血液悪性腫瘍の分子疾患プロファイル (RELab1)

1. バックグラウンド

   分子医学は、疾患の遺伝的基盤を解明し、患者の診断定義と予後評価を改善し、革新的な治療法の開発に貢献することを目的とする知識の分野です。 ゲノム情報は、個々の患者の治療意思決定プロセスでますます使用されています。 分子医療の臨床実装には、科学、医学、技術の専門知識の統合に基づく体系的なアプローチが必要です。

   血液悪性腫瘍には、白血病、リンパ腫、および多発性骨髄腫が含まれます。 多くの血液腫瘍の分子基盤はまだわかっていません。 現在の研究者の知識では、血液悪性腫瘍は、一連の一次および二次の生物学的および遺伝的事象 (すなわち、 ドライバーとパッセンジャーの突然変異)。 腫瘍の発生と進行を促進する重要な分子変化の特定は、新しい標的化された個別化された治療法の開発に不可欠です。

   血液悪性腫瘍は通常、高齢者に発生し、人口の高齢化の結果として、健康政策にとってますます重要な問題となっています。 血液悪性腫瘍は、分子医療の実施にとって理想的な状況です。 この模範的な例は慢性骨髄性白血病であり、分子基盤 (融合遺伝子 BCR/ABL1) の発見は、診断、治療、および疾患のモニタリングにおける主要な臨床的進歩に翻訳されています。

   2008 年に発表された骨髄性およびリンパ性新生物の世界保健機関 (WHO) 分類では、血液がんの診断定義に多くの遺伝的変化が導入されました。 2008 年以来、多くの血液悪性腫瘍で多くの遺伝子病変が確認されており、次の WHO 分類にはそれらの多くが含まれます。

   次世代シーケンシング (NGS) 技術は、これらの調査結果に最も貢献しました。

   NGS は、短い時間と比較的低コストで、全ゲノムまたはその特定の部分 (例: エクソームまたは標的遺伝子）。 標準シーケンシングと比較した NGS の利点は、効率が高いこと (大量のサンプルで大量の遺伝子を迅速に分析できること) と感度が高いこと (新生物細胞の非常に小さなクローンの変異を検出できる能力) にあります。 ここ数年、ゲノムの新しい技術が利用できるようになったことで、血液悪性腫瘍における体細胞変異のハイスループット スクリーニングが可能になりました。 これらの研究の結果は、革新的な診断/予後システムの実装と個々のゲノムプロファイルに基づく治療戦略の開発を通じて、個々の患者の管理を大幅に改善することが期待されています.

   血液腫瘍科、Fondazione IRCCS Policlinico San Matteo、およびパヴィア大学は、血液悪性腫瘍の分子基盤の定義に大きく貢献してきました。 2005 年、パヴィア大学は、骨髄増殖性腫瘍 (MPN) における JAK2 V617F 突然変異の診断的および予後的重要性を説明しました。この突然変異は MPN の WHO 分類に含まれ、革新的な抗 JAK2 薬が開発されました。 2010 年、パヴィア大学は、がんの分子基盤を解明することを目的として、ケンブリッジのウェルカム トラスト サンガー研究所が調整する国際研究センターのコンソーシアムであるがんゲノム プロジェクトに参加しました。 これに関連して、大規模なゲノム配列決定を使用することにより、RNA スプライシング機構のコアコンポーネントをコードする SF3B1 遺伝子の反復変異が骨髄異形成症候群で説明されました。

   さらに、昨年、パヴィア大学の研究者は、リンパ系腫瘍の分子基盤の定義に多大な貢献をしました（つまり、有毛細胞白血病の BRAF V600E 変異、ワルデンシュトレーム病の MYD88 L265P 変異、および慢性リンパ球性白血病の SF3B1 変異）。 ）。 最後に、最後の数か月間、パヴィア大学は JAK2 陰性 MPN における CALR 変異の同定において重要な役割を果たしました。 これもまた、このグループの疾患の遺伝的基盤を理解する上で重要な発見です。

   ゲノム解析のための次世代技術 (NGS) の実装に加えて、遺伝子型と遺伝子型との関係を完全に理解するために、大規模な患者集団の分子および臨床データを解析および統合するための効果的なソリューションを開発する必要があることは明らかです。疾患の臨床的発現。

   分子医療の実施には、科学、臨床、技術の専門知識の統合に基づく体系的なアプローチが必要です。 イタリアでは、分子医学プログラムの開発の理想的な状況は、血液学の地域ネットワークによって表されます。 これらは、医療施設のネットワーク化に基づいた革新的な組織とコラボレーションのモデルを表しています。 Rete Ematologica Lombarda (REL、www.rel-lombardia.net) は 11 の血液学紹介センターをまとめており、最近ではこれらの疾患の体系的な研究の基礎を提供しています。 REL 臨床ネットワークの戦略的目的は、医療施設へのより良いアクセス、高品質のサービス、およびすべての血液患者のケアの継続性を確保することです。

