Monoclonal gammopathies are a group of blood diseases characterized by presence of abnormal immunoglobulins in peripheral blood and/or urine of patients. Multiple myeloma and plasma cell leukemia are monoclonal gammopathies with unclear etiology, caused by malignant transformation of bone marrow plasma cells. Mass spectrometry with matrix-assisted laser desorption/ionization and time-of-flight detection is commonly used for investigation of the peptidome and small proteome of blood plasma with high accuracy, robustness, and cost-effectivity. In addition, mass spectrometry coupled with advanced statistics can be used for molecular profiling, classification, and diagnosis of liquid biopsies and tissue specimens in various malignancies. Despite the fact there have been fully optimized protocols for mass spectrometry of normal blood plasma available for decades, in monoclonal gammopathy patients, the massive alterations of biophysical and biochemical parameters of peripheral blood plasma often limit the mass spectrometry measurements. In this paper, we present a new two-step extraction protocol and demonstrated the enhanced resolution and intensity (>50×) of mass spectra obtained from extracts of peripheral blood plasma from monoclonal gammopathy patients. When coupled with advanced statistics and machine learning, the mass spectra profiles enabled the direct identification, classification, and discrimination of multiple myeloma and plasma cell leukemia patients with high accuracy and precision. A model based on PLS-DA achieved the best performance with 71.5% accuracy (95% confidence interval, CI = 57.1-83.3%) when the 10× repeated 5-fold CV was performed. In summary, the two-step extraction protocol improved the analysis of monoclonal gammopathy peripheral blood plasma samples by mass spectrometry and provided a tool for addressing the complex molecular etiology of monoclonal gammopathies.
PURPOSE: Primary plasma cell leukemia (PCL) is the most aggressive monoclonal gammopathy. It was formerly characterized by ≥ 20% circulating plasma cells (CTCs) until 2021, when this threshold was decreased to ≥ 5%. We hypothesized that primary PCL is not a separate clinical entity, but rather that it represents ultra-high-risk multiple myeloma (MM) characterized by elevated CTC levels. METHODS: We assessed the levels of CTCs by multiparameter flow cytometry in 395 patients with newly diagnosed transplant-ineligible MM to establish a cutoff for CTCs that identifies the patients with ultra-high-risk PCL-like MM. We tested the cutoff on 185 transplant-eligible patients with MM and further validated on an independent cohort of 280 transplant-ineligible patients treated in the GEM-CLARIDEX trial. The largest published real-world cohort of patients with primary PCL was used for comparison of survival. Finally, we challenged the current 5% threshold for primary PCL diagnosis. RESULTS: Newly diagnosed transplant-ineligible patients with MM with 2%-20% CTCs had significantly shorter progression-free survival (3.1 v 15.6 months; P < .001) and overall survival (14.6 v 33.6 months; P = .023) than patients with < 2%. The 2% cutoff proved to be applicable also in transplant-eligible patients with MM and was successfully validated on an independent cohort of patients from the GEM-CLARIDEX trial. Most importantly, patients with 2%-20% CTCs had comparable dismal outcomes with primary PCL. Moreover, after revealing a low mean difference between flow cytometric and morphologic evaluation of CTCs, we showed that patients with 2%-5% CTCs have similar outcomes as those with 5%-20% CTCs. CONCLUSION: Our study uncovers that ≥ 2% CTCs is a biomarker of hidden primary PCL and supports the assessment of CTCs by flow cytometry during the diagnostic workup of MM.
