Minimal kvarvarande sjukdom

Minimal kvarvarande sjukdom

Minimal residual disease (MRD) är namnet på ett litet antal leukemiska celler (cancerceller från benmärgen) som finns kvar i personen under behandlingen, eller efter behandlingen när patienten är i remission (inga symtom eller tecken på sjukdom ) . Det är den främsta orsaken till återfall vid cancer och leukemi . Fram till för ett decennium sedan, [ när? ] inget av testerna som användes för att bedöma eller upptäcka cancer var tillräckligt känsliga för att upptäcka MRD. Nu finns dock mycket känsliga molekylärbiologiska tester tillgängliga, baserade på DNA , RNA eller proteiner . Dessa kan mäta små nivåer av cancerceller i vävnadsprover, ibland så låga som en cancercell på en miljon normala celler.

Vid cancerbehandling, särskilt leukemi, har MRD-testning flera viktiga roller: att avgöra om behandlingen har utrotat cancern eller om spår finns kvar, jämföra effekten av olika behandlingar, övervaka patientens remissionsstatus samt upptäcka återfall av leukemi eller cancer, och välja den behandling som bäst möter dessa behov.

Testerna är inte enkla, är ofta en del av forskning eller prövningar, och några har accepterats för rutinmässig klinisk användning.

Bakgrund: problemet med minimal återstående sjukdom (MRD)

Mest forskning om MRD har gjorts på leukemi, särskilt två typer: kronisk myeloid leukemi hos vuxna och akut lymfatisk leukemi hos barn (den vanligaste barncancern).

Leukemi är en cancer i celler i blodet och påverkar främst benmärgen där de tillverkas. För de flesta mänskliga leukemier är orsaken inte känd. Riskfaktorer kan vara kemikalier och röntgen.

Leukemi innebär en genetisk avvikelse som kan börja i en enda cell och sedan föröka sig snabbt, vilket leder till en störning av andelen celltyper i blodet. När ett benmärgsprov tas kan leukemiceller ses i mikroskop. Leukemiceller ser ut som normala omogna blodkroppar, och frisk märg är ofta 1–2 % omogna ( blaster ) celler. Men vid leukemi finns det onormalt höga antal omogna celler, som utgör 40–90 % av märgen. Ytterligare undersökning av benmärgen genom tester inklusive flödescytometri och FISH är nödvändiga för att diagnostisera den specifika maligniteten.

Symtom uppstår inte förrän sjukdomen är långt framskriden, och det finns 1 kg eller 1 000 000 000 000 leukemiceller i kroppen. [ citat behövs ]

De första fem veckorna av behandlingen [ förtydligande behövs ] dödar de flesta leukemiceller, och märgen börjar återhämta sig. Omogna vita blodkroppar kan finnas hos patienten, även om de inte nödvändigtvis är maligna celler. I de flesta fall överlever ett fåtal leukemiceller (cirka 0,001%) denna behandling och kvarstår i märgen i månader eller år. Cancerceller mikroskop . kan identifieras genom DNA-baserade eller immunologiska tester, men de kan inte identifieras som cancerceller när de ses i

För ungefär 30 år sedan, [ när? ] leukemi var allmänt dödlig. Patienterna behandlades under några veckor (snarare än månader eller år som för närvarande), vilket gav remission, men nästan alla patienter fick återfall efter några veckor eller månader. Det är nu känt att minimal kvarvarande sjukdom kan växa igen när behandlingen avbryts. Genetiska tester kan bekräfta att leukemicellerna vid återfall är ättlingar till de som var närvarande när sjukdomen först dök upp.

Läkare strävar efter att förhindra att återfall uppstår. För närvarande återfaller de flesta barn inte - sjukdomen "botas" vid första försöket. Om sjukdomen återfaller är den vanligtvis mer resistent mot behandling än vid första diagnosen. Patienter som har fått återfall en gång löper stor risk för återfall i framtiden, och de kanske inte svarar lika bra på läkemedel som de fått tidigare.

