Význam stanovení mikrochimérismu po alogenní transplantaci krvetvorných buněk

Mgr. Ondřej Horký, Ph.D.

Doctoral thesis

The Value of Microchimerism Analysis after Hematopoietic Cells Transplantation

Abstract:

Určení podílu krvetvorby dárce a příjemce (chimérismus) je nedílnou součástí sledování pacientů po alogenní transplantaci krvetvorných buněk. Důležitým aspektem hodnocení chimérismu je citlivost použité metody. Spolehlivé stanovení mikrochimérismu (tj. chimérismu menšího než 1 %) umožňuje aplikace PCR v reálném čase (RQ-PCR), metody, jejíž zavedení a začlenění do rutinní diagnostiky pacientů bylo nezbytným předpokladem předkládané disertační práce. Takovýto přístup s sebou přináší skutečnost, že autologní krvetvorba je po transplantaci detekována delší dobu. Zabýváme se významem této malé hladiny autologních buněk v kontextu posttransplantačního vývoje stavu pacientů. Sledování mikrochimérismu u pacientů s akutní myeloidní leukemií (AML) (vzorky předcházející relapsu vs. vzorky odebrané v kompletní remisi), umožnilo popsat dynamiku mikrochimérismu jednoznačně spojenou s počínajícím relapsem AML. Výsledky hodnocení mikrochimérismu v tomto souboru pacientů byly v souladu s hodnocením minimální zbytkové nemoci. Dále jsme porovnávali možnosti použití RQ-PCR a konvenční PCR s následnou fragmentační analýzou. Skutečnost, že během hematologického relapsu AML byl počet blastů v kostní dřeni (BM) v několika případech i několikanásobně vyšší než hodnota smíšeného chimérismu detekovaného v periferní krvi (PB), nás vedla k paralelnímu sledování BM a PB. Chimérismus v BM byl větší než v PB v 58 % případů, z toho ovšem pouze v 10 % obsahovala analýza BM oproti analýze PB nějakou informaci navíc. Značnou část (45 %) souboru s vyšším chimérismem v BM naopak tvořily vzorky, kdy v BM přetrvával mikrochimérismus menší než 0,1 %, navzdory kompletnímu chimérismu pozorovanému v PB. Bylo potvrzeno, že zachycený autologní signál pochází z mesenchymálních stromálních buněk, tedy nehematologických buněk BM. Předkládaná práce je koncipována jako komentovaný úvod k autorovým publikacím.

Abstract:

The determination of recipient- and donor-derived hematopoiesis (chimerism) is an important part of monitoring patients after hematopoietic cell transplantation. An important aspect of chimerism testing is the sensitivity of the method used. A reliable microchimerism (i.e. chimerism below 1%) measurement can be performed by means of the real-time PCR method (RQ-PCR). Adaptation of this method for routine diagnostics was a necessary prerequisite of the presented Ph.D. thesis. Applying the RQ-PCR method is associated with a prolonged period of autologous signal detectable after transplantation. We describe the relevance of this low level of autologous cells to the post-transplantation outcome. Using real-time PCR (RQ-PCR), we compared peripheral blood (PB) samples obtained from patients with acute myeloid leukemia (AML) before hematological relapse and those taken during a complete remission. By comparison of these two groups, we were able to describe the microchimerism dynamics clearly connected with an imminent AML relapse. The outcome of microchimerism dynamics in between studied patients was in complete agreement with monitoring of minimal residual disease. Additionally, we compared the applicability of RQ-PCR and conventional PCR with fragment analysis. The fact that the blast counts in bone marrow (BM) during a hematological AML relapse were in several cases much higher than mixed chimerism observed in PB led us to investigate parallel samples of PB and BM. Chimerism in BM was higher in 58% of cases, nevertheless only in 10% of such samples, the analysis of BM bore additional information with obvious clinical consequence as compared to PB examination. On the other hand, a large proportion (45%) of samples with higher chimerism in BM comprised those with persistent microchimerism below 0.1% in BM, despite complete chimerism detected in PB. We confirmed that the autologous feature observed came from mesenchymal stromal cells, i.e. the non-hematological compartment of BM. This Ph.D. thesis is conceived as a commented introduction to the author’s publications.

Keywords

chimérismus, mikrochimérismus, RQ-PCR, STR-PCR, relaps, chimerism, microchimerism, relapse

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 11. 11. 2011

Thesis defence

• Date of defence: 16. 12. 2011
• Supervisor: prof. MUDr. Jiří Mayer, CSc.

Masaryk University

Faculty of Medicine

Doctoral programme / field:
Oncology (4-years) / Oncology