最小残存病変

最小残存病変

最小残存病変 （MRD）は、治療中または治療後に患者が寛解状態にある場合（病気の兆候や兆候がない場合）に残っている少数の白血病細胞（骨髄由来のがん細胞）に付けられた名前です。それは、癌と白血病の再発の主な原因です。 10年前までは、癌の評価または検出に使用された検査はどれも、MRDを検出するのに十分な感度がありませんでした。しかし、現在では、DNA、RNA、またはタンパク質に基づいた非常に感度の高い分子生物学試験が利用可能です。これらは、組織サンプル中のわずかなレベルのがん細胞を測定することができ、時には100万個の正常細胞中の1個のがん細胞という低いレベルでも測定できます。

癌治療、特に白血病では、MRD検査にはいくつかの重要な役割があります：治療が癌を根絶したか、痕跡が残っているかを判断し、異なる治療の有効性を比較し、患者の寛解状態を監視し、白血病または癌の再発を検出し、選択しますそれらのニーズに最もよく合う治療。

テストは単純ではなく、多くの場合研究または試験の一部であり、一部は日常的な臨床使用に受け入れられています。

背景：最小残存病変（MRD）の問題

MRDに関するほとんどの研究は、白血病、特に2つのタイプ：成人慢性骨髄性白血病と小児急性リンパ芽球性白血病（最も一般的な小児癌）で行われています。

白血病は血液中の細胞のがんであり、主にそれらが作られる骨髄に影響を及ぼします。ほとんどのヒト白血病では、原因は不明です。危険因子には、化学物質とX線が含まれます。

白血病は、単一細胞で始まり、その後急速に増殖し、血液中の細胞タイプの割合を混乱させる遺伝的異常を伴います。骨髄サンプルを採取すると、白血病細胞を顕微鏡で見ることができます。白血病細胞は通常の未熟な血液細胞のように見え、健康な骨髄はしばしば1〜2％の未熟（芽球）細胞です。しかし、白血病では、異常に多数の未熟細胞があり、骨髄の40〜90％を占めています。特定の悪性腫瘍を診断するには、フローサイトメトリーやFISHなどのテストによる骨髄の追加検査が必要です。

症状は病気が進行するまで発生せず、体内に1 kgまたは1,000,000,000,000の白血病細胞が存在します。

治療の最初の5週間で、ほとんどの白血病細胞が死に、骨髄が回復し始めます。未成熟白血球は患者に存在する場合がありますが、必ずしも悪性細胞ではありません。ほとんどの場合、少数の白血病細胞（約0.001％）がこの治療で生き残り、数ヶ月または数年間骨髄内にとどまります。がん細胞はDNAベースの検査または免疫学的検査で特定できますが、顕微鏡で見るとがん細胞としては特定できません。

約30年前、白血病は普遍的に致命的でした。患者は数週間（現在のように数ヶ月または数年ではなく）治療され、寛解をもたらしましたが、ほとんどすべての患者は数週間または数ヶ月後に再発しました。治療が中止されると、最小限の残存病変が再成長することが知られています。遺伝子検査により、再発時の白血病細胞が疾患が最初に現れたときに存在する細胞の子孫であることを確認できます。

医師は再発の防止を目指しています。現在、ほとんどの子供は再発しません–最初の試みで病気は「治ります」。病気が再発した場合、通常、最初に診断されたときよりも治療に抵抗力があります。一度再発した患者は、将来的に再発のリスクが高く、過去に受け取った薬にも反応しない場合があります。

最小限の残存疾患（100万人の正常細胞の集団中の1つの癌性細胞）を明らかにする検査は、治療を指示し、再発を予防するのに役立ちます。悪性細胞は制御されずに分裂するため、残っている単一の白血病細胞は致命的です。患者が細胞毒性治療による損傷を維持するのに十分な健康状態である限り、コンディショニングレジメンは継続できます。

MRDに関するほとんどの研究は、白血病とリンパ腫について行われました。研究者は、行われた発見が他の癌の理解と治療に応用できることを望んでいます。

白血病の最小残存病変を測定するための技術

DNAベースのテスト

これらは、白血病に特異的なDNA配列の検出に基づいています。一般的に、これは、分子生物学の多くを支える非常に感度の高い技術であるポリメラーゼ連鎖反応の使用によって達成されます。選択されたDNA配列は、白血病の発生に寄与している場合もあれば、単にそれに関連付けられている場合もあります。

