ABSTRACT
Abstract Acute leukemia is the leading cause of death in children worldwide, particularly in developing countries where the growing number of cases with unfavorable prognosis and high risk of early relapse have positioned pediatric cancer as a priority. The late and imprecise diagnosis, malnutrition and unfavorable environmental conditions, and toxicity-associated therapy are some of the factors that compromise the success of the treatment and affect survival rates in vulnerable regions. An early and exhaustive classification of malignant neoplasms at the clinical debut and the proper follow-up of treatments response constitute one of the most powerful prognostic factors. Remarkably, the ultrasensitive detection of residual and relapse clones that determine the minimal/measurable residual disease (MRD) has been a milestone in the comprehensive management of hematologic malignancies that favorably improve the complete remission cases. In this review, we discuss the scientific and technological advances applied to laboratory diagnosis in MRD determination: from the multiparametric immunophenotyping to next-generation sequencing and cytomics. As a result of multidisciplinary research in the main concentration oncology centers and laboratories, residual leukemia detection strategies that combine molecular analysis and cellular markers are recommended as the most valuable tools, making them the paradigm for stratification campaigns in vulnerable regions.
Resumen La leucemia aguda es la principal causa de muerte por enfermedad en la población infantil mundial, en particular en los países con economías en desarrollo, donde el creciente número de casos con pronóstico desfavorable y riesgo de recaídas tempranas ha posicionado a esta enfermedad como una prioridad de salud. El diagnóstico tardío y de baja precisión, la ausencia de condiciones favorables de alimentación y entorno ambiental, así como la toxicidad asociada a la terapia, son algunos de los factores que condicionan el éxito del tratamiento y afectan las tasas de supervivencia en las regiones más vulnerables. La clasificación temprana y exhaustiva del tumor maligno en la presentación clínica y durante el seguimiento de respuesta al tratamiento es uno de los más poderosos factores pronósticos. En especial, la detección ultrasensible de clonas residuales y reemergentes que determinan la enfermedad residual mínima medible ha sido un hito en el manejo integral de las neoplasias hematológicas y ha impactado favorablemente en las cifras de remisión completa. En esta revisión se comentan los avances científicos y tecnológicos aplicados al diagnóstico de laboratorio y a la determinación de la enfermedad residual mínima: desde la inmunofenotipificación multiparamétrica hasta la secuenciación y la citómica de última generación. Como resultado de las investigaciones multidisciplinarias en los principales centros oncológicos de concentración y los laboratorios de clase mundial, las estrategias de detección de la leucemia residual que combinan análisis moleculares y marcadores celulares han sido recomendadas como las de mayor utilidad, por lo que son el paradigma para las campañas de estratificación en las regiones vulnerables.
ABSTRACT
Resumen Las leucemias agudas constituyen la neoplasia más frecuente en pacientes pediátricos. Actualmente, el 80% de los niños con leucemia linfoblástica aguda (LLA) logran curarse con quimioterapia con vencional pero el 20% de los mismos presentarán una reaparición de la enfermedad. La enfermedad residual medible (ERM) ha sido descripta como un importante factor pronóstico, que permite evaluar la respuesta de los pacientes al tratamiento. Una de las técnicas más sensibles par a estudiar ERM es la cuantificación de reordena mientos génicos de inmunoglobulinas (Ig) y receptores de linfocitos-T (TCR). Los objetivos del presente trabajo fueron describir los reordenamientos detectados de Ig/TCR, evaluar el efecto de la ERM en la supervivencia de niños con LLA y comparar la ERM por Ig/TCR con la cuantificada mediante citometría de flujo multiparamétrica (CFM). Del total de 455 pacientes estudiados, en el 96% fue posible caracterizar al menos un reordenamiento de Ig/TCR. El total de reordenamientos clonales detectados fue de 1550. La ERM pudo ser estudiada en forma exitosa en el 89% de los casos. El valor de ERM positiva combinada al día 33 y 78 de tratamiento, permitió identificar pacientes de alto riesgo, entre los previamente estratificados por la ERM mediante CFM al día 15. La comparación entre la determinación de ERM mediante reordenamientos Ig/TCR y CFM mostró una excelente correlación. El presente trabajo constituye un estudio de ERM mediante Ig/TCR realizado en un número muy significativo de pacientes diagnosticados en forma consecutiva, tratados en el marco de un protocolo homogéneo y con excelente seguimiento clínico.
Abstract Acute leukemias are the most common neoplasm in pediatric patients. Currently, 80% of children with diagnosis of acute lymphoblastic leukemia (ALL) are cured with conventional chemotherapy, but 20% of them will have a recurrence of the disease. Measurable Residual Disease (MRD) has been described as an important prognostic factor that allows evaluating the response of patients to treatment. One of the most sensitive techniques to study MRD is the quantification of immunoglobulins (Ig) and T-lymphocyte receptors (TCR) genes rearrangements. The aims of this study were to describe the detected Ig/TCR rearrangements, to evaluate the prognostic impact of MRD in our population of children with ALL and to compare the MRD values by Ig/TCR with those obtained by multiparametric flow cytometry (MFC). A total of 455 patients were studied. In 96% of the cases, it was possible to characterize at least one Ig/TCR rearrangement. The total number of Ig/TCR rear rangements detected was 1550. MRD was successfully applied in 89% of the cases. The combined positive MRD values at day 33 and 78 of treatment allow the identification of high-risk patients in cases previously stratified by MRD using flow cytometry at day 15. The comparison between MRD determination by Ig/TCR rearrangements and FC showed excellent correlation. The present work constitutes a study of MRD by Ig/TCR carried out in a very significant number of patients consecutively diagnosed, treated within a homogeneous protocol and with excellent clinical follow-up.
Subject(s)
Humans , Child , Immunoglobulins , Gene Rearrangement, T-Lymphocyte , Receptors, Antigen, T-Cell/genetics , T-Lymphocytes , Polymerase Chain Reaction , Neoplasm, Residual/geneticsABSTRACT
OBJECTIVES@#To study the prognostic value of measurable residual disease (MRD) for childhood acute myeloid leukemia (AML) by analyzing MRD-guided risk stratification therapy.@*METHODS@#A total of 93 children with AML were prospectively enrolled in this study. Chemotherapy with the 2015-AML-03 regimen was completed according to the risk stratification determined by genetic abnormality at initial diagnosis and MRD and bone marrow cytology after induction therapy I. Multiparameter flow cytometry was used to dynamically monitor MRD and analyze the prognostic effect of MRD on 3-year cumulative incidence of recurrence (CIR) rate, event-free survival (EFS) rate, and overall survival (OS) rate.@*RESULTS@#The 93 children with AML had a 3-year CIR rate of 48%±6%, a median time to recurrence of 11 months (range 2-32 months), a 3-year OS rate of 65%±6%, and a 3-year EFS rate of 50%±5%. After induction therapy I and intensive therapy I, the MRD-positive children had a significantly higher 3-year CIR rate and significantly lower 3-year EFS and OS rates than the MRD-negative children (@*CONCLUSIONS@#MRD has predictive value for the prognosis of children with AML. Based on the MRD-guided risk stratification therapy, reasonable application of chemotherapy may improve the overall prognosis of children with AML.