WHO klasifikace krevních nemocí řadí do skupiny označené termínem plazmocelulární malignity mnohočetný myelom, solitární plazmocytom a plazmocelulární leukemii. Pro stanovení diagnózy symptomatického mnohočetného myelomu je požadován průkaz ≥10% klonálních plazmocytů v kostní dřeni nebo histologický průkaz plazmocytomu plus průkaz jednoho či více symptomů mnohočetného myelomu ze skupiny CRAB (hyperkalcemie, renální insuficience, anémie nebo osteolytická ložiska), případně dalších znaků charakterizujících aktivní myelom (plazmocytóza kostní dřeně ≥60%, poměr sérového involved/uninvolved volného lehkého řetězce (FLC) ≥100 (za předpokladu, že involved FLC je ≥100mg/l), nebo >1 fokální ložisko na magnetické rezonanci. Přítomnost cytogenetických změn typu del(17p), t(4;14), t(14;16), t(14;20), gain 1q, nebo p53 mutace je považována za high-risk myelom. Přítomnost jakýchkoliv dvou high risk faktorů je někdy nazývána double-hit myelom; tři a více rizikových faktorů poté triple-hit myelom. V budoucnu budou zřejmě tyto prognostické znaky důležité pro volbu terapie. V roce 2022 pouze některá pracoviště (například Mayo Clinic) rozdělují pacienty dle těchto cytogenetických znaků do prognostických skupin a modifikují terapii (viz www.msmart.org). Solitární plazmocytom je vzácná forma plazmocelulární dyskrazie, která tvoří jednu masu monoklonálních plazmocytů lokalizovanou buď extramedulárně či intraoseálně. Pacienti, u nichž aspirace kostní dřeně detekuje malé zmnožení klonální plazmocytů, kteří ale nenaplňující ani zdaleka kritéria mnohočetného myelomu, mají vyšší riziko časné progrese do symptomatického myelomu. Před léčbou je vhodné provést pozitronovou emisní tomografii anebo CT či MR zobrazení celého těla, aby nebyla přehlédnuta další ložiska. Již několik desetiletí je léčba založena na kurativní radioterapii, ale je taktéž zkoumán potenciální přínos systémové terapie pro rizikové pacienty, protože radioterapie u solitárních plazmocytů o průměru nad 5cm často selhává. Primární plazmocelulární leukemie (PCL) má nepříznivou prognózu i v době příchodu nových léků. PCL vyžaduje časnou detekci a zahájení nejúčinnější léčby. Kritéria této nemoci se změnila, starší kritéria vyžadovala ≥20% plazmocytů v periferní krvi. Současná kritéria, zveřejněná koncem roku 2021, považují za dostačující průkaz ≥5% plazmocytů v periferní krvi u pacientů, kteří jinak splňují kritéria myelomu. Přítomnost ≥5% cirkulujících plazmocytů v periferní krvi u pacientů s mnohočetným myelom je prognóza stejně nepříznivá jako při přítomnosti ≥20% plazmocytů v periferní krvi. Proto nově skupina International Myeloma Working Group definuje PCL přítomností 5% či více cirkulujících plazmatických buněk detekovatelných při cytologickém hodnocení nátěru periferní krve u pacientů s mnohočetným myelomem. V textu jsou probrány příznaky, diagnostická kritéria a léčba těchto tří chorob spadajících pod skupinové označení plazmocelulární malignity.
According the WHO classification of malignant hematologic diseases the group plasma cell neoplasms consists of multiple myeloma, solitary plasmocytoma and plasmocytic leukemia. Diagnosis of multiple myeloma requires ≥10% clonal bone marrow plasma cells or a biopsy proven plasmacytoma plus evidence of one or more multiple myeloma defining events (MDE) namely CRAB (hypercalcemia, renal failure, anemia, or lytic bone lesions) features felt related to the plasma cell disorder, bone marrow clonal plasmacytosis ≥60%, serum involved/uninvolved free light chain (FLC) ratio ≥100 (provided involved FLC is ≥100 mg/L), or >1 focal lesion on magnetic resonance imaging (MRI). The presence of del(17p), t(4;14), t(14;16), t(14;20), gain 1q, or p53 mutation is considered high-risk multiple myeloma. Presence of any two high risk factors is considered double-hit myeloma; three or more high risk factors is triple-hit myeloma. Solitary plasmacytoma is an infrequent form of plasma cell dyscrasia that presents as a single mass of monoclonal plasma cells, located either extramedullary or intraosseous. In some patients, a bone marrow aspiration can detect a low monoclonal plasma cell infiltration which indicates a high risk of early progression to an overt myeloma disease. Before treatment initiation, whole body positron emission tomography-computed tomography or magnetic resonance imaging should be performed to exclude the presence of additional malignant lesions. For decades, treatment has been based on radiation, but studies exploring the potential benefit of systemic therapies for high-risk patients are urgently needed, becouse in solitary plasmocytomas of diameter more the 5 cm is the response to radioterapie often incomplete. Primary plasma cell leukemia (PCL) has a consistently ominous prognosis, even after progress in the last decades. PCL deserves a prompt identification to start the most effective treatment for this ultra-high-risk disease. The aim of this position paper is to revisit the diagnosis of PCL according to the presence of circulating plasma cells in patients otherwise meeting diagnostic criteria of multiple myeloma. The presence of ≥5% circulating plasma cells in patients with MM had a similar adverse prognostic impact as the previously defined PCL by more the 20% ciculating plasma cells. Therefore PCL is defined by International Myeloma Working Group by the presence of 5% or more circulating plasma cells in peripheral blood smears in patients otherwise diagnosed with symptomatic multiple myeloma. Diagnostic procedures and critarias are discusse in this paper and even therapy of this diesease overviewed.
