bloodjourГематология и трансфузиологияRussian journal of hematology and transfusiology0234-57302411-3042ООО Издательский дом «Практика»10.18821/0234-5730-2016-61-4-200-204bloodjour-35Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESДетекция перестроек иммуноглобулиновых генов при острых лимфобластных лейкозах с использованием высокопроизводительного секвенирования нового поколенияDetection of immunoglobulin genes rearrangements in patients with acute lymphoblastic leukemia using highthroughput next generation sequencinghttps://orcid.org/0000-0001-9113-698ХКомковА. Ю.KomkovA. Yu

117997, г. Москва

Moscow, 117997

https://orcid.org/0000-0003-1833-0430МирошниченковаА. М.MiroshnichenkovaA. M.

117997, г. Москва

Moscow, 117997

https://orcid.org/0000-0002-2352-7716ОльшанскаяЮ. В.OlshanskayaYu. V.

117997, г. Москва

Moscow, 117997

https://orcid.org/0000-0002-4779-1896МяковаН. В.MyakovaN. V.

117997, г. Москва

Moscow, 117997

https://orcid.org/0000-0002-8725-7532ДьяконоваЮ. Ю.DiakonovaYu. Yu.

117997, г. Москва

Moscow, 117997

https://orcid.org/0000-0001-9884-6351МинервинаА. А.MinervinaA. A.

117997, г. Москва

Moscow, 117997

https://orcid.org/0000-0002-3992-9285МамедовИ. З.MamedovI. Z.

117997, г. Москва

Moscow, 117997

https://orcid.org/0000-0003-4554-4733ЛебедевЮ. Б.LebedevYu. B.

117997, г. Москва

Moscow, 117997

https://orcid.org/0000-0002-0016-6698МасчанА. А.MaschanA. A.

117997, г. Москва

Moscow, 117997

https://orcid.org/0000-0003-1735-0093МасчанМ. А.MaschanM. A.

Масчан Михаил Александрович, доктор медицинских наук, профессор,  заместитель  генерального  директора,  директор  Высшей школы молекулярной и экспериментальной медицины ФНКЦ ДГОИ им. Дмитрия Рогачева

117997, г. Москва

Maschan Michael A., MD, PhD, deputy-director 

Moscow, 117997

mmaschan@yandex.ruФАНО России ФГБУН «Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова» РАН; ФГБУ «Федеральный научно-клинический центр детской гематологии, онкологии, иммунологии им. Дмитрия Рогачева» Минздрава РоссииРоссияShemyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry Russian Academy of Sciences; D. Rogachev Federal Research Center for Pediatric Hematology, Oncology and ImmunologyRussian FederationФГБУ «Федеральный научно-клинический центр детской гематологии, онкологии, иммунологии им. Дмитрия Рогачева» Минздрава РоссииРоссияD. Rogachev Federal Research Center for Pediatric Hematology, Oncology and ImmunologyRussian FederationФАНО России ФГБУН «Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова» РАНРоссияShemyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry Russian Academy of SciencesRussian Federation201628022019614200204Copyright © Комков А.Ю., Мирошниченкова А.М., Ольшанская Ю.В., Мякова Н.В., Дьяконова Ю.Ю., Минервина А.А., Мамедов И.З., Лебедев Ю.Б., Масчан А.А., Масчан М.А., 20192019Комков А.Ю., Мирошниченкова А.М., Ольшанская Ю.В., Мякова Н.В., Дьяконова Ю.Ю., Минервина А.А., Мамедов И.З., Лебедев Ю.Б., Масчан А.А., Масчан М.А.Komkov A.Y., Miroshnichenkova A.M., Olshanskaya Y.V., Myakova N.V., Diakonova Y.Y., Minervina A.A., Mamedov I.Z., Lebedev Y.B., Maschan A.A., Maschan M.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.htjournal.ru/jour/article/view/35

Мониторинг минимальной остаточной болезни является одним из важнейших инструментов при терапии острых лимфобластных лейкозов. Однако применение его в клинической практике имеет ряд существенных ограничений, связанных с методологическими сложностями, высокой стоимостью и зачастую неоднозначностью интерпретации результатов. В данной работе описывается система для идентификации клональных перестроек в локусах иммуноглобулиновых генов с использованием метода высокопроизводительного секвенирования нового поколения. Проведена апробация системы на 17 клинических образцах, взятых у детей, больных В-клеточным острым лимфобластным лейкозом. Для 16 исследованных образцов обнаружено от 1 до 6 различных перестроек иммуноглобулиновых генов. Сравнение новой системы с традиционно используемой системой BIOMED-2 показало высокую корреляцию результатов. Дальнейшее развитие системы позволит создать высоконадежный и чувствительный метод для мониторинга минимальной остаточной болезни.

