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至本医疗“觅源”淋系血液肿瘤NGS-MRD产品上市:灵敏度提升100倍,助力MRD监测革新

(点击图片,了解至本血液肿瘤MRD验证数据)

导读

1. 如何通过监测体内的血液肿瘤残留病灶,实现判断预后及复发监测?

2. 如何通过提高检测灵敏度实现血液肿瘤MRD的革新?

根据中国癌症登记中心数据显示,2019年我国血液肿瘤新增患者约20万人,血液肿瘤的发病率和死亡率有逐年增高的趋势,包括白血病、恶性淋巴瘤及多发性骨髓瘤等。很多血液肿瘤的患者,在接受了治疗之后,处于临床缓解期,看似没有临床症状,但实际上,体内仍然存在残留的少量血液肿瘤细胞。残留的血液肿瘤细胞因为数量很少,不会引起身体任何复发症状和表现,所以很难通过显微镜观察或追踪肿瘤标志物等传统临床方法检测出这些癌细胞,但它们很有可能导致癌症复发,从而影响患者的生存率及生活质量。

因此,我们如何通过监测体内的血液肿瘤残留病灶,实现判断预后及复发监测?
对血液肿瘤残留病灶的准确监测是是精准治疗的基础。血液肿瘤细胞的残留监测依赖于检测方法的灵敏度。而传统细胞形态学的检测通常存在灵敏度不够的问题,这就引发了第二个问题,

如何通过提高检测灵敏度实现血液肿瘤MRD的革新

一、什是血液肿瘤MRD?

MRD主要指在治疗后体内持续存在的低于常规检测限的残留肿瘤细胞或者相关生物标志物。它有多种表述,微小残留病灶(Minimal Residual Disease)、可测量残留病灶(Measurable Residual Disease)和分子残留病灶(Molecular Residual Disease)。

MRD作为一种新兴的生物标志物,可以用于血液肿瘤的预防、诊断、治疗、预后及复发监测等全过程,让患者获得更好的治疗。因此,在患者的治疗和预后过程中,进行MRD动态监测已成为血液肿瘤患者治疗方案中必不可少的步骤。
二、3种血液肿瘤MRD动态监测方法对比,NGS技术灵敏度提升了100倍

目前,对于血液肿瘤常用的MRD检测方法包括了聚合酶链式反应(PCR)技术,多色流式细胞术(MFC)和新一代测序(NGS)技术。

流式细胞术和PCR技术在临床上已有广泛应用,但仍旧存在着灵敏度不足以准确预测预后,操作标准化不足,无法监测新的肿瘤克隆,无法评估免疫系统重建情况等痛点。
将高通量的NGS技术应用于癌症残留物检测,这是目前全球科研机构、临床医生和医疗企业广泛关注的前沿技术领域。NGS技术克服了以上MFC和PCR技术的局限性,针对BCR/TCR基因重排,只需要一套通用引物,即可获得所有的BCR/TCR克隆重排碱基序列,灵敏度可达10-6(在100万个骨髓/外周血有核细胞中检测到低至1个癌细胞)相当于敏感度提高了一百倍,而使用样本量只需要新一代流式细胞术(NGF)同等灵敏度下的十分之一。其可使用新鲜和冻存的骨髓或外周血,更易标准化,且可以监测所有克隆重排和免疫重建。
更有临床研究表明,MFC和PCR技术检测MRD阴性的患者用NGS检测时,可能会更正为MRD阳性,这对于患者的准确预后和治疗选择都至关重要[1]
2018年9月28日,FDA批准了美国Adaptive Biotechnologies公司ClonoSEQ®用于急性淋巴细胞白血病(ALL)和多发性骨髓瘤(MM)患者的MRD检测, 又于2020年8月6日批准其用于慢性淋巴细胞白血病(CLL)患者的MRD检测。这是FDA批准的第一个也是目前唯一一个用于血液肿瘤MRD检测的NGS产品,灵敏度达到10-6标志着MRD检测进入NGS时代国内外多个临床指南已明确将NGS列为血液肿瘤MRD监测的方法之一