- Klíčová slova
- daratumumab,
- MeSH
- humanizované monoklonální protilátky terapeutické užití MeSH
- imunomodulační látky terapeutické užití MeSH
- lidé MeSH
- mnohočetný myelom diagnóza terapie MeSH
- plazmocelulární leukemie * diagnóza terapie MeSH
- plazmocytom diagnóza terapie MeSH
- protinádorové látky terapeutické užití MeSH
- rizikové faktory MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
- přehledy MeSH
Závěrečná zpráva o řešení grantu Agentury pro zdravotnický výzkum MZ ČR
nestr.
Plasma cell leukemia (PCL) is the most aggressive form of monoclonal gammopathies. It is a rare disease with incidence in Europe of only 0.04 cases per 100 000 people per year. The PCL diagnostic criteria are based on more than 20% of plasma cells in peripheral blood and their absolute count greater than 2x109/L. However, these values were set in 1974; due to very small number of patients, they were not properly validated and may underestimate the real number of PCL patients. Thus, it is possible that lower degree of peripheral plasmocytosis is sufficient to define the disease. At the same time, the so-called non-coding RNA molecules directly regulate expression of genes; thus, the effect of these molecules on changes that allow cPC to migrate out of the bone marrow will be analyzed. This grant aims to redefine diagnostics criteria of PCL based on flowcytometric analysis of circulating plasma cells, changes in their amounts in connection to treatment and on analysis of non-coding RNA molecules.
Plasmocelulární leukemie (PCL) je nejagresivnější formou monoklonálních gamapatií. Je to raritní onemocnění, s incidencí v Evropě jen zhruba 0,04 případů na 100 000 obyvatel za rok. Diagnostická kritéria PCL jsou založena na více než 20 % cirkulujících plazmatických buňkách v periferní krvi a jejich absolutním počtem vyšším než 2x109/l. Tyto hodnoty byly však nastaveny v roce 1974 a kvůli malému množství pacientů nebyly nikdy řádně validovány a mohou podhodnocovat opravdový počet pacientů s PCL. Je tedy možné, že nižší hladina plasmocytózy je dostatečná pro definici této choroby. Zároveň, nekódující molekuly RNA přímo regulují expresi genů, které mohou ovlivnit migraci plazmatických buněk z kostní dřeně do periferní krve. Tento grant se zaměří na redefinování diagnostických kritérií PCL na základě flowcytometrické analýzy cirkulujících plazmatických buněk, změn jejich hladin v závislosti na léčbě a na analýzu nekódujících molekul RNA.
- MeSH
- exprese genu MeSH
- nekódující RNA MeSH
- plazmocelulární leukemie diagnóza MeSH
- průtoková cytometrie MeSH
- tekutá biopsie MeSH
- Konspekt
- Patologie. Klinická medicína
- NLK Obory
- onkologie
- hematologie a transfuzní lékařství
- NLK Publikační typ
- závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR
Plasma cell leukaemia (PCL) is a rare and very aggressive plasma cell disorder. Preventing a dismal outcome of PCL requires early diagnosis with appropriate analytical tools. Therefore, the investigation of 33 patients with primary and secondary PCL was done when the quantity of circulating plasma cells (PCs) using flow cytometry (FC) and morphology assessment was evaluated. The phenotypic profile of the PCs was also analysed to determine if there is an association with clinical outcomes and to evaluate the prognostic value of analysed markers. Our results revealed that FC is an excellent method for identifying circulating PCs as a significantly higher number was identified by FC than by morphology (26·7% vs. 13·5%, P = 0·02). None of secondary PCL cases expressed CD19 or CD20. A low level of expression with similar positivity of CD27, CD28, CD81 and CD117 was found in both PCL groups. A decrease of CD44 expression was detected only in secondary PCL. Expression of CD56 was present in more than half of PCL cases as well as cytoplasmic nestin. A decreased level of platelets, Eastern Cooperative Oncology Group score of 2-3 and lack of CD20+ PC were associated with a higher risk of death. FC could be incorporated in PCL diagnostics not only to determine the number of circulating PCs, but also to assess their phenotype profile and this information should be useful in patients' diagnosis and possible prognosis.