Monitoring of minimal residual disease (MRD) proved to be a valuable tool for predicting relapse in patients with acute lymphoblastic leukemia (ALL). However, the universal use of MRD monitoring in routine clinical practice is limited because current MRD assays have some methodological difficulties, high price and ambiguity of assay results interpretation. Here we describe next generation sequencing based system for the detection of clonal rearrangements in immunoglobulin genes loci. We performed testing of the system on 17 initial bone marrow samples from B-ALL patients. We revealed 1 to 6 characteristic immunoglobulin genes rearrangements in each of 16 samples. These results are in a good accordance with the results obtained by traditional BIOMED-2 assay. Further improvement of the reported system will provide highly reliable and sensitive technique for MRD monitoring.

острый лимфобластный лейкозминимальная остаточная болезньперестройки иммуноглобулиновых геноввысокопроизводительное секвенированиеacute lymphoblastic leukemiaminimal residual diseaseimmunoglobulin genes rearrangementshighthroughput sequencingгрант Министерства образования и науки Российской Федерации, уникальный идентификатор проекта RFMEFI60414X0118.Grant of Ministry of Education and Science of the Russian Federation (RFMEFI60414X0118).Referencesvan Dongen J.J., van der Velden V.H., Bruggemann M., Orfao A. Minimal residual disease diagnostics in acute lymphoblastic leukemia: need for sensitive, fast, and standardized technologies. Blood. 2015; 125(26): 3996–4009.van Dongen J.J., van der Velden V.H., Bruggemann M., Orfao A. Minimal residual disease diagnostics in acute lymphoblastic leukemia: need for sensitive, fast, and standardized technologies. Blood. 2015; 125(26): 3996–4009.van Dongen J.J., Langerak A.W., Bruggemann M., Evans P.A., Hummel M., Lavender F.L., et al. Design and standardization of PCR primers and protocols for detection of clonal immunoglobulin and T-cell receptor gene recombinations in suspect lymphoproliferations: report of the BIOMED-2 Concerted Action BMH4-CT98-3936. Leukemia. 2003; 17(12): 2257–317.van Dongen J.J., Langerak A.W., Bruggemann M., Evans P.A., Hummel M., Lavender F.L., et al. Design and standardization of PCR primers and protocols for detection of clonal immunoglobulin and T-cell receptor gene recombinations in suspect lymphoproliferations: report of the BIOMED-2 Concerted Action BMH4-CT98-3936. Leukemia. 2003; 17(12): 2257–317.Kotrova M., Muzikova K., Mejstrikova E., Novakova M., BakardjievaMihaylova V., Fiser K., et al. The predictive strength of next-generation sequencing MRD detection for relapse compared with current methods in childhood ALL. Blood. 2015; 126(8): 1045–7.Kotrova M., Muzikova K., Mejstrikova E., Novakova M., BakardjievaMihaylova V., Fiser K., et al. The predictive strength of next-generation sequencing MRD detection for relapse compared with current methods in childhood ALL. Blood. 2015; 126(8): 1045–7.Wu D., Sherwood A., Fromm J.R., Winter S.S., Dunsmore K.P., Loh M.L., et al. High-throughput sequencing detects minimal residual disease in acute T lymphoblastic leukemia. Sci. Transl. Med.2012; 4(134): 134ra163. doi: 10.1126/scitranslmed.3003656.Wu D., Sherwood A., Fromm J.R., Winter S.S., Dunsmore K.P., Loh M.L., et al. High-throughput sequencing detects minimal residual disease in acute T lymphoblastic leukemia. Sci. Transl. Med.2012; 4(134): 134ra163. doi: 10.1126/scitranslmed.3003656.Wu J., Jia S., Wang C., Zhang W., Liu S., Zeng X., et al. Minimal Residual Disease Detection and Evolved IGH Clones Analysis in Acute B Lymphoblastic Leukemia Using IGH Deep Sequencing. Front. Immunol. 