M-FISH:n, FISH-koetinpaneelin ja tavanomaisen sytogeneettisen analyysin diagnostisen tuoton vertailu AML:ssä

Neoplastinen hematologia on yksilöllisen lääketieteen eturintamassa. Maailman terveysjärjestön (WHO) luokitus sisältää geneettiset tiedot mikroskooppisilla, immunofenotyyppisillä ja kliinisillä löydöillä ja luokittelee hematologiset kasvaimet kliinisesti ja biologisesti erillisiin luokkiin. Tämä järjestelmä ohjaa diagnoosia, ennustetta ja terapeuttisia valintoja, mikä on tullut yhä tärkeämmäksi lymfooman ja leukemian kohdennettujen hoitojen myötä. Hematologisten kasvainten laboratoriokokeet ovat kuitenkin erittäin monimutkaisia ​​ja yleensä melko kalliita.

Monien hematologisten kasvainten alustava arviointi sisältää morfologiset, histologiset, immunofenotyyppiset (virtaussytometriset ja/tai immunohistokemialliset) ja tavanomaiset sytogeneettiset tutkimukset. Sytogeneettisestä analyysistä saadut tiedot voivat olla patognomonisia WHO-luokituksen tietyille leukemioille (esimerkiksi akuutti myelooinen leukemia (AML), johon liittyy toistuvia sytogeneettisiä poikkeavuuksia ja krooninen myelooinen leukemia (CML)), ja niillä on todennäköisesti suurempi rooli tiettyjen luokkien määrittelyssä lisäluokituksia.

Perinteiset sytogeneettiset tutkimukset ovat olleet kultastandardi yli viiden vuosikymmenen ajan yli 10 Mb:n (megaemäsparin) kokoisten geneettisten muutosten havaitsemisessa. Ne ovat tasoittaneet tietä spesifisten kromosomipoikkeavuuksien tunnistamiselle, jotka liittyvät kliinisesti ja morfologisesti lopullisiin hematologisten kasvainten alaryhmiin.

Fluoresoivasta in situ -hybridisaatiosta (FISH) on tullut luotettava ja nopea täydentävä testi hematologisten kasvainten diagnostiikkaan ja ennusteeseen liittyvien kriittisten geneettisten tapahtumien kohdistamisessa. FISH on käsitellyt ongelmia tavanomaisilla sytogeneettisillä tutkimuksilla kohdentamalla interfaasisoluja metafaasien lisäksi. On käynyt selväksi, että FISH-tutkimukset voivat olla myös olennainen osa diagnostista arviointia, erityisesti silloin, kun poikkeavuus on "salaperäinen" eli se ei ole ilmeistä tavanomaisissa sytogeneettisissä tutkimuksissa.

Vaikka täydentävä FISH-testaus lisää poikkeamien yleistä havaitsemista, sen hyöty ei ole yhtenäinen kaikentyyppisissä hematologisissa kasvaimissa. Tämä johtuu siitä, että FISH-koettimet rajoittuvat vain tiettyjen poikkeavuuksien havaitsemiseen, ja FISH-koettimien ulottumattomissa olevat geneettiset muutokset jäävät siksi kokonaan huomiotta.

Laboratorioissa on yleinen käytäntö käyttää FISH-koetinpaneeleja karyotyypityksen yhteydessä sekä diagnostisissa näytteissä että seurannan aikana hoitovasteen seuraamiseksi. FISH on suunnattu tiettyihin poikkeavuuksiin, ja tuloksia voidaan arvioida automatisoidusti faasien välisissä ytimissä, mikä mahdollistaa useamman solun tutkimisen kuin perinteiset sytogeneettiset tutkimukset. FISH:lla on korkeampi analyyttinen ja tietyissä olosuhteissa korkeampi kliininen herkkyys verrattuna tavanomaisiin sytogeneettisiin tutkimuksiin. FISH-koetinpaneelien käyttö hematologisten kasvainten diagnoosin auttamiseksi tai seurantanäytteiden seurannassa on kriittistä.

Eastern Collaborative Oncology Group (ECOG) vertasi tavanomaisia ​​sytogeneettisiä tutkimuksia ja FISH-tutkimuksia AML-potilailla ja havaitsi, että koetinpaneeli monosomian 5/deleetio 5q, monosomian 7/deleetio 7q, trisomian 8, t(8;21), t(9) havaitsemiseksi. ;22), MLL-uudelleenjärjestelyt eri kumppaneiden kanssa, t(15;17) ja inv(16)/t(16;16), vastaavuus oli 98 % ja 100 % välillä. Toisaalta He et al.:n tutkimus osoittaa FISH-testauksen rajallisen arvon aikuisten AML:ssä riittävän karyotyyppitutkimuksen yhteydessä.