Tester som avslöjar minimal kvarvarande sjukdom (en cancercell i en population av en miljon normala celler) är till hjälp för att styra behandlingen och förhindra återfall. En enda kvarvarande leukemicell kan vara dödlig, eftersom maligna celler delar sig utan kontroll. Konditioneringsregimer kan fortsätta så länge som patienten är tillräckligt frisk för att upprätthålla skada genom cellgiftsbehandlingar.

Mest forskning om MRD gjordes på leukemi och lymfom . Forskare hoppas att de upptäckter som gjorts kan användas för att förstå och behandla andra cancerformer.

Tekniker för att mäta minimal kvarvarande sjukdom vid leukemi

DNA-baserade tester

Dessa är baserade på att detektera en leukemispecifik DNA-sekvens. I allmänhet uppnås detta genom användningen av polymeraskedjereaktionen, en mycket känslig teknik som ligger till grund för mycket av molekylärbiologin. Den valda DNA-sekvensen kan bidra till uppkomsten av leukemin, eller kan helt enkelt vara kopplad till den.

Markörerna som används för DNA-baserad testning är ofta kromosomala translokationer som t(14;18) som involverar BCL2 och t(11;14) som involverar BCL1 ( CCND1 ). Andra gener som används för MRD-detektion inkluderar mikrosatelliter , immunglobulin och T-cellsreceptor .

Vissa nya tekniker använder Next-Generation Sequencing för att upptäcka MRD.

RNA-baserade tester

Dessa är baserade på att detektera en leukemispecifik RNA-sekvens. I allmänhet uppnås detta genom användning av omvänd transkription av RNA:t följt av polymeraskedjereaktion. RNA-baserade tester används normalt när ett DNA-test är opraktiskt. Till exempel kan t(9;22) BCR-ABL- translokationen ske över en stor längd av kromosomen, vilket gör DNA-baserad testning svår och ineffektiv. Men RNA är ett mycket mindre stabilt mål för diagnostik än DNA och kräver noggrann hantering och bearbetning.

Markörerna som används för RNA-baserad testning är nästan uteslutande kromosomala translokationer såsom t(9;22) BCR-ABL, t(15;17) PML-RARA och t(12;21) ETV6 -RUNX1 (TEL-AML1).

Patientspecifik testning

Patientspecifik MRD-detektion med hjälp av immunglobulin (IG) eller T-cellsreceptorer (TCR) blir allt populärare som ett sätt att mäta MRD vid leukemier som inte innehåller en kromosomal translokation eller annan leukemispecifik markör. I detta fall amplifieras den leukemispecifika IG- eller TCR-klonen med användning av PCR och den variabla regionen av IG eller TCR sekvenseras. Från denna sekvens utformas PCR-primers som endast kommer att amplifiera den specifika leukemiklonen från patienten.

Både DNA- och RNA-baserade tester kräver att en patolog undersöker benmärgen för att avgöra vilken leukemispecifik sekvens som ska riktas mot. När målet väl har bestämts erhålls ett prov av blod eller benmärg, nukleinsyra extraheras och provet analyseras med avseende på den leukemiska sekvensen. Dessa tester är mycket specifika och upptäcker leukemiceller i nivåer ner till en cell på en miljon, även om gränsen som vanligtvis uppnås är 1 på 10 000 till 1 på 100 000 celler. Som jämförelse är gränsen för vad man kan upptäcka med traditionella morfologiska undersökningar med mikroskop cirka 1 cell på 100.

Immunologiska tester

Immunologiskt baserad testning av leukemier använder proteiner på ytan av cellerna. Vita blodkroppar (WBC) kan visa en mängd olika proteiner på ytan beroende på vilken typ av WBC. Leukemiska celler visar ofta ganska ovanliga och unika kombinationer (leukemisk fenotyp) av dessa cellyteproteiner. Dessa proteiner kan färgas med fluorescerande färgämnesmärkta antikroppar och detekteras med flödescytometri . Gränsen för detektion av immunologiska tester är i allmänhet cirka 1 av 10 000 celler och kan inte användas på leukemier som inte har en identifierbar och stabil leukemisk fenotyp.