   REL 臨床ネットワークは、血液悪性腫瘍に関するトランスレーショナル リサーチに重要な貢献をすることができます。最近、この目的のために、2014 年 1 月にロンバルディア地方は、ゲノム解析の実施と血液疾患の新しい治療法の開発のためのバイオテクノロジー クラスターに資金を提供しました。 REL バイオテクノロジークラスター (www.relab-lombardia.net) 血液腫瘍学科、Fondazione IRCCS Policlinico S. Matteo、パヴィア大学、バイオテクノロジー企業 Clonit (www.clonit.it) そして製薬会社のノバルティス。 このクラスターは、血液悪性腫瘍の分子基盤を調査し、個別化された治療法を開発することを目的としています。

2. 研究の一般的な目的

   この研究では、血液腫瘍科、Fondazione IRCCS Policlinico San Matteo、Pavia は、パヴィア大学および IRCCS Fondazione Maugeri、Pavia と協力して、NGS 技術を使用して血液悪性腫瘍における遺伝子変異の系統的分析を提供します。

   REL臨床ネットワークに言及されたWHO基準に従って血液悪性腫瘍の決定的な診断を受けた患者が登録されます。 研究者は、患者の病気のさまざまな時点で造血細胞から抽出されたゲノム DNA と RNA を分析します。 この研究は、それぞれ骨髄性およびリンパ性腫瘍における反復変異の同定を目的とした2つの最適化された分子プラットフォームの使用を検討しています。

   NGS による遺伝子変異のスクリーニングは、REL 臨床ネットワークのコンテキストで前向きに実施されます。 患者のサンプルは、診断時および特定の時点での疾患の経過中に順次分析されます。

   研究者は、体細胞変異、特定の臨床表現型 (WHO 分類による)、および疾患の進化の間の相関関係を分析します。 これにより、次のことが可能になります。 2)造血幹細胞のクローン増殖を誘導する遺伝子と、疾患の臨床的表現型を決定する遺伝子とを区別して、変異遺伝子の役割を定義する。 3) 疾患の進化の原因となる変異を特定する。 4) 同定された突然変異の診断/予後的役割を定義し、分子パラメーターを含めることにより、現在の疾患分類と予後スコアを更新します。

   生物学的材料の体系的なバイオバンキングが提供されます。

3. 目的

   この研究の一般的な目的は、NGS ターゲット シーケンス アプローチを使用して、血液悪性腫瘍に関連する遺伝子変異の体系的な分析を行うことです。

4. エンドポイント:

   • 各血液悪性腫瘍におけるプリンシパルクローンおよびサブクローンの遺伝子変異の累積発生率 (%)
   • 遺伝子型 - 臨床的特徴と突然変異状態との間の表現型相関。 p値
   • 診断時および疾患進行中の臨床的および生物学的危険因子に応じた全生存期間および無病生存期間。
5. 患者の選択:

包含基準:

• 2008年のWHO基準による骨髄性またはリンパ性腫瘍の確定診断
• 18歳以上。 年齢の上限はありません
• 署名済みの書面によるインフォームド コンセント

除外基準:

• -インフォームドコンセントを与える能力を妨げる重度の神経学的または精神障害
• 書面によるインフォームドコンセントなし

• バイオバンキングの同意なし

  7. 研究デザイン:

これは、多中心の前向き観察研究です。 REL臨床ネットワーク内で実行されるWHO分類に従って血液悪性腫瘍と診断されたすべての患者が登録されることを意図しています。

8. 良好な臨床実践の側面、データのプライバシー

バイオバンキングは、生物医学研究の一般的な規制の枠組みの下で管理されています。 これは、専門的なガイドラインやベスト プラクティスなどのより非公式な種類のガバナンス ツールや手段だけでなく、国やヨーロッパのレベルで導入された正式な法的手段や規制機関のモザイクです。 生物医学研究の規制は、国内およびヨーロッパの両方のレベルで、拘束力のある法的手段と拘束力のない法的手段で構成されています。 これは、1997 年欧州評議会オビエド条約などの医学研究のための特定の法律や、人権やデータ保護法などのより一般的な法律文書の形をとっており、その中にはバイオバンキングに関連するものもあります。 研究の監督と法的要件の遵守を確保する責任は、主に研究倫理委員会などの国家機関に委任されています。

8.1 データ収集

この研究では、アドホック電子CRFにおける正確な診断および予後標準定義のための臨床的および生物学的に不可欠なデータの収集と、NGS技術による疾患の分子基盤に関与する可能性のある特定の遺伝子の分析を検討しています。

8.2 CLINICAL DATA WAREHOUSE (生物学とベッドサイドを統合するためのインフォマティクス、I2B2)

Informatics for Integrating Biology and the Bedside (i2b2、www.i2b2.org) は、オープン ソースの臨床データ ウェアハウスであり、クエリ ツール インターフェイスを通じてプライバシーを保護している興味深い患者のセットを効率的に検索します。 このアーキテクチャ内で、「セル」と呼ばれる相互運用可能なサーバー側ソフトウェア オブジェクトは、Web サービス テクノロジに依存して、相互に情報を交換できます。

