La malattia minima residua (MRD) nel mieloma multiplo

INTRODUZIONE

Negli ultimi anni numerosi progressi hanno coinvolto il mondo del mieloma, sia per ciò che concerne la diagnosi della malattia, sia per ciò che riguarda la stadiazione ed il trattamento. Fino ad oggi però, nonostante le terapie più aggressive ed i farmaci più innovativi, non si è riusciti ad identificare con certezza un gruppo di pazienti lungo sopravviventi, per i quali si potesse giungere alla definizione di guarigione.
I criteri di risposta comunemente utilizzati, sia negli studi sperimentali che nella pratica clinica, si basano su marcatori periferici della neoplasia, ossia la componente monoclonale, rilevata nel sangue e nelle urine,  oltre che sulla presenza di cellule neoplastiche a livello midollare, parametro questo necessario per definire la remissione completa (CR) o remissione completa stringente (sCR) (Durie BG et al, 2006; Rajkumar SV et al, 2011).
Nonostante la definizione di sCR richieda l’assenza di plasmacellule monoclonali midollari, che essa non fosse un indicatore sufficientemente robusto della totale scomparsa delle cellule neoplastiche dall’ambiente midollare era testimoniato dalla tendenza alla recidiva della malattia anche nei pazienti in CR e sCR.
Nel 2016 tuttavia, le evidenze generate dagli studi sulla MRD nel mieloma hanno portato ad una ridefinizione delle categorie di risposta al fine di includere lo studio della MRD nella valutazione della risposta alle terapie (Kumar S et al, 2016).
Se da un lato la correlazione tra l’ottenimento della remissione completa e la sopravvivenza libera da malattia (PFS) e la sopravvivenza globale (OS) è stata dimostrata in diversi studi (Gay F et al, 2011; Kapoor P et al, 2013), la presenza di plasmacellule clonali residue nel midollo di pazienti in CR è stata dimostrata mediante l’impiego di tecniche più sensibili rispetto a quelle utilizzate per la definizione di CR stessa (Paiva B et al, 2008; Paiva B et al, 2012).  Diversi studi, mediante l’utilizzo di tecniche per lo studio della malattia minima residua (MRD), hanno dimostrato come anche in pazienti in CR sia possibile dimostrare la presenza di cellule neoplastiche residue e come la presenza di tali cellule abbiamo un impatto prognostico significativo sia sulla PFS che sulla OS.