Användning av och vanliga mål vid detektion vid olika leukemier, lymfom och solida tumörer

Akut lymfatisk leukemi (ALL)

Mål: t(9;22) BCR-ABL, t(12;21) ETV6-RUNX1 (TEL-AML1), Patientspecifika analyser för immunglobulin- och T-cellsreceptorgener

Användningsområden: Kromosomal translokation MRD-detektion används i stor utsträckning som en vanlig klinisk praxis. Patientspecifika analyser vinner acceptans men används fortfarande i allmänhet bara i forskningsprotokoll.

Akut myeloid leukemi (AML)

Mål: t(15;17) PML-RARA, t(8;21) AML1- RUNX1 T1 (AML-ETO), inv(16)

Användningsområden: Kromosomal translokation MRD-detektion används i stor utsträckning som en vanlig klinisk praxis.

Kronisk lymfatisk leukemi

Mål: Cellytproteiner, patientspecifika analyser för immunglobulin- och T-cellsreceptorgener

Användningsområden: Immunologiska metoder får allt större användning eftersom mer avancerade flödescytometrar används för kliniska tester. Patientspecifika analyser används fortfarande i allmänhet bara i forskningsprotokoll.

Kronisk myelogen leukemi

Mål: t(9;22) BCR-ABL

Användningsområden: MRD-detektion av t(9;22) anses vara standardvård för alla patienter med KML och är extremt värdefull för patienter som behandlas med imatinibmesylat (Gleevec/Glivec).

Follikulärt lymfom

Mål: t(14;18) IgH/BCL2, Patientspecifika analyser för immunglobulin- och T-cellsreceptorgener.

Användning: t(14;18) används regelbundet för MRD-detektering. Patientspecifika analyser används fortfarande i allmänhet bara i forskningsprotokoll.

Mantelcellslymfom

Mål: t(11;14) IgH/CCND1 (IgH/BCL1), patientspecifika analyser för immunglobulin- och T-cellsreceptorgener

Användningsområden: t(11;14) används regelbundet för MRD-detektion, men analysen kan endast pålitligt detektera 40–60 % av t(11;14)-translokationerna. Patientspecifika analyser används fortfarande i allmänhet bara i forskningsprotokoll.

Multipelt myelom

Mål: M-proteinnivåer i blod, patientspecifika analyser för immunglobulin- och T-cellsreceptorgener (höga nivåer av somatisk hypermutation hindrar ofta denna analys från att fungera tillförlitligt).

Användningsområden: M-proteinnivå i blodet är standardvård och används för nästan alla patienter med multipelt myelom. Patientspecifika analyser används fortfarande i allmänhet bara i forskningsprotokoll.

Fasta tumörer

Forskning om MRD-detektion av flera solida tumörer som bröstcancer och neuroblastom har utförts. Dessa analyser har använts för att prova lymfkörtlar och blod för kvarvarande eller metastaserande tumörceller. Tillämpliga mål för MRD-detektion har varit svårare att fastställa i solida tumörer och användningen av MRD i solida tumörer är mycket mindre avancerad än användningen vid leukemi och lymfom.

Ny forskning använder sekvensering av hela genomet och artificiell intelligens för att hitta MRD över flera solida tumörer.

Andra djurarter än människor

Leukemier och lymfom skulle potentiellt kunna övervakas på liknande sätt hos icke-mänskliga djur, men inga kända bevis för sådana veterinärmedicinska tillämpningar finns hittills.

Betydelse

Nivå av MRD är en vägledning för prognos eller risk för återfall

I vissa fall är nivån av MRD vid en viss tidpunkt i behandlingen en användbar vägledning för patientens prognos. Till exempel vid barnleukemi tar läkare traditionellt ett benmärgsprov efter fem veckor och bedömer nivån av leukemi i det. Även med ett mikroskop kunde de identifiera ett fåtal patienter vars sjukdom inte hade försvunnit, och dessa patienter fick annan behandling. MRD-tester utnyttjar också denna tid, men testerna är mycket känsligare.

När tidigare patienter studerades riskerade patienter med höga nivåer i detta skede - här betyder "hög" ofta leukemi mer än 1 cell av 1000 - att få återfall. Patienter med nivåer under 1 av 100 000 var mycket osannolikt att få återfall. För de där emellan fick en del återfall. Detta ledde till idén att MRD-testning kunde förutsäga resultatet, och detta har nu visat sig. Nästa steg är om det, efter att ha identifierat en patient som standardbehandling lämnar hög risk, finns olika behandlingar de skulle kunna erbjudas för att minska risken. Flera kliniska prövningar undersöker detta.