腫瘍学の臨床研究の効率をサポートし、改善するために、パヴィア大学とパヴィアの IRCCS Fondazione Salvatore Maugeri は、i2b2 ソフトウェアに基づいて IRCCS Fondazione にインストールされた Onco-i2b2 と呼ばれる新しい ICT プラットフォームを開発して実装しました。 S.モーゲリ、パヴィア。 Onco-i2b2 は、データ分析用の新しい i2b2 セルの開発を含む複雑な IT アーキテクチャの実装を通じて、i2b2 データ ウェアハウス内のさまざまなソースからのデータを統合できます。

このプロジェクトの結果、病院の研究者は病理学データベースやバイオバンク管理システムから情報を取得し、それらを病院情報システムにある臨床情報と統合して、特定の表現型を持つ興味深い患者を選択できるようになりました。興味。

8.3 仮名化プロセスと使用ツールの技術的説明

実際には、バイオバンクに関連する技術的側面に関する国家レベルの特定の規制は存在しませんが、専門家のいくつかのワークグループ (例えば、 AIOM e SIAPEC-IAP) は、既存の国内一般手続きを定義し、調和させるためのイニシアチブを提起しました。 構造的および技術的要件の簡単なリストは、以下で確認できます。

1. バイオバンクの目的、実行される機能仕様、保存される材料の種類、予想される標本の数、ドローダウンの方法、処理と保存、情報の管理、標本の輸送と受信ユニットからの受信を含むプログラム文書の定義、起こりうる生物学的リスクの管理と中長期の経済計画
2. 専用ローカル、調整システム、およびアクセス制御の論理的定義。 中毒では、冷凍コンテナの温度を継続的に監視する必要があります。
3. 機器と冷凍コンテナの災害復旧計画を定義する必要があります (例: 電気的連続性のためのシステムの使用または特別なイベントが発生したときに介入する有能なスタッフのリスト)
4. インフォームドコンセントの取得から標本の保管まで、データ品質を追跡しながら、さまざまな手順の各ステップで認定品質システムを使用することをお勧めします。
5. 病院の情報システムに保存されている臨床情報に関連するバイオバンクのサンプルを管理するための専用の情報システムの定義。
6. IT アーキテクチャの災害復旧計画も実装する必要があります。 これは、IT システム管理者がいつでもすべての情報を復元できるようにする、すべてのバイオバンク データの増分バックアップで構成されています。データ マトリックス バーコード (レーザー スキャナーを使用して読み取り可能な 2 次元バーコード) であり、バイオバンク データベースに保存され、バイオバンク管理ソフトウェアによって管理されます。これにより、バイオバンク クライオ コンテナー内の位置を表示することもできます。 各フォローアップの臨床データは、病院情報システムからデータを取得して自動的に収集されます。 臨床データとバイオバンク情報は、自動更新手順によって常に臨床データ ウェアハウスに挿入されます。 臨床および病理学的データは、SNOMED、TNM、および ICD9-CM 規格を使用して体系化されています。 データ標準化のための BRISQ システムの使用 (Biospecimen Reporting for Improvement Study Quality、Biopreservation and Biobanking、2011) が推奨されていますが、まだ実装されていません。

8.4 患者検体およびバイオバンク検体の搬入入口

高レベルのデータ プライバシーを保証するために、生体試料の匿名化 (より適切には匿名化) を実行する必要があります。 ヨーロッパの文書で使用されている用語は、生物学的材料が腫瘍の種類、治療、ドナーの年齢などの関連情報と一緒に保存される場合に「匿名化」という用語を識別しますが、研究参加者または研究参加者の識別を可能にするすべての情報患者は、不可逆的に (リンクされていない匿名化) または可逆的に (リンクされた匿名化) ストリップされます。 リンクされた匿名化されたサンプルの場合、「可逆的/リンクされた匿名化」という用語の定義の一部として、研究者または資料の他のユーザーがアクセスできないコードによって識別が可能です。 コード化されたサンプルは、リンクされた (可逆的に) 匿名化されたサンプルと同じ特性を持っていますが、唯一の違いは、研究者とユーザーがコードにアクセスできることです。

このプロジェクトでは、適切なレベルのプライバシー セキュリティと研究活動の実現可能性を確保するために、コード化された匿名化の使用が推奨されます。

このタイプの匿名化を実装する提案されたアーキテクチャでは、生体試料を最初から識別するコードの定義と、試料がバイオバンクに保管される前に生成される 2 番目のコードが必要です。 3 番目のコードは、検体の受け入れ段階で自動的に生成され、別の場所に保存されます。 このようにして、最初のコードに関連する情報と最後のコードに関連する情報は完全に分離されます。

9 分子分析

分子解析は、ターゲット リシーケンシングの 2 つの異なる NGS プラットフォームを使用して実行されます。 プラットフォームは、骨髄性およびリンパ性腫瘍の分子生物学に関する最新の文献に基づいて概説されています。 この分野における科学界の多大な努力は注目に値します。これは、新しい情報と発見の絶え間ない流れに貢献し、結果としてプラットフォームを変更する可能性があります.