在与慢性粒细胞白血病(CML)的不懈斗争中,分子监测工具的战略部署——追踪微小残留病(MRD)和BCR-ABL1突变——已成为患者护理的基石,对治疗路径有着至关重要的影响。在这场革命的核心中,实时定量聚合酶链反应(RQ-qPCR)和桑格测序等传统技术正受到数字PCR和下一代测序的挑战,这些技术有望改变我们对CML的治疗方法。这一探索不仅展示了这些创新正在推动的关键转变,而且还聚焦于它们重新定义白血病治疗未来的潜力,标志着精准医疗的新时代。
CML是精准医疗的灯塔,是先进治疗和分子诊断融合的缩影。其核心是BCR-ABL1融合基因,该基因源于t(9;22)染色体易位,具有引发白血病转化的酪氨酸激酶。这种基因畸变不仅是治疗的主要目标,而且是CML患者MRD的有力标志,预示着治疗效果和患者预后的新时代的到来。
三代酪氨酸激酶抑制剂(TKI)的问世改变了慢性粒细胞白血病治疗的格局,不仅为患者带来了希望,还带来了切实的疗效。这些TKI使许多慢性粒细胞白血病患者的预期寿命与普通人群相当,其中相当一部分患者甚至获得了“无治疗缓解”(TFR),标志着他们治疗历程中的一个里程碑。
CML管理的演变很大程度上归功于在采用和改进分子监测策略方面的远见卓识。自具有里程碑意义的干扰素-α加阿糖胞苷(IFN-α加ara-C)与STI571(甲磺酸伊马替尼)(IRIS)试验的国际随机研究以来,该试验随着伊马替尼的获批宣告了TKI时代的到来,实时定量逆转录聚合酶链反应(RT-qPCR)已成为评估治疗反应的关键因素。它以分子反应(MR)衡量BCR-ABL1转录水平降低的无与伦比的能力,改革了患者分层,超越了传统的血液学和细胞遗传学评估。
随着时间的推移,分子反应的关键里程碑,例如主要分子反应(MMR或MR3)和深度分子反应(DMR),已被确定,每个里程碑都具有深远的预后意义,并为实现TFR铺平了道路。这些里程碑根据国际标准(IS)进行了校准,为最佳反应轨迹设定了标准,并强调了全球实验室在改进检测方法和标准化MR定义方面所投入的合作努力。
然而,分子检测的作用不仅限于监测有反应的患者;它还是应对TKI耐药这一挑战的关键指南针。对于反应不佳的个体,通常是由于BCR-ABL1激酶域(KD)内的获得性点突变导致的,分子检测至关重要。虽然存在多种耐药机制,但BCR-ABL1KD突变仍然是主要的可行目标,可决定治疗方案的转换并指导后续的TKI选择。
传统上,桑格测序一直是识别BCR-ABL1KD突变的黄金标准。然而,其敏感性的局限性和多重耐药病例的复杂性促使测序方法不断进步。辨别克隆配置的必要性,特别是在复合突变的情况下,多个突变位于同一个BCR-ABL1分子上,凸显了精确的分子诊断在指导治疗策略方面的重要性。
慢性粒细胞白血病的常规评估
根据2020年欧洲白血病网络(ELN)建议,必须对CML患者进行一系列生物检查点,以确保最佳患者护理。
在诊断之初,精准性至关重要。细胞遗传学采用染色体显带分析,揭示了标志性的费城(Ph1)染色体,而qPCR可快速识别特定的BCR-ABL1融合转录本类型,为量身定制的干预奠定基础。
在整个治疗过程中,评估方案中的战略重点确保了密切监测。在实现完全细胞遗传学反应(以不存在Ph1阳性中期为标志)后,重点更加突出。细胞遗传学评估仍然仅适用于费城阳性克隆中存在额外染色体畸变(ACA)的病例。同时,通过定期qPCR分析来衡量治疗反应的脉搏,仔细检查BCR-ABL1转录水平以寻找MRD的迹象。
在TFR领域,简单占据主导地位;BCR-ABLRQ-qPCR转录本作为唯一的哨兵,防止复发并确保持续缓解。
然而,面对不令人满意的反应,精确度变得至关重要。虽然武器库已经扩大,随着桑格测序和新一代测序(NGS)揭示基因图谱,揭示难以捉摸的BCR-ABL1突变并规划定制治疗干预的路线仍在继续
在此期间,监测MR和进行突变测试的技术经历了变革性的演变。
MR监测:走向数字化
近年来,大量研究旨在突破传统RT-qPCR的局限性,推动新技术的探索并提高现有技术的性能。在这些创新中,数字PCR(dPCR)成为一盏明灯,代表了第三代PCR技术。dPCR旨在突破传统扩增技术的限制,使临床医生能够检测微量目标核酸。通过利用泊松分布的原理,dPCR通过分子在众多分区中的随机分布来实现定量。
