Significance of Identification of Immunoglobulin and T-Cell Receptor Gene Rearrangements for the Diagnosis and Monitoring of Minimal Residual Disease in B-Linear Acute Lymphoblastic Leukemia
Authors: Луцкович Д.В. , Столярова Е.А. , Полякова Е.А. , Мелешко А.Н. 
Published: September 2022

Цель. Определить разнообразие и частоту встречаемости возникающих при В-линейном остром лимфобластном лейкозе реаранжировок генов иммуноглобулинов и Т-клеточного рецептора и использовать выявление этих мишеней в качестве тестов диагностики и мониторирования минимальной остаточной болезни.Материалы и методы. В исследование был включен 81 пациент в возрасте от 1 года до 18 лет (медиана возраста 9,5 года) с диагнозами «В-линейный острый лимфобластный лейкоз» и «рецидив острого лимфобластного лейкоза», получающий лечение по протоколу ALL MB-2008 и ALL-REZ BFM 2002 соответственно. Из них мониторинг минимальной остаточной болезни был произведен для 69 пациентов, с первичным ОЛЛ – 28 пациентов, с рецидивом ОЛЛ – 41 пациент.Результаты. Согласно полученным данным, одна клональная реаранжировка была обнаружена у 88,8% (72/81) пациентов с B-линейным ОЛЛ, две и более – у 24,79% (20/81) пациентов. Наибольшая частота встречаемости реаранжировок приходится на генные сегменты VH-JH (44,9% от всех выявленных реранжировок) и на реранжировки гена TCRG VγI – Jγ (20,41% от всех выявленных реаранжировок). У всех пациентов с острым лимфобластным лейкозом наблюдалось снижение показателей МОБ на этапе терапии. У 3 (7,31%) пациентов с рецидивом острого лимфобластного лейкоза наблюдался рост МОБ. У 22 (53,65%) определялась молекулярная ремиссия на этапе терапии, у 12 (29,26%) пациентов наблюдалось снижение показателей МОБ до уровня предела чувствительности метода 10–5, 4 (9,75%) пациента находятся на стадии наблюдения.Выводы. Мониторинг минимальной остаточной болезни с высокой чувствительностью («молекулярная ремиссия») имеет большое прогностическое значение для пациентов с ОЛЛ, особенно группы высокого риска, при лечении рецидива или после трансплантации гемопоэтических стволовых клеток (ТГСК). В настоящей статье приведены результаты по разнообразию и частотам выявления при ОЛЛ мишеней МОБ и их практическое использование в диагностике. Реаранжировки генов Ig/TCR происходят практически во всех случаях ОЛЛ и в 95,8% пригодны для ПЦР-мониторинга МОБ. ПЦР в реальном времени позволяет количественно измерять низкие уровни МОБ с чувствительностью до 10–5, что позволяет использовать в протоколах лечения клинически значимые пороговые уровни МОБ на разных этапах терапии.

Purpose. To determine the diversity and frequency of occurrence of immunoglobulin and T-cell receptor gene rearrangements that occur in B-linear acute lymphoblastic leukemia and use the identification of these "targets" as diagnostic tests and monitoring of minimal residual disease.Materials and methods. The study included 81 patients aged 1 to 18 years (median age9.5 years), diagnosed with "B-linear acute lymphoblastic leukemia" and "recurrent acute lymphoblastic leukemia", receiving treatment according to the ALL MB-2008 protocol and ALL-REZ BFM 2002 respectively. Of these, monitoring of minimal residual disease was performed for 69 patients, with primary ALL – 28 patients, with recurrent ALL – 41 patients. Results. According to the results obtained, at least one clonal rearrangement was found in 88.8% (72/81) of patients with B-linear ALL, two or more in 24.79% (20/81) of patients. The highest frequency of occurrence of rearrangements falls on the VH-JH gene segments (44.9% of all identified rearrangements) and VγI-Jγ rearrangements (20.41% of all identified rearrangements). In all patients with acute lymphoblastic leukemia, a decrease in MRD values was observed at the stage of therapy. In patients with relapse of acute lymphoblastic leukemia, 3 (7.31%) patients showed an increase in MRD. In 22 (53.65%) patients, molecular remission was determined at the stage of therapy, in 12 (29.26%) patients, a decrease in MRD values was observed to the level of the sensitivity limit of the method 10–5, 4 (9.75%) patients are under observation.Conclusions. Monitoring of minimal residual disease with high sensitivity ("molecular remission") is of great prognostic value for patients with ALL, especially at high risk, in the treatment of relapse or after hematopoietic stem cell transplantation (HSCT). This article presents the results on the diversity and frequency of MRD targets detected in ALL, and their practical use in diagnostics. Rearrangements of Ig/TCR genes occur in almost all cases of ALL, and in 95.8% are suitable for PCR monitoring of MRD. Real-time PCR allows quantitative measurement of low MRD levels with a sensitivity up to, which allows the use of clinically relevant threshold levels of MRD in treatment protocols at different stages of treatment.