DNAベースの検査に使用されるマーカーは、BCL2を含むt（14; 18）やBCL1（CCND1）を含むt（11; 14）などの染色体転座であることがよくあります。 MRD検出に利用される他の遺伝子には、マイクロサテライト、免疫グロブリン、およびT細胞受容体が含まれます。

いくつかの新しい手法では、次世代シーケンスを使用してMRDを検出します。

RNAベースのテスト

これらは、白血病特異的RNA配列の検出に基づいています。一般的に、これはRNAの逆転写とそれに続くポリメラーゼ連鎖反応の使用により達成されます。 RNAベースのテストは、通常、DNAテストが実用的でない場合に利用されます。たとえば、t（9; 22）BCR-ABL転座は染色体の長い部分で発生する可能性があり、DNAベースの検査を困難かつ非効率的にしています。ただし、RNAはDNAよりも診断の安定性がはるかに低いため、慎重な取り扱いと処理が必要です。

RNAベースのテストに使用されるマーカーは、t（9; 22）BCR-ABL、t（15; 17）PML-RARAおよびt（12; 21）ETV6-RUNX1（TEL-AML1）など、ほぼ独占的に染色体転座です。

患者固有の検査

免疫グロブリン（IG）またはT細胞受容体（TCR）を使用した患者固有のMRD検出は、染色体転座または他の白血病特異的マーカーを含まない白血病のMRDを測定する方法として人気を集めています。この場合、白血病特異的IGまたはTCRクローンはPCRを使用して増幅され、IGまたはTCRの可変領域が配列決定されます。この配列から、患者の特定の白血病クローンのみを増幅するPCRプライマーが設計されます。

DNAおよびRNAベースの検査では、病理学者が骨髄を調べて、どの白血病特異的配列を標的にするかを決定する必要があります。標的が決定されると、血液または骨髄のサンプルが取得され、核酸が抽出され、サンプルが白血病シーケンスについて分析されます。これらのテストは非常に特異的であり、100万個に1個までのレベルで白血病細胞を検出しますが、通常達成される制限は10,000個に1個から100,000個に1個です。比較のために、顕微鏡を使用した従来の形態学的検査を使用して検出できるものの限界は、約100分の1セルです。

免疫学的検査

白血病の免疫学的検査では、細胞表面のタンパク質を利用します。白血球（WBC）は、WBCの種類に応じて、表面にさまざまなタンパク質を示します。白血病細胞はしばしば、これらの細胞表面タンパク質の非常に珍しいユニークな組み合わせ（白血病表現型）を示します。これらのタンパク質は、蛍光色素標識抗体で染色し、フローサイトメトリーを使用して検出できます。免疫学的検査の検出限界は、一般に10,000個の細胞のうち約1個であり、識別可能で安定した白血病表現型を持たない白血病では使用できません。

さまざまな白血病、リンパ腫、固形腫瘍の検出における一般的なターゲットの使用

急性リンパ芽球性白血病（ALL）

ターゲット： t（9; 22）BCR-ABL、t（12; 21）ETV6-RUNX1（TEL-AML1）、免疫グロブリンおよびT細胞受容体遺伝子の患者特異的アッセイ

用途：染色体転座MRD検出は、標準的な臨床診療として広く使用されています。患者固有のアッセイは受け入れられつつありますが、依然として一般的には研究プロトコルでのみ使用されています。

急性骨髄性白血病（AML）

ターゲット： t（15; 17）PML-RARA、t（8; 21）AML1-RUNX1T1（AML-ETO）、inv（16）

用途：標準的な臨床診療として広く使用されている染色体転座MRD検出。

慢性リンパ性白血病

ターゲット：細胞表面タンパク質、免疫グロブリンおよびT細胞受容体遺伝子の患者固有のアッセイ

用途：より高度なフローサイトメーターが臨床検査に利用されるにつれて、免疫学的手法がより広く使用されています。患者固有のアッセイは、依然として一般的に研究プロトコルでのみ使用されています。

慢性骨髄性白血病

ターゲット： t（9; 22）BCR-ABL

用途： t（9; 22）のMRD検出は、CMLのすべての患者の標準治療と考えられており、メシル酸イマチニブ（グリベック/グリベック）で治療されている患者にとって非常に貴重です。

濾胞性リンパ腫

対象： t（14; 18）IgH / BCL2、免疫グロブリンおよびT細胞受容体遺伝子の患者特異的アッセイ。

用途： t（14; 18）は、MRD検出に定期的に使用されます。患者固有のアッセイは、依然として一般的に研究プロトコルでのみ使用されています。

マントル細胞リンパ腫

ターゲット： t（11; 14）IgH / CCND1（IgH / BCL1）、免疫グロブリンおよびT細胞受容体遺伝子の患者特異的アッセイ

用途： t（11; 14）はMRD検出に定期的に使用されますが、このアッセイではt（11; 14）転座の40〜60％しか確実に検出できません。患者固有のアッセイは、一般的に研究プロトコルでのみ使用されています。

多発性骨髄腫

ターゲット：血中のMタンパク質レベル、免疫グロブリンおよびT細胞受容体遺伝子の患者固有のアッセイ（体細胞超変異のレベルが高いと、このアッセイが確実に機能しなくなることがよくあります）。

用途：血液中のMタンパク質レベルは標準治療であり、多発性骨髄腫のほぼすべての患者に使用されます。患者固有のアッセイは、一般的に研究プロトコルでのみ使用されています。

固形腫瘍

乳がんや神経芽細胞腫などのいくつかの固形腫瘍のMRD検出に関する研究が行われています。これらのアッセイは、残存または転移性腫瘍細胞のリンパ節および血液を採取するために使用されてきました。 MRD検出の適用可能なターゲットは、固形腫瘍で決定するのがより困難であり、固形腫瘍でのMRDの使用は、白血病およびリンパ腫での使用よりもはるかに進んでいない。

人間以外の動物種

白血病とリンパ腫は、ヒト以外の動物でも同様に監視できる可能性がありますが、これまでのところ、そのような獣医学的応用の既知の証拠はありません。

意義

MRDのレベルは予後または再発リスクのガイドです

場合によっては、治療中の特定の時点でのMRDのレベルは、患者の予後の有用なガイドです。例えば、小児白血病では、医師は伝統的に5週間後に骨髄サンプルを採取し、その中の白血病のレベルを評価します。顕微鏡でさえ、彼らは病気が治っていない少数の患者を特定することができ、それらの患者は異なる治療を受けました。 MRDテストもこの時間を利用しますが、テストははるかに敏感です。

過去の患者を調べたとき、この段階で高レベルの患者（ここで「高」とは、多くの場合、1000人に1人以上の白血病を意味する）が再発のリスクがあったことを意味します。 100,000に1未満のレベルの患者は、再発する可能性が非常に低い。中間の人々のために、いくつかは再発した。これにより、MRDテストで結果を予測できるという考えに至り、現在ではこれが示されています。次のステップは、標準治療が高リスクである患者を特定した後、そのリスクを下げるために提供できるさまざまな治療があるかどうかです。いくつかの臨床試験がこれを調査しています。

他の研究グループは、治療中の他の時間、例えば3ヶ月、6ヶ月、1年、または現在の治療の終了（2年）を見てきましたが、これらも結果を予測できます。

骨髄移植後のMRDのレベルが再発のリスクを示すことを示すいくつかの科学的研究もあります。

再発性白血病の初期徴候について人々を監視する

別の可能な用途は、症状が再発する前に、誰かが早期に再発するかどうか、またはいつ再発するかを特定することです。これは、定期的な血液または骨髄サンプルを意味します。これは主に慢性骨髄性白血病（CML）で調査されています。CMLでは、骨髄よりも定期的にサンプリングしやすい血液中の白血病を調べることができます。分子テストでは、症状が再発する数ヶ月前に、非常に早い段階で腫瘍レベルが上昇し始めることが示されます。治療を早期に開始することが有用な場合があります。患者はより健康になります。対処すべき白血病細胞が少ない。臨床的再発では、使用される薬物に対する耐性が高まることが多いため、細胞は治療に適している可能性があります。

治療の個別化

この領域全体は、治療の個別化、または必要に応じてリスク要因の特定に分類されます。現在、ほとんどの患者は同じ治療を受けていますが、白血病は非常に多様な病気であり、病気を根絶するために、異なる患者はおそらく広く異なる治療ニーズを持っています。

たとえば、最初の5週間の導入治療は、一部の患者の病気を急速に取り除くかもしれません。他の人にとっては、同じ治療でもかなりの量の病気が残るかもしれません。 MRDレベルを測定することで、医師はどの患者が何を必要としているかを判断できます。言い換えれば、それは患者の再発の個々のリスクを識別し、理論的には患者がそれを防ぐのにちょうど十分な治療を受けることを許可することができます。

MRD情報がなければ、医師はすべての患者に同じ治療を施す以外に何もできません。彼らはこれが一部の人には不十分で、他の人には過剰になることを知っていますが、誰が何を必要とするかを伝えることができないため、彼らができることはほとんどありません。治療を個別化するのに役立つ危険因子の特定は、医学の大きな分野です。

処理

一般に、アプローチは、最初にがんを寛解させ（症状がない）、次に残りの細胞（MRD）の根絶を試みることです。多くの場合、MRDを根絶するために必要な治療法は、最初に使用された治療法とは異なります。これは多くの研究分野です。

MRDを削減または根絶することを目指すのは賢明な考えのようです。必要なのは、どちらが最良の方法であり、どのように機能するかについての証拠です。これは浮上しています。 MRDを特に対象とする治療には以下が含まれます。

より多くの薬物、または薬物の異なる組み合わせによる集中的な従来の治療
幹細胞移植、例えば骨髄移植。これにより、より集中的な化学療法を行うことができ、さらに移植された骨髄は最小限の残存病変の根絶に役立つ可能性があります
免疫療法
再発の初期徴候がないか患者を注意深く監視する。これは、いくつかの国で活発に研究されている分野です。
がん細胞を標的とするモノクローナル抗体による治療
がんワクチン

現在の研究と論争の領域

MRDテストの臨床的有用性

医師が検査を解釈し、科学的証拠に基づいて発言することが重要です。病院を訪れて、血液検査などの検査を受けた場合、ほとんどの検査が頻繁に使用され、多くの異なる人々に対して何千回も何百万回も行われています。テスト結果を読む医師は、結果が何を意味するかを解釈するための多くの証拠を持っています。対照的に、MRD検査は新しく、病気はまれです。テストは比較的少数の人々で行われています。その結果、医師が検査を解釈したり、治療の決定をそれらに基づいて行ったりするのに役立つ証拠はほとんどありません。平易な英語では、これは医師が非常に慎重である可能性が高いことを意味し、証拠が蓄積されている間、少なくとも現時点では、これらが知っている信頼できる他のテストに依存します。

テストの方法とテストするタイミング

テストするのに最適な時期、および使用するのに最適なテスト方法については議論があります。これらを標準化する国内および国際的なアプローチがあります。小児白血病および慢性骨髄性白血病では、コンセンサスが出現しているようです。

MRDの安全なレベルなどはありますか

また、MRDが常に悪い状態であり、必然的に再発を引き起こすのか、低レベルが「安全」で再成長しないのかについても議論があります。通常、癌細胞は必然的に成長し、それらが存在する場合、通常疾患が発症すると想定されています。しかし、白血病細胞は体内で何年も休眠状態にあり、再成長しないという動物研究からの証拠があります。このため、MRDを治療する目的は、MRDを完全に根絶するのではなく、「安全な」レベルに減らすことかもしれません。

MRDテストはすべての患者に役立ちますか？

いくつかの種類の白血病は治療が困難です。これらの中で、MRDテストがどのように役立つかは明確ではありません。患者は現在の治療法ではうまくいかないかもしれませんが、他の治療法があれば、どの治療法がより良いのかがはっきりしないことがあります。したがって、テストは必要ではないという主張があります。それは、患者のための追加の手順を伴う可能性があることです。治療に関する有用な情報を提供しないため、必要ではありません。

病院や他のラボによるテスト

どこで

MRDテストはまだ定期的なテストではなく、すべての場所で実施されているわけでもありません。

現在、ほとんどのMRD検査-白血病研究では-は臨床試験中に行われ、試験に登録された患者のために、その試験の一部として資金提供されます。テストは専門であるため、サンプルは通常、各地域または国の中央の参照研究所に送られます。テストは複雑になる傾向があり、比較的まれにしか使用されないため、ほとんどの通常の診断ラボではテストは行われません。

コスト

MRDテストは技術的に要求が厳しく、時間がかかります。テストは高価であるため、通常、臨床試験の一環として専門センターを通じてのみ利用できます。

テストの可用性

執筆時点（2017年1月）で、MRDテストは、英国、ヨーロッパ、オーストラリア、中国、および米国でのいくつかの臨床試験で利用できます。

テスト結果の解釈

治療を導くために使用されるほとんどの臨床検査-たとえば単純な血球数-は何百万回も行われており、医師はこの広範な事前知識に基づいて自信を持って結果を解釈できます。対照的に、MRDテストは新しく、比較的少数の人々（最大で数千人）で実施されました。研究者と医師は、MRDテストの意味を示すために必要な知識の広範なデータベースをまだ構築しています。

結果：患者が試験を必要とする試験に登録されていない限り、臨床医はそれを要求することに対していくらか慎重であり、結果の解釈について慎重である傾向があります。これは、テストがより日常的になるにつれて、将来変更される可能性があります。

資源

全般

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白血病の子供（イギリス）
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教科書

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