Acta Haematologica Polonica, 2006, 37, 4
JOANNA RUPA · KRZYSZTOF LEWANDOWSKI
Praktyczne aspekty oznaczania chimeryzmu hematopoetycznego
Practical aspects of hematopoietic chimerism monitoring
- SłOWA KLUCZOWE:
- Chimeryzm hematopoetyczny • Chimeryzm liniowy • Metody oznaczania
- KEY WORDS:
- Hematopoietic chimerism • Lineage chimerism • Methods
STRESZCZENIE: Ocena stanu chimeryzmu hematopoetycznego po allo-SCT ułatwia monitorowanie restauracji krwiotworzenia z komórek dawcy w organizmie biorcy i pozwala na odpowiednie modyfikowanie leczenia potransplantacyjnego. Monitorowanie zmian stanu chimeryzmu w czasie, szczególnie w przypadku chimeryzmu liniowego, jest także przydatne w ocenie przyjęcia lub odrzucenia przeszczepu, śledzenia choroby przeszczep przeciwko gospodarzowi (GvHD), czy też w monitorowaniu choroby resztkowej (MRD) i w wykryciu wznowy choroby podstawowej. W zależności od stopnia odtworzenia hematopoezy z komórek macierzystych dawcy wyróżnia się chimeryzm całkowity, mieszany i odnowę autologiczną. Zaleca się aby ocena chimeryzmu hematopoetycznego u pacjentów po alloprzeszczepie była wykonywana co 2–4 tygodnie do czasu stwierdzenia chimeryzmu całkowitego lub stabilnego bądź malejącego chimeryzmu mieszanego. W przypadku stwierdzenia wzrastającego chimeryzmu mieszanego zaleca się wykonywanie oznaczeń co tydzień, szczególnie po podaniu infuzji limfocytów dawcy (DLI) czy też po modyfikacji leczenia immunosupresyjnego.
Jedną z pierwszych metod oceny chimeryzmu była analiza chromosomów metafazalnych za pomocą konwencjonalnej cytogenetyki. Dwie techniki biologii molekularnej zrewolucjonizowały ocenę chimeryzmu po SCT: fluorescencyjna hybrydyzacja in situ (FISH) z użyciem specyficznych sond dla chromosomów płciowych (XY-FISH) lub określonych anomalii chromosomalnych oraz analiza genomowego DNA za pomocą reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR). Dzięki metodzie PCR możliwa jest ocena m.in. markerów genetycznych o dużej zmienności indywidualnej: zmiennej liczby powtórzeń tandemowych (VNTR) i krótkich tandemowych powtórzeń (STR). Uzupełnieniem oceny STR lub VNTR może być ilościowy PCR w czasie rzeczywistym (RQ-PCR) pozwalający na ocenę krótkich polimorficznych nukleotydowych insercji/delecji (SNP) charakterystycznych dla osoby badanej. Ostatnio, dużo uwagi poświęca się ocenie chimeryzmu w wybranych frakcjach komórkowych po uprzedniej ich izolacji z krwi obwodowej lub szpiku za pomocą techniki immunomagnetycznej lub cytometrycznej. Dzięki wymienionym metodom możliwa jest ocena chimeryzmu w limfocytach B (CD19+, CD20+), T (CD3+), komórkach NK (CD56+), granulocytach (CD15+, CD16+), monocytach (CD14+), komórkach dendrytycznych, komórkach CD34+, makrofagach, erytrocytach, płytkach krwi i megakariocytach (CD61+). Tak przeprowadzona ocena ułatwia interpretację zjawisk klinicznych i laboratoryjnych u chorych po przeszczepieniu allogenicznych komórek hematopoetycznych szpiku i krwi obwodowej.
