16]的有力方法,因为它是疾病的直接衡量标准。但是什么量的残留病可以被认为是“微小”的?

专家们越来越意识到,MRD确实是一个有多少可测量残留疾病存在的问题——可测量的疾病数量取决于所选择的MRD检测方法。简而言之,MRD评估可以获得的临床指导取决于MRD检测的灵敏度和可靠性。其他因素,如验证水平,样本要求和患者本身也是必须考虑到的因素[15]。  

【选择MRD检测的重要因素】

 灵敏度

 特异性

 可验证性/ 标准化

对患者的影响

灵敏度

更深的灵敏度可以更好地预测治疗结果。灵敏度是指给定的MRD分析方法在样本细胞背景下检测白血病细胞的能力,通常表示检测每个细胞时白血病细胞的比例。虽然每1000个细胞中1个白血病细胞的灵敏度水平和每1万个中的1个白血病细胞的灵敏度水平是目前传统技术能达到的常见水平[16,4],但在更高水平的灵敏度下MRD阴性的患者具有最佳预后[15]。

核心问题:

MRD检测的灵敏度是什么水平?

要达到如此的灵敏度需要多少样本量?

这样深度的灵敏度是否足以指导用药?

MRD检测是否稳定的达到NCCN指南所推荐的检测灵敏度(10-5)?

特异性

特异性检测可以提供准确的定量结果。特异性指的是一个检测如何准确可靠地区分健康细胞和恶性细胞,报告结果,并避免错误判定[17]。MRD检测应具有固有的稳定性,以避免由新的抗体靶向治疗方式和癌细胞突变所引起的检测误差,因为上述情况会改变用于鉴定MRD的标志物的表达,从而导致假阴性结果。

核心问题:

MRD检测的假阴性率有多少?

MRD检测的假阴性率跟现有的检测手段相比如何?

新一代治疗方法如抗体靶向治疗,MRD检测方法如何避免检测误差?

检测在癌细胞产生突变后,如何继续准确追踪MRD水平?

可验证性/标准化 

一个检测指导临床治疗的能力与测定的验证方式直接相关。验证和标准化是指对患者样本进行生物学检测所需的操作工作。经过严格验证和标准化的分析对于制定可行的临床决策至关重要,因为检测的提供者必须在获得认证之前披露分析有效性和临床有效性研究的数据。

核心问题:

该检测是否能经得起验证?

标准化的检测是否足够有信心对临床可行性进行支持?

检测结果的形式是什么?

对检测结果的解释是否容易理解?

患者的影响

样本类型和样本数量在选择合适的检测中起着重要的作用。在整个治疗过程中,MRD检测对所有获得完全缓解(CR)患者都有帮助[3],但并非所有患者都相同;对于某些人群来说,他们的临床样本很难获得或细胞数量很少。MRD检测应该解决个体患者的临床和经济需求,并提供给医生可以与患者分享的检测结果,以讨论诱导治疗和巩固治疗后的疾病状态以及在维持和缓解期间监控查出复发[3]。

核心问题:

需要获得何种类型且足够支撑实验的样本(如:骨髓,外周血或组织)

需要多少样本量才能提供足够灵敏的检测?

多少样本量是容易从患者采集的?

检测的价格是否无法负担?

【MRD检测的方法】

定量疾病负荷评估始于20世纪80年代早期检测急性淋系白血病,当时还是使用的免疫荧光显微镜评估MRD【20】。从那时起,MRD测试的准确性和灵敏度已经提高,以跟上有针对性的个性化治疗方案的发展。

MRD检测方法——基于细胞的检测

光学显微镜

传统上,急性淋系白血病治疗有效被定义为光学显微镜检查没有循环的癌细胞[22]。这种形态学检测方法的灵敏度水平约为5%,即每20个细胞检测出1个白血病细胞[20],并且这个方法已经使用了一个多世纪[23]。虽然显微镜仍然常用于诊断初诊病人的疾病负荷,但NCCN临床实践指南已建议使用更敏感的技术来监测治疗后的MRD [4]。