三、淋系肿瘤MRD,重点关注BCR/TCR克隆重排

BCR/TCR单克隆重排是淋系血液肿瘤的重要特征。临床上应用这一独特特征,将BCR/TCR克隆重排检测用于淋系血液肿瘤的辅助诊断和MRD监测。唯一经FDA批准用于急性淋巴细胞白血病(ALL)/慢性淋巴细胞白血病(CLL)/多发性骨髓瘤(MM)的ClonoSEQ®就是对BCR克隆重排进行NGS测序的MRD监测产品。
如何理解BCR/TCR克隆重排?
为了应对外部形形色色的病原微生物和其他抗原,以及体内由基因变异等产生的各种新抗原,人体的过继免疫系统进化出了一套通过基因重排产生几乎无穷无尽的抗原受体的机制—VDJ重排。组成B细胞受体(BCR)和T细胞受体(TCR)的基因在胚系基因组中以V(Variable), D(Diversity)和J(Joining)片段的形式存在(如下图左)。在淋巴细胞发育分化过程中,B淋巴细胞中的BCR(包括IGHIGKIGL基因)和TCR(包括TRATRBTRDTRG基因)的V-D-J基因片段会重新组合形成不同的BCR/TCR克隆重排(如下图右)。

BCR和TCR的V-D-J基因重排过程

(左图为抗原受体基因的V-D-J基因片段,右图为V-D-J基因重排)

正常淋巴细胞的V-D-J重排是随机的,表现为多克隆,具有发挥各种细胞免疫作用的潜能。而在淋巴细胞白血病、骨髓瘤或淋巴瘤发生过程中,某一个或几个特定的BCR或TCR基因重排的细胞发生恶性转化,导致在淋巴结、骨髓或外周血中出现主要的淋巴细胞克隆,表现为单克隆性。

B淋巴细胞发育分化过程中的BCR克隆重排

四、淋系肿瘤MRD临床共识:NGS MRD具有更高灵敏度

在血液肿瘤领域,NGS MRD早已受到国内外专家的认可和推荐并列入多个临床指南。2016年国际骨髓瘤工作组(IMWG)疗效标准中首次提出MRD阴性(MRD-)概念,2017年中国指南引进这一概念。以NGF或NGS检测骨髓MRD-持续>1年作为长期生存,甚至治愈的指标。《中国多发性骨髓瘤诊治指南(2020年修订)》指南也推荐了NGS作为MRD检测方法。

国内《成人ALL诊疗规范(2018版)》和《儿童急性淋巴细胞白血病诊疗规范(2018年版)》中也明确指出应在诱导治疗期间和结束时进行MRD的监测,并在诱导缓解后定期监测;并指出NGS的灵敏度高于PCR和流式细胞术

在美国,2021年版的NCCN指南中,高通量测序NGS被推荐作为血液肿瘤MRD的检测方法。
五、NGS MRD解决多个临床痛点

NGS作为新兴的MRD检测方法,能显著降低病人的复发率和提高病人的生存时间,解决多个临床痛点。
1. 评估疗效

MRD检测已成为血液肿瘤疗效评价的标准之一,其与预后分层和疾病复发显著相关。

在过去的十几年中,多发性骨髓瘤(MM)患者的治疗得到极大改善,完全缓解(CR)率超过50%,但大部分患者仍会复发,因此需要比传统疗效标准更深层次的疗效评估标准。而MRD就是这一新的疗效标准,它能更敏感、更深层次反映疾病的缓解深度,且与疾病的预后密切相关。《中国多发性骨髓瘤诊治指南(2020年修订)》指出,多发性骨髓瘤(MM)患者应在完全缓解后进行MRD疗效评估,采用方法包括新一代流式(NGF)和新一代测序(NGS),MRD疗效标准共分为5种,包括持续MRD阴性、二代流式MRD阴性、NGS MRD阴性、原有影像学阳性的MRD阴性和MRD阴性后复发。