Andra forskargrupper har tittat på andra tidpunkter i behandlingen - t.ex. 3 månader, 6 månader, ett år eller slutet av pågående behandling (två år) och dessa kan också förutsäga resultatet.

Det finns också några vetenskapliga studier som visar att nivån av MRD efter benmärgstransplantation visar risken för återfall.

Övervaka människor för tidiga tecken på återkommande leukemi

En annan möjlig användning är att identifiera om eller när någon börjar få återfall, tidigt, innan symtomen kommer tillbaka. Detta skulle innebära regelbundna blod- eller märgprover. Detta undersöks främst vid kronisk myeloid leukemi (KML), där man kan studera leukemi i blod, som är lättare att ta regelbundet prov på än benmärg. Molekylära tester kan visa att tumörnivåerna börjar stiga, mycket tidigt, möjligen månader innan symtomen återkommer. Att påbörja behandlingen tidigt kan vara användbart: patienten blir friskare; färre leukemiceller att hantera; cellerna kan vara mottagliga för behandling, eftersom de vid kliniskt återfall ofta har blivit mer resistenta mot använda läkemedel.

Individualisering av behandlingen

Hela detta område kommer under individualisering av behandling, eller om man så vill, identifiering av riskfaktorer. För närvarande får de flesta patienter samma behandling, men leukemi är en mycket varierande sjukdom, och olika patienter har förmodligen vitt skilda behandlingsbehov för att utrota sjukdomen.

Till exempel kan den första fem veckor långa induktionsbehandlingen snabbt eliminera sjukdomen för vissa patienter. För andra kan samma behandling lämna betydande mängder sjukdom. Att mäta MRD-nivån hjälper läkare att bestämma vilka patienter som behöver vad. Med andra ord identifierar den patienternas individuella risker för återfall och kan teoretiskt sett tillåta dem att få precis tillräckligt med behandling för att förhindra det.

Utan MRD-information kan läkare inte göra annat än att ge samma behandling till alla patienter. De vet att detta kommer att vara otillräckligt för vissa och överdrivet för andra, men det finns lite annat de kan göra, eftersom det inte går att säga vem som behöver vad. Identifiering av riskfaktorer, för att hjälpa till att individualisera behandlingen, är ett stort område inom medicinen.

Behandling

Vanligtvis är tillvägagångssättet att först få en cancer i remission (frånvaro av symtom) och sedan försöka utrota de återstående cellerna (MRD). Ofta skiljer sig de behandlingar som behövs för att utrota MRD från de som användes från början. Detta är ett område för mycket forskning.

Det verkar vara en förnuftig idé att sträva efter att minska eller utrota MRD. Det som behövs är bevis på vilken som är den bästa metoden och hur väl den fungerar. Det här håller på att dyka upp. Behandlingar som specifikt är inriktade på MRD kan inkludera:

  • intensiv konventionell behandling med fler läkemedel, eller en annan kombination av läkemedel
  • stamcellstransplantation, t.ex. märgtransplantation. Detta gör att mer intensiv kemoterapi kan ges, och dessutom kan den transplanterade benmärgen hjälpa till att utrota den minimala kvarvarande sjukdomen
  • immunterapi
  • övervaka patienten noggrant för tidiga tecken på återfall. Detta är ett område för aktiv forskning i flera länder.
  • behandling med monoklonala antikroppar som riktar sig mot cancerceller
  • cancervacciner

Områden för aktuell forskning och kontroverser

Klinisk användbarhet av MRD-tester

Det är viktigt att läkare som tolkar tester bygger vad de säger på vetenskapliga bevis. Om man besöker sjukhuset och testas för något - t.ex. ett blodvärde - används de flesta av testerna ofta och har gjorts tusentals eller miljoner gånger tidigare på många olika människor. Läkarna som läser testresultaten har en stor mängd bevis för att tolka vad resultaten betyder. Däremot är MRD-tester nya, och sjukdomarna är ovanliga. Testerna har gjorts på relativt få personer. Följaktligen finns det mindre bevis tillgängligt för att vägleda läkare att tolka testerna eller basera behandlingsbeslut på dem. På vanlig engelska betyder detta att läkarna sannolikt kommer att vara mycket försiktiga och lita mer på andra tester som de känner till och litar på, än dessa, åtminstone för närvarande, medan bevis ackumuleras.