TIPOLOGIE DI STUDIO DELLA MALATTIA MINIMA RESIDUA

La MRD è stata studiata attraverso diverse tecniche che valutano la quota residua di malattia presente nell’organismo al momento dello studio. Di queste, tre tecniche analizzano la quota cellule residua a livello midollare mediante prelievi di sangue midollare, mentre lo studio integrato della tomografia ad emissioni di positroni e della tomografia computerizzata (PET/CT) si applica soprattutto allo studio della MRD extramidollare.
Delle tre metodiche che si fondano sullo studio della malattia a livello midollare, una, la multiparametric flow-cytometry (MFC) è una tecnica “cellulare”, poiché mirata a rilevare direttamente la quota di plasmacellule monoclonali, mentre le restanti due vengono definite “molecolari”, la quantitative allele-specific oligonucleotide PCR (qASO-PCR) e la multiplex PCR next-generation sequencing (NGS), poiché si fondando sullo studio dei riarrangiamenti, paziente-specifici, del gene che codifica per le immunoglobuline.
La MFC, il cui protocollo più sensibile è la next generation flow-cytometry (NGF), si basa sull’individuazione e lo studio di fenotipi plasmacelullari aberranti, che permettono di distinguere le cellule di mieloma, monoclonali, dalle restanti cellule midollari sane, incluse le normali plasmacellule policlonali.
La qASO-PCR e la NGS invece si basano sullo studio dei riarrangiamenti a carico dei geni che codificano per le catene immunoglobuliniche (IgH, IgL-k, and IgL-l). Tali geni infatti vanno incontro a riarrangiamenti specifici nella cellula progenitrice del clone neoplastico e pertanto risultano unici e specifici delle cellule di mieloma, permettendone l’identificazione. La sensibilità della NGS è pari a 1 x 10^-6.
Fondamentale nello studio e nell’applicazione di queste tecniche è la loro sensibilità, cioè la capacità di determinare la presenza della malattia, anche quando questa è presente in quote estremamente basse. Allo stato attuale, sia la MFC, mediante i protocolli di NGF, sia la qASO-PCR e la NGS sono in grado di raggiungere una profondità di risposta pari a 1-2 x 10^^-6, ossia possono rilevare la presenza di una-due cellule monoclonali su un milione di cellule analizzate.
Ognuna di queste metodiche per lo studio della MRD possiede pregi e difetti; ogni tecnica impiegata deve però possedere alcune caratteristiche fondamentali: deve poter essere applicata e fornire risultati nel maggior numero di pazienti possibile, deve possedere elevate sensibilità e specificità, deve essere riproducibile e ampiamente disponibile.
Le linee guida IMWG consigliano allo stato attuale di utilizzare, all’interno di protocolli clinici, sia la NGF che la NGS.
Uno dei limiti che caratterizza queste tecniche “midollari” è l’incapacità di rilevare e pesare la quota di malattia extra-midollare. Inoltre, la negatività di campioni midollari per la presenza di cellule neoplastiche, non sempre risultano rappresentativi di una MRD negativa, ma possono riflettere la distribuzione disomogenea, anche detta “a placche”, della malattia, con campi midollari privi di aggregati plasmacellulari neoplastici ed altri popolati invece da cellule di mieloma.
Per questi motivi, l’integrazione dello studio midollare con lo valutazione della malattia extramidollare, mediante la PET/CT per rilevare la differenza di attività metabolica nei diversi tessuti tra cellule sane e cellule neoplastiche,  ha assunto grande importanza negli ultimi anni.
La PET/CT è stata studiata quindi non soltanto a scopo diagnostico ma anche per ciò che concerne la valutazione della risposta al trattamento (Short KD et al, 2011). In diversi studi è stata dimostrata la correlazione tra la negatività della FGD PET/CT e una sopravvivenza a lungo termine (Usmani SZ et al, 2013).
Recentemente, anche lo studio midollare mediante risonanza magnetica (RM), in particolare tramite i protocolli dynamic contrast-enhanced (DCE) e diffusion-weighted imaging (DWI),  ha dimostrato di essere in grado di valutare l’invasione neoplastica midollare con elevata sensibilità e di poter interpretare i cambiamenti post trattamento. Sono però necessari ulteriori studi per validarne l’utilizzo.
Diversi studi hanno dimostrato come la negatività dello studio della MRD mediante tecniche differenti sia correlata ad una prolungata sopravvivenza e che maggiore è la profondità della MRD, più duratura sarà la sopravvivenza.
Una recente meta-analisi ha valutato in maniera aggregata i dati di trial clinici differenti presenti in letteratura, valutando la correlazione tra MRD e sopravvivenza; sono stati inclusi studi in cui la metodica di studio della MRD avesse una sensibilità almeno pari a 10^-4 (Munshi NC et al, 2017). Nei pazienti considerati MRD negativi, sia la PFS che la OS si sono rivelate significativamente superiori rispetto a quelle dei pazienti MRD positivi.