Jedną z pierwszych metod oceny chimeryzmu była analiza chromosomów metafazalnych za pomocą konwencjonalnej cytogenetyki. Dwie techniki biologii molekularnej zrewolucjonizowały ocenę chimeryzmu po SCT: fluorescencyjna hybrydyzacja in situ (FISH) z użyciem specyficznych sond dla chromosomów płciowych (XY-FISH) lub określonych anomalii chromosomalnych oraz analiza genomowego DNA za pomocą reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR). Dzięki metodzie PCR możliwa jest ocena m.in. markerów genetycznych o dużej zmienności indywidualnej: zmiennej liczby powtórzeń tandemowych (VNTR) i krótkich tandemowych powtórzeń (STR). Uzupełnieniem oceny STR lub VNTR może być ilościowy PCR w czasie rzeczywistym (RQ-PCR) pozwalający na ocenę krótkich polimorficznych nukleotydowych insercji/delecji (SNP) charakterystycznych dla osoby badanej. Ostatnio, dużo uwagi poświęca się ocenie chimeryzmu w wybranych frakcjach komórkowych po uprzedniej ich izolacji z krwi obwodowej lub szpiku za pomocą techniki immunomagnetycznej lub cytometrycznej. Dzięki wymienionym metodom możliwa jest ocena chimeryzmu w limfocytach B (CD19+, CD20+), T (CD3+), komórkach NK (CD56+), granulocytach (CD15+, CD16+), monocytach (CD14+), komórkach dendrytycznych, komórkach CD34+, makrofagach, erytrocytach, płytkach krwi i megakariocytach (CD61+). Tak przeprowadzona ocena ułatwia interpretację zjawisk klinicznych i laboratoryjnych u chorych po przeszczepieniu allogenicznych komórek hematopoetycznych szpiku i krwi obwodowej.
SUMMARY: The evaluation of chimerism after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (allo-SCT ) can be a useful tool for monitoring engraftment and can indicate an appropriate treatment modification. The sequential monitoring of chimerism, especially in cells subsets (lineage chimerism), is important for assessment of engraftment, graft failure/rejection and detection of minimal residual disease (MRD), development of impending graft versus host disease or recurrent malignancy. Depending on the degree of donor cell engraftment, complete chimerism (CC), mixed chimerism (MC) and autologous recovery (AR) can be distinguished. The assessment of chimerism following a non-myeloablative allogeneic stem cell transplantation is recommended in a 2 to 4–weeks interval until donor chimerism or stable/decreasing mixed chimerism is achieved. In the case of increasing MC, the evaluation should be performed weekly, particularly after the administration of donor lymphocyte infusion (DLI) or immunosupression modification. Initially conventional cytogenetics was used to evaluate the chimerism status after allo-SCT. There are two molecular biology techniques that have revolutionised chimerism detection: fluorescence in situ hybridization analysis of sex chromosome-specific probes (XY-FISH) and probes for disease specific cytogenetics abnormalities, and the analysis of genome DNA using polymerase chain reaction. Due to PCR, the donor and the recipient specific DNA sequences may be characterised including variable number of tandem repeats (VNTR) and short tandem repeats (STR). Quantitative evaluation of chimerism is possible using a real-time PCR and the analysis of short polymorphic insertion/deletion (single nucleotide polymorphism – SNP) characteristic of the person analysed. Recently, more attention has been drawn to chimerism analysis in selected cell subsets (lineage chimerism) after cells fraction isolation from blood or bone marrow by means of immunomagnetic or flow cytometry cell sorting. Due to the methods mentioned above, the chimerism analysis can be performed in B ( CD19+, CD20+) and T (CD3+) lymphocytes, NK cells (CD56+), granulocytes (CD15+,CD16+), monocytes (CD14+), dendritic cells, CD34+ cells, macrophages, erythrocytes, platelets and megakaryocytes (CD61+). The above mentioned evaluation facilitates the analysis of clinical and laboratory symptoms in patients who have undergone allogeneic bone marrow and peripheral blood hematopoietic stem cell transplantation.