流式细胞术

在20世纪80年代,流式细胞仪的出现为检测MRD提供了一种新的方法——荧光标记具有与白血病相关的异常表面标志物的细胞,并在它们通过激光时对它们进行计数[24,25] 该方法的灵敏度通常为0.01%,每1万个细胞检测1个白血病细胞[15]。一个名为EuroFlow的研究实验室联盟开发了一种流式细胞仪方法,当测试含有至少1000万个细胞的样本时,每100万个细胞检测到2个白血病细胞即可达到0.002%的灵敏度水平[26]。流式细胞术结果可能会被白血病抗原表达的变化(即计数细胞表面标志物)所混淆,而且这种变化可能会发生在很多免疫治疗后[27]。流式细胞仪的结果会因为操作员和使用的设备不同而产生实验之间的差异,这意味着基于流式细胞仪的MRD测试很难标准化[28]。但是EuroFlow已经在尝试创建标准化的流程和程序。样品必须是新鲜的,但是流式细胞术的检测方法可在24小时内得到结果[29]。

MRD检测方法——基于分子的检测

ASO-PCR

20世纪80年代报道了通过PCR实验进行MRD评估的第一个案例。等位基因特异性寡核苷酸(ASO)-PCR评估通过鉴定患者特定的TCR/BCR基因重排并创建患者特异性定制引物来检测和量化这些受体重排的存在[24,30]。随着荧光标记探针和实时定量PCR(Q-PCR)的发展,这种方法的灵敏度在20世纪90年代末得到了进步[31]。基于PCR的MRD检测有着高达0.001%的灵敏度水平,当检测样本含有200万个细胞或更多,每10万个细胞里能检测1个白血病细胞[32]。因为引物是患者特异性的,所以检测可能非常耗时且不可能标准化。样品可以是新鲜的或储存的骨髓(DNA),检测时间大约需要4-5周[33]。

二代基因测序(NGS)

随着Sanger测序的出现,20世纪90年代末期二代测序开始兴起[34]。尽管这种DNA测序技术的高通量,高速度和低成本首先应用于鉴定panel中的遗传标记物,但它已经发展出了更多针对性的特定用途[34]。目前,免疫系统正在利用它来同时表征和量化病人样本中数以百万计独特的B细胞和T细胞受体,从而实现MRD定量[35,36]。NGS对MRD的灵敏度水平始终接近0.0001%,也就是在含有100万个细胞或更多细胞的样本中,每100万个细胞里检测到1个白血病细胞[35]。作为MRD评估的最新方法,基于NGS的评估作为一种外送检测在商业上是可行的。虽然目前很少有医院像流式细胞仪一样在院内进行检测,但NGS被认为是一种更容易标准化的检测方法[15]。

国际推荐高通量测序(NGS)作为MRD检测

参考文献

1.Terwilliger T et al. Blood Cancer j.2017:7(6)e577.

2.Bassan R et al. Blood.2009:113;4153-4162

3. Berry DA,et al. JAMA Oncol .2017;3(7)e170580

4.Referenced with permission from the NCCN Clinical Practice Guidelines in Oncology (NCCN Guidelines®)for Acute Lymphoblastic LeukemiaV.1.2018.National Comprehensive Cancer Network,Inc.2018. All rights reserved. Accessed April 16,2018. To view the most recent and complete version of the guideline, go online to NCCN.org.NCCN. makes no warranties of any kind whatsoever regarding their content, use or application and disclaims any responsibility for their application or use in any ways.

5.US Food and Drug Administration. Oncologic Drugs Advisory Committee Meeting: blinatumomab.Silver Springs, MD.March 7 2018.

