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Minimal Residual Disease Detection Using Next-Generation Flow Analysis And Next-Generation Sequencing In Multiple Myeloma Patients: Comparative analysis with IMW treatment response and verification of peripheral blood applicability : 다발골수종 환자의 차세대 유세포 분석법과 차세대 염기서열 분석법을 이용한 미세 잔존 질환 검색 : IMW 치료 반응과 비교 분석 및 말초혈액의 사용 가능성 확인

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Authors

김성민

Advisor
이동순
Issue Date
2022
Publisher
서울대학교 대학원
Keywords
MultipleMyelomaMinimalResidualDiseasesNextGenerationFlowcytometryNextGenerationSequencingIgHRearrangement
Description
학위논문(박사) -- 서울대학교대학원 : 의과대학 협동과정 종양생물학전공, 2022. 8. 이동순.
Abstract
서론: EuroFlow가 제안한 8가지 종류의 형광을 이용한 패널과 차세대 유세포 분석법의 등장으로 악성 형질세포 클론을 높은 민감도로 검출할 수 있게 되었다. 차세대 유세포 분석법으로 진행한 미세 잔존 질환 결과가 기존에 사용되고 있는 IMWG 치료 반응과 어떻게 일치하는 지 비교하려 한다. 일반적으로, 미세 잔존 질환은 골수를 이용해서 결과를 얻는 것이 최선의 방법이다. 하지만 골수를 얻는 방법은 환자에게 있어 침습적인 방법이기 때문에, 만약 말초혈액을 골수혈액 대신 이용할 수 있다면 그 자체로 강점을 가질 수 있다. 미세 잔존 질환을 확인하는 다른 방법은 면역글로불린 중쇄 재배열 서열을 분석하는 것이다. 최근에 차세대 염기서열 분석 기술을 이용하여 면역글로불린 중쇄 재배열 서열을 분석하는 것이 대두되고 있다. 본 연구에서는 차세대 유세포 분석법과 차세대 염기서열 분석법, 두 가지 분석법으로 얻는 미세 잔존 질환 결과를 비교 분석하여 두 방법의 차이점을 논의하고자 한다.
연구방법: 서울대병원을 내원한 27명의 다발성 골수종 환자의 28개 골수 혈액과 말초 혈액을 이용하였다. Navios 유세포 분석기를 사용하여 8가지 종류의 형광을 이용한 패널을 통해 유세포 분석을 하였고, 그 결과를 Infinicyt 프로그램을 사용하여 분석하였다. 그 중 4명의 환자를 대상으로 ImmunoSeq을 사용하여 IGH 유전자 재배열 서열 분석을 진행하였다
결과: 완전 관해 판정을 받은 환자의 71.4% (5/7)가 미세 잔존 질환 음성을 보였다. 19명의 환자는 최소 검출 한계 이상의 악성 형질세포가 관찰되었다. (67.9%; 19/28) CD27은 골수 혈액에서 발견된 악성 형질세포보다 말초혈액에서 발견된 악성 형질세포에서 유의미하게 저하되었다. (p<0.05) 4명의 환자는 미세 잔존 질환 검사 결과와 치료 반응과 일치하지 않는 결과를 얻었다. 4명의 치료 반응은 매우 좋은 부분 관해, 부분 관해, 최소 관해, 안정 병변이었지만 4명의 환자 모두에서 차세대 유세포 분석법으로 미세 잔존 질환이 관찰되지 않았다. 이 환자들을 대상으로 차세대 염기서열 분석 기술을 이용하여 면역글로불린 중쇄 재배열 서열 분석을 한 결과, 1명의 환자는 초기 진단 당시에 87.13%였던 클론이 동일하게 추적 관찰 당시에 19.38%로 남아있었다. 다른 세 명의 환자는 추적 관찰 당시 골수 혈액에서 초기 진단 당시 골수 혈액에서 발견되지 않았던 새로운 클론이 나타났다. 0.7%가 넘는 클론을 우세 클론으로 분석하였다.
결론: 골수 혈액을 이용한 미세 잔존 질환 검색과 말초 혈액을 이용한 검색은 강한 상관관계를 보였다. 골수에서 발견된 미세 잔존 질환 세포에 비해 말초 혈액에서 발견된 악성 형질세포에서 CD27의 발현이 억제되어 있었고, 이는 CD27을 하나의 예후에 대한 마커로 사용할 수 있다는 가능성을 확인한 것이다. 골수 혈액에서 차세대 유세포 분석법으로 미세 잔존 질환이 음성으로 확인된 4명의 환자를 대상으로 IGH 유전자 재배열 서열 분석을 차세대 염기서열 분석법으로 시행하였을 때, 모든 환자에서 우세한 클론을 검출할 수 있었다. 이는 차세대 유세포 분석법으로 확인할 수 없는 악성 형질세포를 차세대 염기서열 분석법으로 찾을 수 있음을 뜻한다. 따라서 차세대 유세포 분석법을 이용한 미세 잔존 질환 검색과 차세대 염기서열 분석법을 이용한 미세 잔존 질환 검색을 상호 보완적으로 사용하면, 더 높은 민감도로 미세 잔존 질환을 검색할 수 있다. 이것은 환자의 치료와 예후에 대한 판단을 내리는 데 큰 도움이 될 것이다.
Introduction: With the advent of 8 color panel which suggested by Euroflow and next generation flow (NGF), a new epoch is marked that malignant PCs clone can be detected with high sensitivity. We are supposed to compare how the MRD results conducted by NGF correspond with IMWG treatment response. In general, MRD employed with BM is gold standard. However, it is invasive method to acquire BM specimen. If we use PB instead of BM, we would have advantage. Other method which operates MRD is identified of IGH gene rearrangement. Recently, a method using next generation sequencing (NGS) has emerged. We are supposed to understand differences between NGF MRD and NGS MRD with a some of patients.
Methods: A total of 28 BM and paired PB (27 MM patients at follow-up) was enrolled. We performed NGF using 8-color panel using Navios flow cytometer and Infinicyt. We performed IgH rearrangement NGS using Immunoseq assay (Adaptive Biotechnologies, USA) with 4 patients.
Results: 71.4% (5/7) of patients achieved CR or sCR showed MRD negativity. Nineteen patients showed BM MRD positive. (67.9%; 19/28) CD27 was significantly depressed in PB compared to BM (p<0.05). Four patients showed the discrepancy between BM MRD result and response criteria. The response criteria of these 4 patients were VGPR, PR, MR, and SD, but all the patients were MRD negative by NGF. We found dominants clones in all 4 patients by NGS MRD. One patient had same dominant clone both initial diagnosis BM (87.13%; proportion of clone) and follow-up BM (19.38%). The other 3 patients had newly appeared clones in follow-up BM which clones were not detected in initial diagnosis BM. Clones of 0.7% or more were analyzed as dominant clones.
Conclusions: The results between BM MRD and PB MRD show strong correlation. The expression of CD27 was low in patients with nPC found in peripheral blood, confirming the possibility of using CD27 as a prognostic marker. Malignant clone was detected from all 4 patients who identified NGF MRD negative by BM, after conducting IGH gene rearrangement NGS. It means that malignant cells which be missed by NGF can be found by using other approach. Therefore, complementary use of MRD tests using NGF and MRD tests using NGS will allow patients with MRD negative to be identified with higher sensitivity. This will be of great help in determining the patients treatment or prognosis.
Language
eng
URI
https://hdl.handle.net/10371/188405

https://dcollection.snu.ac.kr/common/orgView/000000172162
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