Udvikling og anvendelse af en ny Digital Array PCR til akut myeloid leukæmi (AML)

Minimal residual sygdom (MRD) refererer til tilstedeværelsen af ​​cancerceller, der er til stede efter terapi og ikke på anden måde kan påvises af kliniske fund, herunder standard kliniske analyser og røntgenbilleder. Påvisning af MRD før det bliver klinisk påviselig giver mulighed for at gribe ind og optimere behandlingen med mulighed for at helbrede flere patienter. Af ovenstående årsager repræsenterer påvisning af MRD gennem evaluering af blodbaserede biomarkører et lovende område for at forbedre kliniske resultater hos patienter med en række faste og flydende tumorer. I flydende tumorer, såsom akut lymfatisk leukæmi (ALL), er MRD-vurdering allerede en del af rutinemæssig klinisk praksis. MRD er stærkt korreleret med risiko for tilbagefald i ALL, og MRD-vurdering under og efter induktionsterapi er en af ​​de mest informative prognostiske markører, der findes. Af disse grunde indikerer National Comprehensive Cancer Network (NCCN) Guidelines Version 2.2020, at MRD-vurdering er en "essentiel komponent i patientevaluering i løbet af sekventiel terapi" for ALL, og der er >250 referencer til MRD i pædiatriske og voksne ALLE NCCN retningslinjer. I AML anvendes MRD-vurdering rutinemæssigt på akademiske lægecentre. MRD er også stærkt forbundet med risiko for tilbagefald i AML, og MRD-status er en stærk uafhængig prædiktor for samlet overlevelse efter afsluttet behandling. AML NCCN-retningslinjerne version 3.2020 angiver det "ubestridelige behov for overvågning", men yderligere justeringer er nødvendige for at gøre MRD-overvågning hos patienter med AML mere pålidelig. I denne undersøgelse vil vi anvende en ny meget multiplekset digital PCR-teknologi, digital array PCR (daPCR), til evaluering af MRD i AML, der vil forbedre MRD-assay-pålidelighed og samtidig reducere omkostninger og tid til resultater.

I øjeblikket omfatter metoder til MRD-vurdering i AML flowcytometri til påvisning af afvigende immunfænotyper samt molekylære PCR- og næste generations sekventering (NGS)-baserede assays til påvisning af tilbagevendende AML-associerede genetiske abnormiteter. Både flow- og molekylær MRD-vurdering har meget højere følsomhed end morfologisk vurdering alene, hvor flowcytometri har en nedre detektionsgrænse mellem 10-4 til 10-5 og molekylære metoder mellem 10-3 for NGS-metoder til 10-5 for PCR-baserede metoder. Hver af de nuværende metoder har store begrænsninger, der forhindrer en bredere anvendelse i AML. Standard NGS-baserede metoder har utilstrækkelig følsomhed og høje omkostninger. Flowcytometri er en teknisk vanskelig metode, der er udfordrende at standardisere, og en undergruppe af AML-tilfælde har ikke tilstrækkelige evaluerbare overflademarkører til at tillade påvisning. PCR-baserede metoder kan være meget følsomme, men hvert assay retter sig i øjeblikket mod en enkelt tilbagevendende genetisk abnormitet (f.eks. PML/RARA-fusion ved akut promyelocytisk leukæmi), og mange AML-tilfælde har ikke genetiske abnormiteter, som er målrettet af nuværende kliniske assays. I modsætning hertil giver den daPCR-teknologi, som vi foreslår at anvende i denne undersøgelse, en høj gennemstrømning, multiplekset platform (24-96 varianter) med et hidtil uset dynamisk område (>108), høj brugervenlighed, lave omkostninger og hurtig ekspeditionstid. Fordi daPCR samtidigt kan sondere for flere varianter, vurderer vi, at vores første assay vil have potentialet til at detektere og kvantificere mængden af ​​mindst én AML-associeret mutation i ~80% af AML-prøverne. Dette teknologiske fremskridt ville give en reel løsning til at muliggøre hyppig, dyb overvågning af terapeutisk respons hos patienter med AML.