- MeSH
- antigeny nádorové analýza MeSH
- buňky kostní dřeně chemie MeSH
- časná detekce nádoru MeSH
- CD antigeny analýza MeSH
- doba přežití bez progrese choroby MeSH
- dospělí MeSH
- falešně negativní reakce MeSH
- imunofenotypizace MeSH
- Kaplanův-Meierův odhad MeSH
- kostní dřeň patologie MeSH
- krevní obraz * metody MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- nádorové cirkulující buňky * MeSH
- plazmatické buňky * chemie ultrastruktura MeSH
- plazmocelulární leukemie krev mortalita MeSH
- průtoková cytometrie metody MeSH
- senioři nad 80 let MeSH
- senioři MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- senioři nad 80 let MeSH
- senioři MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- srovnávací studie MeSH
- MeSH
- bicyklické sloučeniny heterocyklické farmakologie terapeutické užití MeSH
- bortezomib aplikace a dávkování MeSH
- cílená molekulární terapie * MeSH
- cyklofosfamid aplikace a dávkování MeSH
- dexamethason aplikace a dávkování MeSH
- doxorubicin aplikace a dávkování MeSH
- kombinovaná terapie MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- lidské chromozomy, pár 11 genetika MeSH
- lidské chromozomy, pár 14 genetika MeSH
- nádorové proteiny antagonisté a inhibitory MeSH
- plazmocelulární leukemie komplikace farmakoterapie genetika terapie MeSH
- protinádorové látky farmakologie terapeutické užití MeSH
- protokoly protinádorové kombinované chemoterapie aplikace a dávkování terapeutické užití MeSH
- protoonkogenní proteiny c-bcl-2 antagonisté a inhibitory MeSH
- recidiva MeSH
- reziduální nádor MeSH
- sulfonamidy farmakologie terapeutické užití MeSH
- translokace genetická MeSH
- transplantace hematopoetických kmenových buněk MeSH
- vinkristin aplikace a dávkování MeSH
- Check Tag
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- dopisy MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
This multicenter retrospective study included 101 patients (median age 62 years) with secondary plasma cell leukemia (sPCL). The median time from initial multiple myeloma diagnosis to sPCL was 31 months. Fifty-five out of 72 patients (75%) who received any therapy were treated with immunomodulators (IMiDs) and/or proteasome inhibitors (PIs), and 14/72 (19%) underwent salvage autologous stem cell transplantation (ASCT). The overall response rate in patients who received ASCT or PI (either alone or in combination) was higher than in those who did not (93% vs. 36% and 60% vs. 30%, respectively). The median overall survival (OS) in patients who received therapy was 4.2 months (95% CI: 1.3; 8.0) with a 1-year OS of 19%. Platelet count ≤100 × 109/L at sPCL diagnosis was the only independent predictor of a poorer OS in treated patients (HR = 3.98, p = .0001). These findings suggest that patients with sPCL may benefit from salvage ASCT- and PI-based regimens.
- MeSH
- analýza přežití MeSH
- autologní transplantace MeSH
- dospělí MeSH
- imunologické faktory terapeutické užití MeSH
- inhibitory proteasomu terapeutické užití MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mnohočetný myelom komplikace mortalita terapie MeSH
- následné studie MeSH
- plazmocelulární leukemie etiologie mortalita terapie MeSH
- retrospektivní studie MeSH
- senioři nad 80 let MeSH
- senioři MeSH
- transplantace kmenových buněk * MeSH
- výsledek terapie MeSH
- záchranná terapie metody MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- senioři nad 80 let MeSH
- senioři MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- multicentrická studie MeSH
Východiska: I když celkově patří mezi vzácná onemocnění, plazmocelulární leukemie (PCL) je pravděpodobně nejagresivnější formou monoklonálních gamapatií. Z klinického pohledu je PCL možné rozdělit do dvou forem - primární PCL, bez předchozího stadia mnohočetného myelomu, nebo sekundární PCL, která se vyvíjí z diagnostikovaného mnohočetného myelomu. Pro obě formy je společným znakem velmi agresivní klinický průběh, nicméně při bližším srovnání se jedná o formy vzájemně se odlišující cytogenetickým a molekulárním profilem. Standardně se k léčbě využívá kombinace různých léčebných přístupů zahrnujících autologní transplantaci kostní dřeně a v současnosti také intenzivně využívané proteazomové inhibitory a imunomodulační léky. Nicméně stávající dignostická kritéria, která byla do klinické praxe zavedena již v 70. letech 20. století, mohou incidenci PCL podhodnocovat, a proto se prospektivně uvažuje o jejich změně. Cíl: Cílem přehledového článku je shrnutí dostupných informací o PCL s důrazem na diagnostiku, léčbu a vlastnosti cirkulujících plazmatických buněk. Závěr: Přestože se PCL vyskytuje vzácně, jedná se o velice těžké onemocnění. Aktuální léčba PCL za využití nejnovějších léčiv prodloužila přežívání pacientů. Nicméně vzhledem k nízké incidenci nemoci je množství informací značně omezeno a pochází z malých, převážně retrospektivních studií. Z tohoto důvodu je žádoucí další studium PCL, které by přineslo nejen výrazné prodloužení života pacientů, ale i pochopení patogeneze této nemoci.