STUDI SULLA MALATTIA MINIMA RESIDUA NEL MIELOMA

• Martinez-Sanchez et al. hanno pubblicato uno studio sulla valutazione della MRD in 53 pazienti affetti da MM e trattati nel contesto dello studio clinico GEM2000 (Martinez-Sanchez P et al, 2008). La MRD è stata valutata sia con tecnica di flow-cytometry che mediante fluorescent- polymerase chain reaction (F-PCR). I pazienti con MRD negativa in F-PCR hanno mostrato una PFS significativamente superiore ai pazienti MRD positivi (PFS: 68% vs 28%, p=0,001). Inoltre, nei 28 pazienti in CR, 19 erano risultati MRD negativi mentre 8 erano MRD positivi; gli autori hanno osservato una PFS significativamente inferiore nei pazienti in CR-MRD positiva (25%) rispetto a quella dei pazienti in CR-MRD negativa (79%; p=0,001).
• In uno studio condotto dal gruppo spagnolo GEM/PETHEMA su 130 pazienti affetti da MM che avevano ottenuto almeno una risposta parziale molto buona (VGPR) al termine della terapia di induzione, i pazienti MRD negativi hanno mostrato una PFS ed una OS significativamente superiori ai pazienti con MRD positiva. Tale risultato è stato dimostrato vero sia mediante la MFC che mediante F-PCR ed entrambe le metodiche sono risultate efficaci nel valutare più del 90% dei pazienti valutati (Martinez-Lopez J et al, 2013).
• Nello studio francese IFM2009 (Avet-Loiseau H et al, 2015), 700 pazienti affetti da MM di nuova diagnosi sono stati randomizzati, dopo 3 cicli di induzione secondo schema bortezomib, lenalidomide e desametasone (RVD), a trapianto autologo o RVD di consolidamento, seguito poi da terapia di mantenimento con lenalidomide. Lo studio della MRD è stato condotto sia mediante NGS (289 pazienti) che  tramite MFC (475 pazienti). Nel 92% dei pazienti testati è stato possibile eseguire lo studio della MRD mediante NGS: di questi, i pazienti MRD negativi hanno mostrato una PFS significativamente più lunga dei pazienti MRD positivi (PFS a 3 anni: 87% vs. 42%). A causa della differente sensibilità della NGS (10^^-6) e della MFC (10^^-5), non è stato possibile un confronto diretto delle due metodiche.

Diversi studi hanno mostrato come la rilevazione di lesioni positive in FDG-PET/CT, sia alla diagnosi che alla recidiva, abbia un importante significato prognostico (Usmani SZ et al, 2013; Bartel TB et al, 2009).

• In uno studio italiano condotto su pazienti affetti da mieloma alla diagnosi e avviati a procedura trapiantologica, la persistenza della positività in PET/CT dopo la terapia di induzione è risultata predittiva di una recidiva precoce; al contrario, una PET/CT negativa post trapianto (giorno +100) era associata ad una PFS e OS significativamente più lunga se confrontata con quella dei pazienti con PET/CT positiva. (Zamagni E et al, 2011). Gli autori dello studio hanno mostrato che la PFS (44 vs. 84 mesi) e OS (OS a 5 anni: 70% vs. 90%) dei pazienti in CR, ma con PET/CT positiva, fossero significativamente inferiori a quelle dei pazienti in CR e PET/CT negativa.
• Risultati analoghi sono stati riportati dallo studio IFM2009, in cui la PFS dei pazienti nei quali si è assistito ad una normalizzazione della PET/CT al termine della terapia di induzione, cosi come prima della terapia di mantenimento, era significativamente più lunga rispetto a quella dei pazienti con PET/CT positiva (Moreau P et al, 2015).

Tali studi dimostrano come la definizione di risposta al trattamento non possa più prescindere dallo studio della MRD.
Sulla base di queste evidenze, nell’agosto del 2016 l’IMWG ha pubblicato una revisione dei precedenti criteri di risposta al trattamento del mieloma multiplo, aggiungendo alle precedenti categorie di risposta anche la valutazione della MRD, ammettendo per tale valutazione sia la NFG che la NGS, così come la PET/CT per lo studio della MRD extramidollare (Kumar S et al, 2016).

PROSPETTIVE FUTURE

Nonostante la validazione dello studio della MRD da parte dell’IMWG, la storia della MRD nel mieloma appare ancora tutta da scrivere. Sempre più studi clinici infatti hanno incorporato lo studio della MRD, sia per ciò che riguarda la malattia midollare che quella extramidollare, al fine di confrontare le diverse tecniche disponibili, di validarne l’utilizzo come end-point precoce alternativo agli end-point standard (PFS ed OS) in ambito sperimentale, di definirne le tempistiche di utilizzo più appropriate e di valutare come il raggiungimento o meno della MRD possa guidare il trattamento nel singolo paziente, sia in termini di qualità (trattamenti più o meno aggressivi, escalation o de-escalation della terapia), che di durata del trattamento (trattamento continuativo vs. trattamento a durata definita; ripresa precoce delle terapia alla positivizzazione di MRD precedentemente negativa vs. attesa di recidiva clinica).