Huolimatta monista merkittävistä teknologisista edistysaskeleista, joita viime vuosina on saavutettu kliinisen geneettisen testauksen alalla, tavanomaiset sytogeneettiset tutkimukset ja rutiininomaiset FISH-tutkimukset ovat edelleen tärkeitä laboratoriotestaustyökaluja, jotka ovat käytettävissä hematologisten kasvainten arvioinnissa. Yleensä nämä kaksi testausmenetelmää täydentävät toisiaan ja usein FISH auttaa selventämään ja määrittelemään paremmin sytogeneettisiä tuloksia. Siksi on erittäin vahva odotus, että sytogeneettiset ja FISH-tulokset vahvistavat toisensa poikkeuksilta vaikuttavista tapauksista huolimatta. Kun näillä kahdella testausmenetelmällä saadaan ristiriitaisia ​​tuloksia samassa näytteessä, kliiniset laboratoriot haastetaan tarjoamaan empiirisiin tietoihin perustuvia selityksiä sen lisäksi, että se johtui tai ei johtunut laboratoriovirheestä.

Multiplex FISH (M-FISH) on yksi viime vuosikymmenen merkittävimmistä molekyylisytogenetiikan kehityksestä. Kasvainten ja leukemian sytogenetiikassa M-FISH on kohdistanut kaksi ryhmää tunnistamaan kryptisiä kromosomien uudelleenjärjestelyjä, joita ei voida havaita tavanomaisilla sytogeneettisillä tutkimuksilla: ne, joilla on näennäisesti normaali karyotyyppi (epäillään pienistä uudelleenjärjestelyistä, joita ei voida havaita tavanomaisella sytogenetiikkalla) ja ne, joilla on monimutkainen poikkeava karyotyyppi (joita on vaikea karyotyypittää tarkasti poikkeamien suuren määrän vuoksi).

Zhang et ai. käytti spektraalista karyotyyppiä (SKY) arvioidakseen uudelleen AML-tapausten karyotyypit, jotka G-kaistalla raportoitu normaaleina. Tämä johti yhden t(11;19)(q23;p13)-tapauksen, hienovaraisen mutta tunnistetun sytogeneettisen poikkeavuuden, ja toisessa tapauksessa kromosomin 7 monosomian sisältävän vähäisen kloonin tunnistamiseen. Samanlaisessa tutkimuksessa Mohr et ai. vertasi SKY:tä tavanomaiseen karyotyypitykseen potilailla, joilla oli AML tai MDS, joilla oli normaali karyotyyppi. Mitään poikkeavuuksia ei havaittu.

Todisteeseen perustuvan standardoidun algoritmisen lähestymistavan puuttuessa laboratoriotutkimusten väärinkäyttö ja liikakäyttö ovat yleisiä, mikä lisää terveydenhuollon kustannuksia ja lisää potilaiden hoidon monimutkaisuutta. Nykyisessä terveydenhuollon ympäristössä, joka keskittyy yhä enemmän arvoon ja tehokkuuteen, patologien ja kliinikon on tärkeää sisällyttää monimutkaisia ​​ja kalliita tekniikoita rutiininomaiseen potilaiden hoitoon. Vaikka tavanomaiset sytogeneettiset tutkimukset tarjoavat kattavan kuvan genomista, FISH-koetinpaneeli voi havaita kryptisiä tai submikroskooppisia geneettisiä poikkeavuuksia ja tunnistaa toistuvia geneettisiä poikkeavuuksia jakautumattomissa soluissa. M-FISH voi tunnistaa kryptisiä kromosomien uudelleenjärjestelyjä, joita ei havaita tavanomaisilla sytogeneettisillä tutkimuksilla. Tämän seurauksena yleisesti ekstrapoloidaan, että FISH parantaa kaikkien geneettisten poikkeavuuksien havaitsemisen herkkyyttä verrattuna tavanomaisiin sytogeneettisiin tutkimuksiin. Tämä oletus on sitten muutettu kliinisessä käytännössä niin, että lääkärit ja patologit tilaavat rutiininomaisesti sekä tavanomaisia ​​sytogeneettisiä tutkimuksia että FISH-tutkimuksia potilailla, joilla on hematologisia kasvaimia. FISH-anturipaneelin kattavuuden mukaan tämän testauksen kustannukset voivat olla melko kalliita, ja sen lisäarvo on kyseenalainen.