1.检测方法:对白血病微小残留病检测方法有多种,各有其优点和缺点分别基于不同的检测水平:①细胞整体水平,形态学方法;②细胞表面、胞质、胞核标志;③染色体及DNA/RNA水平。因白血病患者异质性很大,应根据患者特点选择相应的手段或综合几种方法以提高检出率。
1.1.免疫双标记法 免疫学标记法的依据是:①白血病细胞与正常细胞所表达抗原量存在差异;②白血病细胞出现异常抗原表型(抗原异位分布)。不同系列及不同分化阶段的ALL抗原表达谱不同,据此选择双标记方法,对不同ALL的MRD进行检测。检测T-ALL的MIRD常选择TdT加T系有关相关抗原为标记。通常95%以上的T-ALL具有TdT和T系抗原双标记,如果T- ALL患者临床完全缓解后,骨髓或外周血中检测到TdT阳性伴CD5、CD3、CD1、TCRa或β等抗原中一项以上阳性,即可诊断为MRD。常用TdT/CD10作为双标记检测B-ALL的MRD,TdT/CD19、TdT/CD22、TdT/Cyμ(胞质免疫球蛋白μ重链)等亦常用。使用这些标记可覆盖30%B-ALL,另外10%~20%的前B-ALL表达一个髓系标志,这部分患者用TdT/CD13、TdT/CD14或TdT/CD33等来检测白血病微小残留病。
采用免疫双标记法检测MRD的敏感度在T-ALL为10^-4~10^-5,B-ALL,为10^-3~10^-4。其优点是:①特异性较强;②可比形态学指标提前6个月预测白血病复发;③方法相对简单,费用较少。其局限性是:①在B-ALL中检测范围受限;②少数患者可因白血病细胞表型改变导致假阴性;③由于白血病细胞在骨髓分布的异质性及血一髓屏障作用,单个部位骨髓标本及外周血标本不一定代表全身骨髓内的真实情况。
1.2.白血病微小残留病的细胞遗传学检查
1.2.1.流式细胞仪核型检测:此法的主要原理是应用能与DNA中的C-G或A-T碱基对特异结合的荧光染料对悬液中的染色体进行双荧光标记,然后在流式细胞仪上作核型分析,根据染色体DNA中C-G和A-T含量差异来鉴定细胞基因异常。此法能在数秒钟内分析数千个染色体,同时还可将异常染色体分离出来作迸一步分析,其敏感性达10^-2,提高了临床实用性。缺点是不能对白血病细胞精确定量,分辨率也比分带技术低。
1.2.2.荧光原位杂交技术(FISH):此法是用生物素、地戈辛配基等半抗原标记的DNA探针与相应的染色体原位杂交,然后通过间接荧光技术在染色体上检测特异的DNA。优点是:①对分裂期和间期的细胞均能够检测,不必体外培养等复杂过程;②能在单个细胞水平研究染色体,结果直观可靠,特异性强,且能定量;③分辨异常的能力较常规染色体技术高,敏感度达10^-2~10^-3水平;④如采用多指标分析FISH技术,可进一步提高敏感性,增加MRD的检测范围。缺点是:①目前可供FISH用的探针种类尚不多,应用范围受限;②可出现假阳性和假阴性。
1.3.聚合酶链反应(PCR)技术:利用PCR技术能在体外快速而特异地扩增含有特定的核苷酸序列的微量DNA的原理,根据白血病微小残留病患者几乎都有特异性分子标记(抗原受体基因重排、染色体易位所致融合基因重排或缺失、原癌基因点突变等)的特点,通过设计特异性引物,可以敏感、特异地检测ALL的MRD。
1.3.1.抗原受体基因重排:目前用于ALL的MRD检测的抗原受体基因重排主要有免疫球蛋白重链(IgH)和T细胞受体(TCR)基因。
利用抗原受体基因检测ALL的MRD目前通常有二种方法:①特异寡核苷酸探针方法:此法敏感性和特异性均较高,是较理想方法。但过程较复杂、费时长,费用亦相对较高,限制了它的推广应用。②通用引物方法:IgH可变区有3个互补决定区,即CDRⅠ、CDRⅡ、CDRⅢ,其中只有CDRⅢ包含D片段,代表整个VH-D-JH重排的大部分信息。因此,常用IgH的CDRⅢ重排片段检测MRD。
TCR基因分为α、β,γ、δ四种,分别编码TCRα/β和TCRγ/β受体复合物。TCRγ、δ基因因其胚胎型编码基因少,连接区的多样性.较适合MRD的检测。虽然TCRγ、δ的基因重排同样出现高度多样化,但这种重排仍保留着充分的保守序列。利用这些保守序列,仍可设计通用引物来进行PCR检测。文献报告,IgH、TCRδ、TCRγ基因重排阳性率在B系ALL分别为95%、54%、55%左右,在T系ALL则分别为14%、68%、91%。此法主要缺点是由于引物匹配性、反向重排、不完全重排、克隆演化的原因造成的假阴性现象。
