Pediatric Hematology/Oncology and ImmunopathologyPediatric Hematology/Oncology and ImmunopathologyВопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии1726-17082414-9314Fund Doctors, Innovations, Science for Children69310.24287/1726-1708-2023-22-1-32-38ORIGINAL ARTICLESОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИThe evaluation of minimal disseminated disease in the bone marrow of children with Burkitt lymphoma using next generation sequencingОпределение минимальной диссеминированной болезни в костном мозге методом секвенирования нового поколения у детей с лимфомой Беркиттаhttps://orcid.org/0000-0002-2574-1636VolchkovE. V.ВолчковЕ. В.
Russian Federation

Egor V. Volchcov, a hematologist at the Lymphoma Research Department 

1 Samory Mashela St., Moscow 117997, Russia 

Волчков Егор Васильевич, врач-гематолог отдела исследования лимфом

117997, Москва, ул. Саморы Машела, 1

volchcov.egor@yandex.ruAbugovaYu. G.АбуговаЮ. Г.
Russian Federation

 Moscow 

MamedovI. Z.МамедовИ. З.
Russian Federation

 Moscow 

AbramovD. S.АбрамовД. С.
Russian Federation

 Moscow 

SenchenkoM. A.СенченкоМ. А.
Russian Federation

 Moscow 

AnderzhanovaL. Kh.АндержановаЛ. Х.
Russian Federation

 Moscow 

KomkovA. Yu.КомковА. Ю.
Russian Federation

 Moscow 

FominykhV. V.ФоминыхВ. В.
Russian Federation

 Moscow 

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

 Moscow 

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

 Moscow 

https://orcid.org/0000-0002-2322-5734NovichkovaG. A.НовичковаГ. А.
Russian Federation

 Moscow 

The Dmitry Rogachev National Medical Research Center of Pediatric Hematology, Oncology and Immunology of Ministry of Healthсare of the Russian FederationФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Дмитрия Рогачева» Минздрава РоссииThe Research Institute of Molecular and Cellular Medicine, Рeoples’ Friendship University of RussiaНаучно-исследовательский институт молекулярной и клеточной медицины ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов»The Shemyakin–Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry of the Russian Academy of SciencesФГБУН «Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова» РАН0103202322132381811202227022023Copyright ©; 2023, «D. Rogachev NMRCPHOI»Copyright ©; 2023, ФГБУ «НМИЦ ДГОИ им. Дмитрия Рогачева» Минздрава России2023«D. Rogachev NMRCPHOI»ФГБУ «НМИЦ ДГОИ им. Дмитрия Рогачева» Минздрава Россииhttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://hemoncim.com/jour/article/view/693

The effectiveness of treatment for children with B-cell non-Hodgkin lymphomas (B-NHL) has reached 85–90% after the introduction of modern risk-adapted treatment regimens that involve risk group stratification based on tumor stage. Bone marrow involvement is traditionally evaluated using quantitative morphological analysis of tumor cells which has, however, a lower sensitivity compared to molecular genetic methods. In our study, we used next generation sequencing (NGS) to identify tumor-specific V-(D)/J-rearrangements of immunoglobulin genes which can be used as a marker for the evaluation of minimal disseminated disease (MDD) in children with B-NHL. The study was approved by the Independent Ethics Committee and the Scientific Council of the Dmitry Rogachev National Medical Research Center of Pediatric Hematology, Oncology and Immunology. Here we demonstrated that NGS allows detection of bone marrow involvement at a sensitivity of 10–6 in patients with Burkitt lymphoma, in whom standard morphological analysis failed to reveal the presence of tumor cells. The detection of molecular MDD can improve tumor staging and risk stratification in children with B-cell non-Hodgkin lymphomas.

Эффективность терапии детей с лимфомой Беркитта достигла 85–90% с применением современных риск-адаптированных схем лечения, в основе которых лежит разделение пациентов на группы риска по стадии и степени распространенности опухолевого процесса. Для оценки поражения костного мозга традиционно используют подсчет миелограммы из нескольких точек с поиском опухолевых клеток. Однако для более точного выявления прогностически значимой минимальной диссеминированной болезни (МДБ) нужны высокочувствительные молекулярно-генетические методы. В настоящей работе мы использовали секвенирование нового поколения в целях выявления специфических для опухолевых клонов перестроек генов иммуноглобулинов, что может быть использовано в качестве маркера для оценки МДБ у детей с В-клеточными неходжкинскими лимфомами. Исследование одобрено независимым этическим комитетом и утверждено решением ученого совета НМИЦ ДГОИ им. Дмитрия Рогачева. Мы показали, что данный метод позволяет детектировать поражение костного мозга на уровне до 10–6 у пациентов с лимфомой Беркитта, у которых анализ миелограммы стандартным морфологическим методом не показал наличие опухолевых клеток. Выявление молекулярной МДБ позволяет уточнить стадирование и улучшить стратификацию на группы риска у детей с В-клеточными неходжкинскими лимфомами.