Background: Plasma cell leukemia (PCL) is a rare disease and possibly the most aggressive form of monoclonal gammopathy. It is classified into two forms - primary PCL that occurs without a previously identifiable multiple myeloma stage, and secondary PCL that develops from previously diagnosed multiple myeloma. These two forms have different cytogenetic and molecular profiles, but both forms have an aggressive clinical course. Combinations of different therapeutic approaches including autologous stem cell transplantation and currently proteasome inhibitors and immunomodulatory drugs are used to treat PCL. Current diagnostic criteria, developed in the 1970s, may underestimate PCL prevalence; thus, prospective re-evaluation is being considered. Purpose: The aim of this study is to review all available information about PCL with an emphasis on diagnostics, treatment, and circulating plasma cells features. Conclusion: Although PCL is rare, it is quite a severe disease. Current treatments using the latest therapeutics have prolonged patient survival. However, due to the low incidence of PCL, information about the disease is very limited and comes mostly from small retrospective studies. Further studies of PCL are needed, because new information could increase in patient survival and our understanding of its pathogenesis.
Východiska: Plazmocelulární leukemie (PCL) je vzácná, ale velmi agresivní forma monoklonální gamapatie. PCL je charakterizována přítomností klonálních plazmatických buněk v periferní krvi. PCL existuje ve dvou formách, přičemž primární PCL vzniká de novo u pacientů bez jakéhokoliv záznamu o předchozím mnohočetném myelomu, zatímco sekundární PCL vzniká leukemickou transformací při relapsu nebo refrakterním onemocnění u pacientů s dříve diagnostikovaným mnohočetným myelomem. Materiál a metody: Prezentovaná publikace je první studií poskytující informace o epidemiologii PCL v české populaci využívající Národní onkologický registr (NOR) jako základní zdroj populačního hodnocení epidemiologie PCL. Výsledky: Dle dat NOR je v období 2000-2015 každoročně průměrně diagnostikováno šest nových případů PCL a z důvodu PCL dochází ke čtyřem úmrtím ročně. Incidence PCL v České republice je v tomto období 0,57 případu na milion obyvatel. U většiny zaznamenaných případů PCL jde pravděpodobně o primární PCL, protože sekundární PCL, která je relapsem dříve zaznamenaného myelomu, není obvykle v datech NOR kódována jako samostatná diagnóza. Závěr: Data z populačních registrů jako je NOR mohou poskytovat užitečné informace o epidemiologii různých onemocnění. Tento typ dat má nicméně určité limitace, jako jsou např. problémy vyplývající z diagnostických kritérií onemocnění, jejich změn v čase a korektního kódování nejenom vlastních onemocnění, ale i jejich různých forem. Tyto limitace musí být vzaty do úvahy během interpretace výsledků epidemiologických analýz.
Background: Plasma cell leukemia (PCL) is a rare but most aggressive form of monoclonal gammopathies. PCL is characterized by the presence of clonal plasma cells in peripheral blood. There are two forms of PCL - primary which presents de novo in patients with no evidence of previous multiple myeloma and secondary which is a leukemic transformation of relapsed or refractory disease in patients with previously recognized multiple myeloma. Materials and methods: This is the first study to provide information on PCL epidemiology in the Czech population using The Czech National Cancer Registry (CNCR) as the basic source of data for the population-based evaluation of PCL epidemiology. Results: According to CNCR data, there were on average six newly diagnosed cases of PCL and four deaths caused by PCL each year in the Czech Republic in the period 2000-2015. PCL incidence in the Czech Republic was reported at 0.57 per million in 2000-2015. We suppose that most reported cases of PCL are primary PCL because secondary PCL is a relapse of a previously reported myeloma and, in most cases, is not coded as an independent diagnosis in the CNCR. Conclusion: Data from registries such as the CNCR can provide useful information on epidemiology of various diseases. These data, however, have several limitations, such as diagnostic criteria and proper coding of not only the disease itself, but also its various forms. These limitations have to be taken into account during the process of results interpretation.
- Klíčová slova
- Národní onkologický registr,
- MeSH
- epidemiologické studie MeSH
- lidé MeSH
- plazmocelulární leukemie * epidemiologie mortalita MeSH
- registrace MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Geografické názvy
- Česká republika MeSH