2. 指导缓解后治疗分层
在临床应用中,诱导缓解治疗早期、诱导缓解治疗后及巩固治疗开始前的MRD水平是判定疾病危险程度的重要依据。在诱导缓解阶段需要根据疾病危险程度不同采用不同强度的治疗方案,在诱导缓解后对MRD阴性的病人也可以降低后期治疗强度,以减少毒副作用。 《成人ALL诊疗规范(2018版)》和《中国临床肿瘤协会(CSCO)恶性血液病诊疗指南2021》中均指出,急性淋巴细胞白血病(ALL)整个治疗期间应强调规范的MRD监测,并根据MRD监测结果进行危险度和治疗方案的调整。MRD持续阴性患者可继续多药联合化疗或考虑自体造血干细胞移植,MRD阳性患者需优先考虑异基因造血干细胞移植。

CSCO指南中急性淋巴细胞白血病(ALL)的缓解后分层治疗

2018年3月,FDA批准安进公司的Blincyto(贝林妥欧单抗)用于MRD阳性的前体B细胞急性淋巴细胞白血病(pre-B ALL)成人及儿童患者的治疗,成为首个也是唯一获FDA批准用于MRD阳性ALL的药物。

3. NGS MRD具有更敏感预测复发的价值

MRD阳性是指患者在治疗中或治疗后仍有残留的肿瘤细胞,是肿瘤复发的主要原因。MRD值越高,复发风险越大。由于技术的差异,不同技术下的MRD阴性和阳性之间有着不同的临界值。越灵敏的MRD检测技术越能更好地预示复发风险

发表在2019年《Blood》的一项慢性淋巴细胞白血病(CLL)用氟达拉滨、环磷酰胺联合利妥昔单抗(FCR)方案一线治疗的研究中,对骨髓中多色流式(MFC,灵敏度10-4)MRD阴性的62例CLL患者,通过NGS技术(灵敏度10-6)检测其骨髓和外周血的MRD,发现75%的患者骨髓呈现NGS MRD阳性,45%的患者外周血呈现NGS MRD阳性;NGS MRD阴性的患者具有更长的无进展生存期[2]

MRD不同状态下CLL患者的无进展生存曲线

(左图:骨髓NGS检测;右图:外周血NGS检测)

发表在2018年《British Journal of Haematology》的一项多发性骨髓瘤(MM)自体造血干细胞移植研究中,对43例MM患者的自体移植物应用ASO-qPCR(灵敏度10-4-10-5)、ddPCR(灵敏度10-6)和NGS(灵敏度10-6-10-7)三种方法进行MRD评估,结果显示NGS方法检测MRD有着最高最灵敏的复发预测价值。移植前MRD水平与移植后病人的复发和长期生存有直接关系,移植前 MRD水平越低,移植后复发的几率越小,PFS 越高[3]

近日发表在《Blood Cancer Discovery》的一项急性淋巴细胞白血病(ALL)CAR-T治疗研究,对Tisagenlecleucel治疗后的143名儿童和青少年ALL患者应用多色流式(MFC)和NGS进行MRD检测,结果显示,骨髓样本的NGS-MRD在预测复发方面比MFC更准确,NGS-MRD阴性预示患者有更小的复发概率和更长的生存期,是用于预测CAR-T治疗复发风险的最敏感及最具可操作性的生物标志物[4]

4. 未来趋势:作为临床试验的替代终点

目前血液肿瘤的临床试验高度重视MRD监测。MRD正逐渐替代传统的评估方法,成为临床试验新的评估终点。在目前多发性骨髓瘤的临床试验中,90%以上有MRD评估,其中27%的临床试验将MRD阴性率作为主要终点,67%的临床试验作为次要终点[5]