1.3.2.特异性融合基因产物:ALL患者几乎都伴有染色体易位(融合基因),基因的重排、突变或缺失,这些改变可为MRD检测提供特异的分子标记。
PCR法检测正常人骨髓及外周血细胞的重排是多克隆的,重排片段长短不一,电泳后模糊一片,而肿瘤细胞则可见特异性窄带。不同肿瘤细胞的基因重排方式不同,表现在PCR扩增后产物的电泳位置不同。PCR检测白血病微小残留病灵敏度高达10^-5~10^-6,特异性强。但需注意出现以下二种情况:①假阳性:以下情况可呈假阳性:污染;死亡细胞或白血病细胞碎片的DNA序列被扩增。②假阴性:诊断时多种重排的亚克隆;克隆演化;标本取材错误(髓外组织);白血病呈灶性分布,化疗后MRD分布亦不均匀,取材未获病灶;MDR<10^-5~10^-6,PCR法不能检测出。
2.临床意义:白血病微小残留病检测对及早预测复发,早期检测产生耐药的白血病克隆、检测治疗反应及研究复发机制有意义。目前趋向应用PCR技术检测多种特异性基因标志(IgH基因,TCR基因重排及肿瘤特征标志)。小儿ALL的MRD检出率高达96%。
2.1.监测治疗反应及复发使白血病治疗个体化
许多资料表明:在ALL临床缓解早期(<6个月),约70% ALL患者的骨髓或外周血标本白血病微小残留病阳性;治疗中后期(7~24个月),约40%患者MRD阳性,在治疗末期(疗程结束,通常3~5年),仅2%患者MRD阳性。CR后7~19个月仍阳性不预示复发,仅代表MRD从骨髓中清除的过程;维持治疗的后期或停药后,若白血病微小残留病持续阳性,或由阴性转为阳性,或残留细胞逐渐增多时,可作为复发信号,通常比骨髓形态学提早2~6个月提示复发。一般第1次MRD阳性到复发的中位时间为150天;MRD持续阴性或残留细胞数逐渐减少者提示预后较好。此结果提示,缓解后白血病细胞并未完全消除,坚持维持治疗对进一步消除残留的白血病细胞、减少复发具有重要作用。美国Jude儿童研究医院认为当联合使用流式细胞仪检测异常的免疫表型及用PCR技术分析克隆性抗原受体基因重排情况,可检测所有ALL忠儿的白血病微小残留病,获得免疫学或分子生物学缓解的患儿(即在诱导缓解治疗结束时骨髓有核细胞中仅有<0. 01%的白血病细胞)较单根据原始细胞形态学标准而确定缓解者的临床预后为好,在诱导缓解治疗结束时,MRD水平在10-2者,其预后几乎与骨髓内有5%原始细胞者一样诱导失败。诱导结束时MRD阳性的患者5年累计复发率为43%±11%.而阴性患者为10%士3%,诱导结束时和持续治疗14周MRD阳性患者累计4年复发率为68%士16%,而14周时阴性患者复发率为7%±7%。因此MRD的监测可提供与化疗相应的白血病细胞数,可用于改进儿童ALL的预后评价和治疗选择。
2.2.克隆演化 初治时存在的重排或免疫标记在疾病的发展过程中改变了重排方式,免疫标志消失或增加称克隆演化。在IgH重排中发生率50%,TCR中发生率20%,IgH重排的不稳定性随时间的延长而增加,3年内复发者仅1/7 m现新的重排,3年后则达4/5。此外15%~45%患者初诊时有2种以上的重排,称寡克隆性。前者可导致MRD假阴性。
2.3.脑脊液白血病微小残留病的检测及其临床意义 髓外白血病是造成白血病复发和死亡的主要原因之一,其中中枢神经系统白血病(CNSL)是最常见的髓外白血病。传统的CNSL诊断标准尚不够敏感,但日前常用的定性PCR方法1次脑脊液MRD阳性暂时还不能作为CNSL的诊断标准,定量PCR方法检测CSF的MRD正在探索中。我们对13例初诊时PCR检测骨髓MRD为阳性的ALL病人进行CSF的MRD检测,结果有6例CSF的MRD阳性,追踪观察结果显示:经目前常规三联鞘注和大剂量氨甲蝶呤(HDMTX)治疗后,4例逐渐转为阴性,临床持续缓解,余下两例中,1例持续阳性.1例阴性后又转为阳性,此两例均发生CNSL。检测脑脊液的MRD观察中应防止腰椎穿刺血管损伤所致的假阳性,因此,凡腰穿过程中有损伤性出血及常规检查有红细胞的标本均不能采用。同期采集外周血标本作对照分析,可进一步帮助排除假阳性。
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