BIBLIOGRAFIA

• Avet-Loiseau H, Corre J, Lauwers-Cances V, et al. Evaluation of minimal residual disease (MRD) by next generation sequencing (NGS) is highly predictive of progression free survival in the IFM/DFCI 2009 Trial. Blood 2015; 126:
• Bartel TB, Haessler J, Brown TL, et al. F18-fluorodeoxyglucose positron emission tomography in the context of other imaging techniques and prognostic factors in multiple myeloma. Blood 2009; 114: 2068–76.
• Durie BG, Harousseau JL, Miguel JS, et al, for the International Myeloma Working Group. International uniform response criteria for multiple myeloma. Leukemia 2006; 20: 1467–73.
• Gay F, Larocca A, Wijermans P, et al. Complete response correlates with long-term progression-free and overall survival in elderly myeloma treated with novel agents: analysis of 1175 patients.Blood 2011; 117: 3025–31.
• Kapoor P, Kumar SK, Dispenzieri A, et al. Importance of achieving stringent complete response after autologous stem-cell transplantation in multiple myeloma. J Clin Oncol 2013; 31: 4529–35.
• Kumar, S. et al. International Myeloma Working Group consensus criteria for response and minimal residual disease assessment in multiple myeloma. Lancet Oncol. 17, e328–e346 (2016).
• Martinez-Lopez J, Fernandez-Redondo E, Garcia-Sanz R, et al, for the GEM (Grupo Español de MM) and PETHEMA (Programa para el Estudio de la Terapéutica en Hemopatías Malignas) cooperative study groups. Clinical applicability and prognostic significance of molecular response assessed by fluorescent-PCR of immunoglobulin genes in multiple myeloma. Results from a GEM/PETHEMA study. Br J Haematol 2013; 163: 581–89.
• Martinez-Sanchez P, Montejano L, Sarasquete ME, et al.
Evaluation of minimal residual disease in multiple myeloma patients by fluorescent-polymerase chain reaction: the prognostic impact of achieving molecular response. Br J Haematol 2008; 142: 766–74.
• Moreau P, Attal M, Karlin L, et al. Prospective evaluation of MRI and PET-CT at diagnosis and before maintenance therapy in symptomatic patients with multiple myeloma included in the IFM/DFCI 2009 trial. Blood 2015; 126: 395
• Munshi NC, Avet-Loiseau H, Rawstron AC, Owen RG, Child JA, Thakurta A, et al. Association of minimal residual disease with superior survival out- comes in patients with multiple myeloma: a meta-analysis. JAMA Oncol 2017;3:28–35.
• Paiva B, Gutierrez NC, Rosinol L, et al, for the GEM (Grupo Español de MM)/PETHEMA (Programa para el Estudio de la Terapéutica en Hemopatías Malignas) Cooperative Study Groups. High-risk cytogenetics and persistent minimal residual disease by multiparameter flow cytometry predict unsustained complete response after autologous stem cell transplantation in multiple myeloma. Blood 2012; 119: 687–91.
• Paiva B, Vidriales MB, Cervero J, et al, for the GEM (Grupo Español de MM)/PETHEMA (Programa para el Estudio de la Terapéutica en Hemopatías Malignas) Cooperative Study Groups. Multiparameter flow cytometric remission is the most relevant prognostic factor for multiple myeloma patients who undergo autologous stem cell transplantation. Blood 2008; 112: 4017–23.
• Rajkumar SV, Harousseau JL, Durie B, et al, for the International Myeloma Workshop Consensus Panel 1. Consensus recommendations for the uniform reporting of clinical trials: report of the International Myeloma Workshop Consensus Panel 1. Blood 2011; 117: 4691–95.
• Short KD, Rajkumar SV, Larson D, et al. Incidence of extramedullary disease in patients with multiple myeloma in the era of novel therapy, and the activity of pomalidomide on extramedullary myeloma. Leukemia 2011; 25: 906–08.
• Usmani SZ, Mitchell A, Waheed S, et al. Prognostic implications of serial 18-fluoro-deoxyglucose emission tomography in multiple myeloma treated with total therapy 3. Blood 2013, 121: 1819–23.
• Zamagni E, Patriarca F, Nanni C, et al. Prognostic relevance of 18-F FDG PET/CT in newly diagnosed multiple myeloma patients treated with up-front autologous transplantation. Blood 2011;
118: 5989–95.