non-Hodgkin lymphomasnext generation sequencingV(D)J-recombinationBurkitt lymphomaнеходжкинские лимфомысеквенирование нового поколенияV(D)J-рекомбинациялимфома БеркиттаИсследование проведено при финансовой поддержке фонда «Наука – детям».1. Alaggio R., Amador C., Anagnostopoulos I., Attygalle A.D., de Oliveira Araujo I.B., Berti E. et al. The 5th edition of the World Health Organization Classification of Haematolymphoid Tumours: Lymphoid Neoplasms. Leukemia 2022; 36 (7): 1720–48. DOI: 10.1038/s41375-022-01620-2Alaggio R., Amador C., Anagnostopoulos I., Attygalle A.D., de Oliveira Araujo I.B., Berti E. et al. The 5th edition of the World Health Organization Classification of Haematolymphoid Tumours: Lymphoid Neoplasms. Leukemia 2022; 36 (7): 1720–48. DOI: 10.1038/s41375-022-01620-22. Mbulaiteye M., Biggar J., Bhatia K., Linet M.S., Devesa S.S. Sporadic childhood Burkitt lymphoma incidence in the United States during 1992–2005. Pediatr Blood Cancer 2009; 53: 366–70. DOI: 10.1002/pbc.22047Mbulaiteye M., Biggar J., Bhatia K., Linet M.S., Devesa S.S. Sporadic childhood Burkitt lymphoma incidence in the United States during 1992–2005. Pediatr Blood Cancer 2009; 53: 366–70. DOI: 10.1002/pbc.220473. Reiter A., Schrappe M., Tiemann M., Ludwig W.D., Yakisan E., Zimmermann M. et al. Improved treatment results in childhood B-cell neoplasms with tailored intensification of therapy: a report of the Berlin–Frankfurt–Münster Group Trial NHLBFM 90. Blood 1999; 94: 3294–306.Reiter A., Schrappe M., Tiemann M., Ludwig W.D., Yakisan E., Zimmermann M. et al. Improved treatment results in childhood B-cell neoplasms with tailored intensification of therapy: a report of the Berlin–Frankfurt–Münster Group Trial NHLBFM 90. Blood 1999; 94: 3294–306.4. Murphy S.B. Classification, staging and end results of treatment of childhood non-Hodgkin's lymphomas: dissimilarities from lymphomas in adults. Semin Oncol 1980; 7: 332–9.Murphy S.B. Classification, staging and end results of treatment of childhood non-Hodgkin's lymphomas: dissimilarities from lymphomas in adults. Semin Oncol 1980; 7: 332–9.5. Maschan A., Myakova N., Aleinikova O., Abugova Y., Ponomareva N., Belogurova M. et al. Rituximab and reduced-intensity chemotherapy in children and adolescents with mature B-cell lymphoma: interim results for 231 patients enrolled in the second Russian-Belorussian multicentre study B-NHL-2010M. Br J Haematol 2019; 186 (3): 477–83. DOI: 10.1111/bjh.15944Maschan A., Myakova N., Aleinikova O., Abugova Y., Ponomareva N., Belogurova M. et al. Rituximab and reduced-intensity chemotherapy in children and adolescents with mature B-cell lymphoma: interim results for 231 patients enrolled in the second Russian-Belorussian multicentre study B-NHL-2010M. Br J Haematol 2019; 186 (3): 477–83. DOI: 10.1111/bjh.159446. Burmeister T., Schwartz S., Horst A., Rieder H., Gökbuget N., Hoelzer D. et al. Molecular heterogeneity of sporadic adult Burkitt-type leukemia/lymphoma as revealed by PCR and cytogenetics: correlation with morphology, immunology and clinical features. Leukemia 2005; 19: 1391–8. DOI: 10.1038/sj.leu.2403847Burmeister T., Schwartz S., Horst A., Rieder H., Gökbuget N., Hoelzer D. et al. Molecular heterogeneity of sporadic adult Burkitt-type leukemia/lymphoma as revealed by PCR and cytogenetics: correlation with morphology, immunology and clinical features. Leukemia 2005; 19: 1391–8. DOI: 10.1038/sj.leu.24038477. Mussolin L., Basso K., Pillon M., D'Amore E.S., Lombardi A., Luzzatto L., et al. Prospective analysis of minimal bone marrow infiltration in pediatric Burkitt’s lymphomas by long-distance polymerase chain reaction for t(8;14)(q24;q32). Leukemia 2003; 17 (3): 585–9. DOI: 10.1038/sj.leu.2402828Mussolin L., Basso K., Pillon M., D'Amore E.S., Lombardi A., Luzzatto L., et al. Prospective analysis of minimal bone marrow infiltration in pediatric Burkitt’s lymphomas by long-distance polymerase chain reaction for t(8;14)(q24;q32). Leukemia 2003; 17 (3): 585–9. DOI: 10.1038/sj.leu.24028288. Лавриненко В.А., Волочник Е.В., Фёдорова А.С., Алейникова О.В. Первичная диагностика и оценка минимальной диссеминированной и минимальной остаточной болезни путем определения перестройки c-MYC-IgH с помощью полимеразной цепной реакции длинных фрагментов при лимфоме/лейкозе Беркитта. Вопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии 2016; 15 (4): 66–73. DOI: 10.20953/1726-1708-2016-4-66-73Лавриненко В.А., Волочник Е.В., Фёдорова А.С., Алейникова О.В. Первичная диагностика и оценка минимальной диссеминированной и минимальной остаточной болезни путем определения перестройки c-MYC-IgH с помощью полимеразной цепной реакции длинных фрагментов при лимфоме/лейкозе Беркитта. Вопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии 2016; 15 (4): 66–73. DOI: 10.20953/1726-1708-2016-4-66-739. Mussolin L., Pillon M., Emanuele G., Conter V., Piglione M., Lo Nigro L., et al. