Niels Weinhold1, Shweta S. Chavan1, Leo Rasche1, Owen W Stephens1, Purvi Patel1, Ruslana Tytarenko1, Cody Ashby1, Caleb K. Stein1, Michael A Bauer1, Christopher P Wardell1, Shayu Deshpande1, Timea Buzder1, Gabor Molnar1, Frits van Rhee1, Maurizio Zangari1, Sharmilan Thanendrarajan1, Brian A Walker1, Shmuel Yaccoby1, Sarah K. Johnson1, Joshua Epstein1
1Myeloma Institute, University of Arkansas for Medical Sciences, Little Rock, AR
Tóm tắt
Tóm tắt
GIỚI THIỆU
Trong các mẫu bệnh đa u tủy (MM), thường được thu thập từ phần chóp xương chậu sau của bệnh nhân vì tính khả thi và an toàn, với giả định rằng bệnh phân bố đồng đều trong tủy xương. Tuy nhiên, các nghiên cứu hình ảnh đã tiết lộ sự phân bố không đồng đều của bệnh ở phần lớn bệnh nhân, với sự tích tụ của các tế bào plasma ác tính (PC) ở những vùng hạn chế trong tủy xương (BM), được gọi là tổn thương khu trú (FL). Theo mẫu hình này, các kết quả sơ bộ mà chúng tôi vừa báo cáo về mẫu FL và mẫu BM ngẫu nhiên (RBM) rất mạnh mẽ chỉ ra sự phân bố không đồng đều của các tiểu thể trong BM.
Tính không đồng nhất di truyền không gian vẫn chưa được phân tích một cách hệ thống trong MM cho đến nay, mặc dù sự tồn tại của nó ảnh hưởng lớn đến việc diễn giải các nghiên cứu về sự kháng thuốc, phân loại rủi ro và điều trị cá nhân hóa dựa trên các dấu ấn di truyền. Ở đây, chúng tôi báo cáo về một phân tích di truyền mở rộng về tính không đồng nhất vùng trong các mẫu FL và RBM, bao gồm 42 bệnh nhân MM mới được chẩn đoán và 11 bệnh nhân đã điều trị nhiều lần, với 10 trong số các bệnh nhân này cũng được nghiên cứu theo chiều dọc.
VẬT LIỆU & PHƯƠNG PHÁP
Các tế bào PC của MM đã được làm giàu bằng CD138. Các sản phẩm lọc bạch cầu đã được sử dụng làm đối chứng. Để thực hiện giải trình tự toàn bộ vùng mã gien (WES), chúng tôi đã áp dụng bộ qXT và thiết kế mồi SureSelect Clinical Research Exome (Agilent). Việc giải trình tự Paired-End được thực hiện trên máy Illumina HiSeq 2500. Dữ liệu giải trình tự được căn chỉnh với tham chiếu GRCh37/hg19 bằng cách sử dụng BWA. Các biến thể nucleotide đơn somatic (SNV) được xác định bằng sử dụng MuTect. Các bất thường số lượng bản sao (CNA) được lấy từ dữ liệu chip bead HumanOmni 2.5 của Illumina bằng ASCAT. Việc tái cấu trúc tiểu thể được thực hiện bằng SciClone. Các hồ sơ biểu hiện gen (GEP) được tạo ra bằng cách sử dụng Affymetrix U133plus2. Các phân tích thống kê được thực hiện bằng phần mềm R phiên bản 3.1.1.
KẾT QUẢ
Trong số 42 bệnh nhân mới được chẩn đoán, chúng tôi phát hiện ra số lượng đột biến trung bình là 86 (từ 34 đến 807) đột biến mỗi bệnh nhân, với tới 42% (trung bình 5%) trong số đó là độc nhất tại một địa điểm cụ thể (không đồng nhất). Trong số các gen tác động chính đã biết trong MM, BRAF (n=2) và KRAS (n=4) là các gen thường xuất hiện với các đột biến không đồng nhất tại thời điểm ban đầu. Ở các bệnh nhân đã điều trị, các đột biến trong KRAS, NRAS và RB1 góp phần vào sự không đồng nhất vùng ở từng bệnh nhân. Hơn nữa, chúng tôi phát hiện ra tính không đồng nhất theo thời gian trong các đột biến ảnh hưởng đến ATR trong hai bệnh nhân, các bất thường gần đây liên quan đến kết quả kém.
Phân tích các bất thường nhiễm sắc thể với giá trị dự đoán đã biết, chúng tôi quan sát thấy ba bệnh nhân mới chẩn đoán có del(1p) đặc hiệu tại vị trí ảnh hưởng đến CDKN2C và/hoặc FAM46C, với hai trong số các bệnh nhân này cũng cho thấy sự không đồng nhất vùng trong del(17p13). Sự gia tăng không đồng nhất (1q) hoặc nhé (1q) xuất hiện ở hai bệnh nhân tại thời điểm ban đầu. Đáng lưu ý là trong tất cả các trường hợp này, sự kiện độc nhất được phát hiện trong một FL và một trường hợp với sự gia tăng độc nhất (1q) tại thời điểm ban đầu đã xuất hiện bất thường này trong các mẫu tiếp theo. Những quan sát này mạnh mẽ ủng hộ khái niệm rằng các FL là những vị trí của các clone kháng thuốc có khả năng gây tái phát.
Ở bốn bệnh nhân, một sự chuyển chỗ MYC chỉ được thấy ở một vị trí. Trong phân tích theo chiều dọc, chúng tôi phát hiện một bệnh nhân mà một clone chuyển chỗ MYC đã được thay thế bằng một clone khác có sự chuyển chỗ MYC khác, cho thấy rằng các sự kiện tại locus MYC là thứ yếu và có thể là tiểu thể. Ngược lại, các chuyển chỗ IgH ban đầu luôn được chia sẻ, xác nhận rằng chúng là các sự kiện khởi đầu.
Các mẫu ghép từ RBM và FLs thu được từ ba bệnh nhân mới chẩn đoán cho thấy các hồ sơ rủi ro GEP không đồng nhất, hỗ trợ thêm cho sự tồn tại của các clone rủi ro cao (HR) đặc hiệu tại vị trí. Để điều tra tính liên quan lâm sàng của phát hiện này, chúng tôi đã phân tích dữ liệu kết quả của 263 bệnh nhân mới chẩn đoán với dữ liệu GEP ghép nối. 34 trường hợp có rủi ro dựa trên GEP không đồng nhất cho thấy không có sự khác biệt đáng kể về kết quả so với các trường hợp có HR tại cả hai vị trí, cho thấy rằng các tiểu thể HR điều chỉnh tiên lượng ngay cả khi chúng không được có mặt khắp nơi.
KẾT LUẬN
Chúng tôi cho thấy rằng tính không đồng nhất di truyền không gian là phổ biến trong MM. Sự tồn tại của các tiểu thể đặc hiệu tại vị trí nhấn mạnh tầm quan trọng của các phân tích không đồng nhất trong việc dự đoán rủi ro chính xác, phát hiện các mục tiêu phù hợp cho y học chính xác và xác định các bất thường góp phần vào sự kháng điều trị. Do đó, chúng tôi rất khuyến nghị bao gồm việc kiểm tra FL vào chẩn đoán thường quy và phân tích theo dõi trong MM.
Các khuyết điểm
Ashby: Đại học Arkansas về Khoa học Y tế: Việc làm. Barlogie: Signal Genetics: Bằng sáng chế & ủy quyền. Davies: Celgene: Tư vấn, Thù lao; Takeda: Tư vấn, Thù lao; Janssen: Tư vấn, Thù lao. Morgan: Đại học AR về Khoa học Y tế: Việc làm; Janssen: Tài trợ nghiên cứu; Celgene: Tư vấn, Thù lao, Tài trợ nghiên cứu; Takeda: Tư vấn, Thù lao; Bristol Meyers: Tư vấn, Thù lao.