从第一代微流体平台发展到尖端的第三代集成系统,dPCR凭借其增强的灵敏度、简化的工作流程和缩短的周转时间彻底改变了分子诊断。由于每个分区都充当单独的PCR微反应室,dPCR无需外部校准,并提供目标的绝对量化。值得注意的是,dPCR的灵敏度可与RT-qPCR相媲美甚至超过RT-qPCR,这在各种血液系统恶性肿瘤的研究中得到了证实。在CML中,dPCR在监测MRD方面表现出了显著的效用,超越了传统方法的能力。
通过准确量化基因组DNA和循环外泌体中的BCR-ABL1转录本,dPCR提供了对疾病进展和治疗反应的无与伦比的洞察。此外,它能够预测治疗结果、指导治疗决策并优化患者选择以停止治疗,这凸显了其在推进个性化医疗方面不可或缺的作用。随着越来越多的证据支持dPCR的有效性和可靠性,将其整合到常规临床实践中预示着CML管理的变革性转变,为患者和临床医生带来新的希望。
突变检测
在慢性粒细胞白血病中,BCR-ABL1KD突变检测的战略整合对于优化治疗途径至关重要。NGS和dPCR技术的出现标志着传统桑格测序的重大转变,使TKI耐药性慢性粒细胞白血病病例的管理能够采用更深入、数据驱动的方法。这些创新不仅提高了突变检测的精确度,而且大大提高了临床决策过程的灵活性,从而确保制定符合患者不断变化的需求的定制治疗策略。
台式新一代测序仪在诊断环境中的部署改变了血液学中的突变筛查,将BCR-ABL1突变检测定位于个性化医疗的最前沿。NGS具有大规模并行测序能力,可提供突变景观的详细视图,达到一定的灵敏度,有助于及早识别对预后和治疗调整至关重要的突变。将NGS纳入ELN2020建议反映了其在评估对TKI反应不足的患者方面日益增长的重要性——这项技术进步不仅强调了在治疗决策中强大的数据分析的必要性,而且还强调了实时、可操作的见解在管理TKI耐药性方面的重要性。
此外,将dPCR作为突变检测的补充或替代方法,体现了精准和高效的原则。dPCR具有明显的灵敏度和快速周转时间优势,在T315I突变(TKI耐药性的关键决定因素)的早期检测方面具有战略优势,从而有助于及时和明智地改变治疗方式。这种方法不仅可以改善患者的临床结果,而且还体现了精益原则在医疗保健中的应用,通过靶向治疗优化资源并最大化患者价值。
慢性粒细胞白血病治疗的历程以NGS和dPCR技术的战略应用为特征,反映了数据驱动的个性化医疗的广泛趋势。随着这些技术越来越多地融入临床工作流程,它们为医疗保健创新提供了蓝图,展示了先进诊断技术在显著改善患者治疗效果方面的潜力。这种转变需要重新评估当前的做法,并采用更灵活、反应更快的患者管理方法,并以持续学习和适应为基础。
显然,我们正处于一个变革的节点,传统和开创性的分子检测方法的融合正在重塑我们对CML的诊断和治疗方法。dPCR和NGS技术的出现使CML成为血液系统恶性肿瘤的先锋,这些新工具可用于常规诊断目的。这种转变是由过去二十年来敏感的分子监测和突变检测在实现最佳患者结果方面具有不可否认的重要性所推动的。
dPCR的出现是一种高度稳健、灵敏且精确的BCR-ABL1转录水平监测替代方法,标志着一项重大进步,特别是在DMR和TFR的背景下。国际dPCR质量控制计划的成功凸显了该技术成为全球诊断标准的潜力,有待进一步协调。同时,NGS在检测BCR-ABL1KD突变方面已证明其优于Sanger测序,可提供直接影响TKI耐药患者治疗决策的深刻见解。
展望未来,NGS的潜在应用远不止突变识别。新型基因组和转录组分析开始揭示疾病进展和患者诊断预后的关键见解,让我们看到了未来CML管理不仅涉及药理学,还涉及遗传学。与此同时,单细胞分子分析和量子化学等创新方法即将出现,有望进一步完善我们在分子水平上对CML的理解,并使治疗策略多样化。
当我们站在这个新时代的边缘时,显然,精准医疗和个性化医疗的前景照亮了慢性粒细胞白血病管理的前进道路。将先进的分子诊断技术融入临床实践不仅提高了我们对患者进行分层和定制治疗的能力,而且还为克服阻力和改善治疗效果带来了希望。通过持续的创新和合作研究,慢性粒细胞白血病治疗的未来有可能比以往任何时候都更具针对性、更有效、更个性化,为血液系统恶性肿瘤的治疗树立新的标准。