6. Goekbuget N,et al.Blood.2012;120:1868-1876

7.Giebel S,et al. Bone Marrow Transplant.2010;45(6):1095-1101

8.Radich JP.Blood.2018;131(12):1269-1270

9. Goekbuget N, et al.Blood. 2018: 131: 1522-1531.

10. Blincyto (Package insert). Thousand Oaks,CA:Amgen lnc;2018

11. Vora A, et al.Lancet Oncol.2013;14(3):199-209

12. Bassan R,et al.Blood.2009;113(18):4153-4162

13.Arber DA,et al.Arch Pathol Lab Med. 2017;141(10)1342-1393

14.Avet-Loiseau H.Am Soc Clin Oncol Educ Book.2016;35:e425-30

15.Wood B,et al.Blood.2018;131(12):1350-1359.

16.Pulsipher,et al.Blood.2015;125(22)3501-8. 

17.Saah A,Hoover D.Ann Intern Med.1997;126(1):91-4. 

18.Department of Health and Human Services,Centers for Medicare and Medicaid Services.Clinical Laboratory Improvements Amendment(CLIA):LDT and CLLA FAQS. Accessed May 10,2018.https://www.cms.gov/Regulations-and-Guidance/Legislation/CLIA/Downloads/LDT-and-CLIA FAQs.pdf. 

19.Department of Health and Human Services,Food and Drug Administration.Food,Drug and Cosmetic Act.https://www.fda.gov/MedicalDevices/Products and Medical Procedures/DeviceApprovals and Clearances/510kClearances/default.htm.

20.van Dongen JM,et al.Blood.2015;125(26):3996-4009. 

21.Faham M,et al.Blood.2012;120(26):5173-80. 

22.Campana,D.Hematol Oncol Clin North Am.2009;23(5):1083-1098. 

23.Taylor,CR.Appl Immunohistochem Mol Morphol.2011:19(6):491-3.

24.Campana D.Semin Hermatol,.2009: 46(1):100-106.

25.Han Y,et al.Lab Chip.2016;16(24):4639-4647.

26.Anderson KC, et al. Clin Cancer Res.2017;23(15):3980-3993

27. Mejstrikova E, et al. Blood Cancer J.2017;7(12): 659.

28.Wang M.Transl Pediatr.2014;3(2):149-155.

29. Flores-Montero J, et al. Leukemia.2017:31(10):2094-2103.

30.Kawasaki ES, et al. Proc Natl Acad Sci USA.1988;85(15):5698-5702.

31.Pongers-Willemse MJ, et al. Leukemia. 1998; 12(12):2006-14.

32.van Dongen JM, et al.Blood.2015;125(26):3996-4009.

33.Paiva B, et al. Blood.2015;125(20):3059-3068.

34.Kamps R, et al. Int J Mol Sci.2017; 18(2):308.

35.Carlson CS, et al. Nat Commun.2013;4: 2680.

36, Reuter J, et al. Mol Cell.2015;58(4):586-97.

37. Anderson K, et al. Clin Cancer Res.2017;23(15):3980-9.

Seq-MRD®

Seq-MRD®是基于二代高通量测序技术,通过对患者进行T细胞受体(TCR)或B细胞受体(BCR)高通量测序,从而高准确和高灵敏地对白血病/淋巴瘤/骨髓瘤患者体内微小残留病(MRD)进行检测服务的产品。能帮助临床医生预测长期疗效、评估治疗效果、监测缓解状态以及检测早期复发。

相比传统的MRD检测方法,Seq-MRD®检测最低可达到100倍的灵敏度,即Seq-MRD®能在100万个健康细胞中检测出隐藏的一个癌细胞。传统MRD检测一般用骨髓样本,但因这种检测技术灵敏度受限,无法在肿瘤负荷较低的血液样中检测到MRD,而Seq-MRD®检测使用骨髓和外周血样本均可,使用血液样本可以达到无创检测。

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艾沐蒽生物是我国目前唯一一家,与国际同步的免疫组—T细胞受(TCR)和B细胞受体(BCR)高通量测序企业。专注于免疫诊断(ImmunoDiagnostics)发展方向。致力于将TCR和BCR测序技术应用于癌症、自身免疫性疾病、传染性疾病等免疫介导性疾病的诊断和治疗中 。

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