Övervakning av mutationsbörda hos lågriskpatienter med MDS med hjälp av sekventiella perifera blodprover

Myelodysplastiska syndrom (MDS) är en heterogen grupp av klonala hematopoetiska stamcellsmaligniteter. Somatiska cytogenetiska och molekylära avvikelser och utvecklingen av subklonala maligna cellpopulationer är ansvariga för utvecklingen och progressionen av MDS till akut myeloid leukemi.

Inom bara ett decennium har tillgången på ny genomomfattande teknologi, som nästa generations sekvensering (NGS), revolutionerat grundforskningen. Den rutinmässiga kliniska användningen av NGS-analys tillsammans med väletablerade diagnostiska verktyg, som kromosombandanalys eller fluorescens in situ-hybridisering, kommer väsentligt att lägga till befintliga diagnostiska och prognostiska kriterier. Detta omfattande kombinerade tillvägagångssätt skulle kunna revolutionera patienthanteringen. Lite är dock känt om tillämpningen av sådana tekniker i rutindiagnostik och standarder för sådana analyser saknas fortfarande.

I en färsk publikation från forskargruppen, (Artikel DOI: 10.1002/ajh.25089) det visades att analys av perifera blodkroppar (vid diagnos) av NGS är genomförbar och ger data som är likvärdiga med resultaten från benmärgsceller (BMC), som för närvarande är guldstandarden för de flesta molekylärdiagnostiska analyser.

Inte längre beroende på den svåra och för patienten smärtsamma insamlingen av benmärgsaspirat, nu är det möjligt att utföra omfattande genetisk analys med korta intervaller på perifert blod från MDS-patienter för att upptäcka och noggrant övervaka mönster/vägar för klonal utveckling av den maligna cellen befolkningen i en rutindiagnostisk miljö. Det förväntas att de erhållna data från denna studie kommer att avsevärt lägga till:

1. Förstå den funktionella relevansen av identifierade mutationer och implikationerna av kombinerade mutationer.
2. Kondensera resultaten från NGS tillsammans med data från etablerade genetiska metoder (konventionell cytogenetik, FISH) till en heltäckande syn på MDS-genetik och dess dynamik med hänsyn till styrkor och svagheter hos varje komponent i detta tillvägagångssätt.
3. Visa att perifert blod kan vara ett lämpligt prov för att utföra NGS-uppföljningsstudier.

I en serie MDS-patienter med mycket låg, låg och medelhög risk från Spanien är det tänkt att retrospektivt utföra NGS (riktad djupsekvensering) av diagnos och konsekutiva uppföljningsprover för att välja ut de fall som visade tecken på progression av sjukdomen.

Metodik

Med hänsyn till förekomsten av MDS i området är det planerat att samla in prover från 100 MDS-patienter per år (under de första 2 åren av projektet) kategoriserade som mycket låg, låg och medelrisk.

Alla insamlade prover kommer att analyseras med konventionell cytogenetik (utförs rutinmässigt som en del av de diagnostiska testerna) och även SF3B1-mutationsanalys kommer att göras för att screena vanliga förändringar hos lågriskpatienter. På så sätt kommer en bättre karaktärisering av patienterna att göras och personliga behandlingsalternativ efter varje patients risk kan erbjudas.

Enligt litteraturen förväntas cirka 5-15% utvecklas till hög/mycket högrisk MDS-subtyp eller till akut myeloid leukemi (AML). Endast de fall som visar tecken på sjukdomsprogression kommer att analyseras retrospektivt av NGS.

Följande kriterier kommer att tas för patientregistrering:

Inklusionskriterier:

• Patienter kategoriserade som mycket låg, låg eller medelhög risk enligt Revised International Prognosis Scoring System for MDS (IPSS-R).
• Patienter som uppfyller de tidigare kriterierna och som inte får någon behandling eller endast får stödbehandling (erytropoietin accepteras).

Exklusions kriterier:

• Patienter med "MDS med isolerad del(5q)"-diagnos, enligt 2017 World Health Organization Classification (WHO).
• Patienter som får någon sjukdomsmodifierande behandling (t.ex. hypometyleringsmedel).

Definition av progression: utveckling till hög/mycket hög risk MDS subtyp eller till AML.

Prover av perifert blod (PB) och benmärg (BM) kommer att samlas in och lagras vid diagnostillfället. PB-prover kommer att samlas in var sjätte månad och vid tidpunkten för sjukdomens fortskridande (innan någon behandling erhålls) kommer även BM-prov att samlas in.

DNA-extraktion kommer att utföras i diagnostiska BM-prover och SF3B1-genen kommer att analyseras med Sanger-sekvensering i samtliga fall.

Totalt 40 fall beräknas studeras av NGS, 20 patienter som förväntas visa en progression av sjukdomen och 20 patienter utan progression:

• De fall som visar progression av sjukdomen kommer att analyseras retrospektivt av NGS. Om man uppskattar att 10 % av patienterna kan utvecklas, förväntas det inkludera 10 nya patienter per år (under de två första åren av projektet) i den molekylära analysen. Detta står för totalt 20 patienter efter 2 års uppföljning.
• NGS kommer att utföras i DNA från hela BM och PB parade prover vid ögonblicket för diagnos och progression. Tre PB-uppföljningsprover däremellan kommer också att analyseras för att spåra klonal dynamik. Detta motsvarar totalt 7 prover per patient som utvecklas (Figur 1).
• Dessutom kommer 20 patienter utan progression att analyseras för att ta reda på om det finns några skillnader i mutationsspektrumet jämfört med dessa sjukdomsprogressionsfall. Samma tidpunkter som togs i beaktande för de ärenden som fortskred kommer att beaktas för dessa icke-progressionsärenden.

En panel av gener inklusive sjukdomsrelevanta regioner av följande 40 gener kommer att studeras:

ASXL1, ASXL2, BCOR, BCORL1, BRAF, CALR, CBL, CEBPA, CSF3R, CSNK1A1, DNMT3A, EZH2, ETV6, FLT3, GATA1, GATA2, IDH1, IDH2, JAK2, KIT, KMT2A (MLL, KRNF1 MPL, KRNFAS, , NPM1, NRAS, PTPN11, RAD21, RUNX1, SETBP1, SF3B1, SMC3, SRSF2, STAG1, STAG2, TET2, TP53, U2AF1, WT1, ZRSR2.

Patienter och relaterade provdata kommer att registreras i en unik databas. Alla kliniska data kommer att samlas in enligt de parametrar som definieras av den spanska gruppen för myelodysplastiska syndrom (GESMD). Alla patienter som är inskrivna i projektet kommer att uppmanas att fylla och underteckna ett informerat samtycke för forskningsändamål som godkänts av den etiska kommittén för ICO-sjukhuset Germans Trias i Pujol (Badalona, ​​Barcelona, ​​Spanien). Alla protokoll kommer att vara i enlighet med Helsingforsdeklarationen och den nationella normativa sekretessen för uppgifterna (LOPD).

De bioinformatiska analyserna kommer att utföras vid Josep Carreras Leukemia Research Institute (IJC Campus ICO-GTIP. Badalona, ​​Spanien). På grund av mängden data måste varje analys köras i ett klusterberäkningscenter och lagras i ett speciellt lagringssystem som följer gällande lagar för dataskydd i Spanien.