Metod för testning och när man ska testa

Det finns kontroverser om de bästa tiderna att testa och den bästa testmetoden att använda. Det finns nationella och internationella metoder för att standardisera dessa. Vid barnleukemi och kronisk myeloid leukemi verkar det råda konsensus.

Finns det något sådant som en säker nivå av MRD

Det finns också kontroverser om huruvida MRD alltid är dålig, oundvikligen orsakar återfall, eller om låga nivåer ibland är "säkra" och inte växer igen. Man brukar anta att cancerceller oundvikligen växer och att om de är närvarande brukar sjukdomar utvecklas. Men det finns vissa bevis från djurstudier, att leukemiceller kan ligga vilande i flera år i kroppen och inte återväxa. Av denna anledning kan det vara så att målet med att behandla MRD kan vara att minska den till en "säker" nivå - inte att utrota den helt.

Är MRD-testning användbart för alla patienter?

Vissa typer av leukemi är svåra att behandla. I dessa är det inte klart hur MRD-testning skulle hjälpa. Patienterna kanske inte klarar sig bra på nuvarande behandling, men ibland är det inte klart vilken annan behandling, om något, kan vara bättre. Det finns alltså ett argument att eftersom testet inte är nödvändigt: det kan innebära en ytterligare procedur för patienten; det kommer inte att bidra med någon användbar information om behandlingen, det är inte nödvändigt.

Tester av sjukhus och andra labb

Var gjort

MRD-testning är ännu inte ett rutintest, och det utförs inte heller på alla ställen.

För närvarande görs de flesta MRD-tester - inom leukemiforskning - under kliniska prövningar, och skulle finansieras som en del av den prövningen, för patienter som är inskrivna i prövningen. Testerna är specialiserade, så prover skickas vanligtvis till ett centralt referenslaboratorium i varje region eller land. Testerna görs inte i de flesta rutindiagnostiklabb, eftersom de tenderar att vara komplexa och även skulle användas relativt sällan.

Kosta

MRD-testning är tekniskt krävande och tidskrävande; testerna är dyra, så de är vanligtvis endast tillgängliga via specialistcentra, som en del av kliniska prövningar. [ citat behövs ]

Tillgänglighet för testning

I skrivande stund (januari 2017) är MRD-tester tillgängligt i vissa kliniska prövningar i Storbritannien, Europa, Australien, Kina och USA.

Tolkning av testresultat

De flesta kliniska tester som används för att vägleda behandlingen - t.ex. till och med ett enkelt blodvärde - har gjorts miljontals gånger, och läkare kan tolka resultaten med tillförsikt, baserat på denna omfattande tidigare kunskap. Däremot är MRD-tester nya och har utförts på relativt få personer (högst några tusen). Forskare och läkare bygger fortfarande den omfattande databas med kunskap som behövs för att visa vad MRD-tester betyder.

Konsekvensen: om inte en patient är inskriven i en prövning som kräver testet, tenderar läkare att vara lite försiktiga med att begära det och försiktiga med att tolka resultaten. Detta kommer sannolikt att ändras i framtiden, eftersom testerna blir mer rutinmässiga.

Resurser

Allmän

  • Minimal restsjukdom . Hemsida. Modern MRD-detektionsteknik . Juli 2013.
  • Leukemi Research Fund (Storbritannien)
  • Barn med leukemi (Storbritannien)
  •   Janica Lane; Stephen H. Wolinsky; Schneider, Stephen Henry (2005). Patienten från helvetet: hur jag arbetade med mina läkare för att få det bästa av modern medicin, och hur du också kan . Cambridge, MA: Da Capo Books. ISBN 0-7382-1025-0 .

Läroböcker

Forskningspapper

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Minimal_residual_disease&oldid=1131423349 "