2016; 7: 403.Wu J., Jia S., Wang C., Zhang W., Liu S., Zeng X., et al. Minimal Residual Disease Detection and Evolved IGH Clones Analysis in Acute B Lymphoblastic Leukemia Using IGH Deep Sequencing. Front. Immunol. 2016; 7: 403.Topp M.S., Gökbuget N., Zugmaier G., Degenhard E., Goebeler M.E., Klinger M., et al. Long-term follow-up of hematologic relapsefree survival in a phase 2 study of blinatumomab in patients with MRD in B-lineage ALL. Blood. 2012; 120(26): 5185–7. doi: 10.1182/blood-2012-07-441030.Topp M.S., Gökbuget N., Zugmaier G., Degenhard E., Goebeler M.E., Klinger M., et al. Long-term follow-up of hematologic relapsefree survival in a phase 2 study of blinatumomab in patients with MRD in B-lineage ALL. Blood. 2012; 120(26): 5185–7. doi: 10.1182/blood-2012-07-441030.Campana D. Minimal residual disease monitoring in childhood acute lymphoblastic leukemia. Curr. Opin. Hematol. 2012; 19(4): 313–8. doi: 10.1097/MOH.0b013e3283543d5c.Campana D. Minimal residual disease monitoring in childhood acute lymphoblastic leukemia. Curr. Opin. Hematol. 2012; 19(4): 313–8. doi: 10.1097/MOH.0b013e3283543d5c.Clemente M.J., Przychodzen B., Jerez A., Dienes B.E., Afable M.G., Husseinzadeh H., et al. Deep sequencing of the T-cell receptor repertoire in CD8+ T-large granular lymphocyte leukemia identifies signature landscapes. Blood. 2013; 122(25): 4077–85. doi: 10.1182/blood-2013-05-506386.Clemente M.J., Przychodzen B., Jerez A., Dienes B.E., Afable M.G., Husseinzadeh H., et al. Deep sequencing of the T-cell receptor repertoire in CD8+ T-large granular lymphocyte leukemia identifies signature landscapes. Blood. 2013; 122(25): 4077–85. doi: 10.1182/blood-2013-05-506386.Faham M., Zheng J., Moorhead M., Carlton V. E., Stow P., CoustanSmith E., et al. Deep-sequencing approach for minimal residual disease detection in acute lymphoblastic leukemia. Blood. 2012; 120(26): 5173– 80. doi: 10.1182/blood-2012-07-444042.Faham M., Zheng J., Moorhead M., Carlton V. E., Stow P., CoustanSmith E., et al. Deep-sequencing approach for minimal residual disease detection in acute lymphoblastic leukemia. Blood. 2012; 120(26): 5173– 80. doi: 10.1182/blood-2012-07-444042.Ladetto M., Bruggemann M., Monitillo L., Ferrero S., Pepin F., Drandi D., et al. Next-generation sequencing and real-time quantitative PCR for minimal residual disease detection in B-cell disorders. Leukemia. 2014; 28(6): 1299–307.Ladetto M., Bruggemann M., Monitillo L., Ferrero S., Pepin F., Drandi D., et al. Next-generation sequencing and real-time quantitative PCR for minimal residual disease detection in B-cell disorders. Leukemia. 2014; 28(6): 1299–307.Logan A.C., Vashi N., Faham M., Carlton V., Kong K., Buno I., et al. Immunoglobulin and T cell receptor gene high-throughput sequencing quantifies minimal residual disease in acute lymphoblastic leukemia and predicts post-transplantation relapse and survival. Biol. Blood Marrow Transplant. 2014; 20(9): 1307–13. doi: 10.1016/j.bbmt.2014.04.018.Logan A.C., Vashi N., Faham M., Carlton V., Kong K., Buno I., et al. Immunoglobulin and T cell receptor gene high-throughput sequencing quantifies minimal residual disease in acute lymphoblastic leukemia and predicts post-transplantation relapse and survival. Biol. Blood Marrow Transplant. 2014; 20(9): 1307–13. doi: 10.1016/j.bbmt.2014.04.018.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.