2020年1月,美国食品药品管理局(FDA)发布MRD作为血液肿瘤药物研发的指导文件《Hematologic Malignancies:Regulatory Considerations for Use of Minimal Residual Disease in Development ofDrug and Biological Products for Treatment Guidance for Industry》。

我国国家药品监督管理局药品审评中心(CDE)于2020年8月发布了《急性淋巴细胞白血病药物临床试验中检测微小残留病的技术指导原则》, 于2021年11月又发布了《多发性骨髓瘤药物临床试验中检测微小残留病的技术指导原则》,鼓励合理应用MRD检测方法,更好地指导我国急性淋巴细胞白血病和多发性骨髓瘤新药研发,尤其是关键性注册临床研究
六、至本淋系血液肿瘤NGS-MRD“觅源”重磅推出

至本医疗重磅推出的MRD产品“觅源”是一款基于二代测序(NGS)技术的MRD动态监测产品,适用于淋系血液肿瘤。“觅源”可以在一管反应中检测BCR克隆重排(包括IGH VDJ重排, IGH DJ重排, IGK VJ重排, IGK KDE重排, IGL VJ重排, BCL1-IGH融合和BCL2-IGH融合)或TCR克隆重排(包括TRB VDJ重排和 TRG VJ重排),灵敏度可达10-6。其通过对淋系肿瘤(包括急性淋巴细胞白血病、慢性淋巴细胞白血病、多发性骨髓瘤和淋巴瘤)患者的骨髓液/外周血/组织等诊断样本进行BCR/TCR克隆重排检测,明确主克隆类型和其碱基序列;治疗后在医生建议的时间点对患者骨髓液/外周血进行BCR/TCR克隆重排检测,追踪诊断样本中所检测到的主克隆序列,用以临床预后判断、复发监测和指导治疗决策

觅源患者进行B细胞受体(BCR)或T细胞受体(TCR)的NGS测序技术监测MRD,比传统的流式细胞术与PCR法,特异性及灵敏度更高;其次,觅源使用同一管反应即可获得所有BCR/TCR基因的文库构建,节约了样本量,减少了人工操作的环节,并通过同时检测所有形式的克隆重排序列和频率,监测癌细胞残留和新克隆的出现。

觅源NGS-MRD动态监测优势

准确度高

对克隆重排进行监测,避免临床治疗介入后对细胞免疫抗原的影响。

NGS-based MRD灵敏度更高

基于NGS 的MRD动态监测,检测灵敏度高达10-6 - 10-7,能够更好的预测复发。

添加专属定制

针对淋系血液肿瘤特殊性,增加重要融合基因BCL1-IGH 和BCL2-IGH 的检测和监测。

更方便可行,节约样本量

可在同一管中检测所有基因的重排类型,节约样本量。

参考文献:

[1] Nicholas JS, et al. Recommendations for the assessment and management of measurable residual disease in adults with acute lymphoblastic leukemia: a consensus of North American experts. Am J Hematol. 2019 February ; 94(2): 257–265
[2] Thompson PA, et al. Minimal residual disease undetectable by next-generation sequencing predicts improved outcome in CLL after chemoimmunotherapy. Blood. 2019 Nov 28;134(22):1951-1959.
[3] Takamatsu H, et al. A comparison of minimal residual disease detection in autografts among ASO-qPCR, droplet digital PCR, and next-generation sequencing in patients with multiple myeloma who underwent autologous stem cell transplantation. Br J Haematol. 2018 Nov;183(4):664-668).

[4] Pulsipher MA, et al. Next-generation sequencing of minimal residual disease for predicting relapse after tisagenlecleucel in children and young adults with acute lymphoblastic leukemia. Blood Cancer Discov. 2022;3:1–16

[5] Burgos L, et al. Measurable residual disease inmultiple myeloma: ready for clinical practice? J Hematol Oncol. 2020 Jun22;13(1):82)

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本文由 SEQ.CN 作者:白云 发表,转载请注明来源!

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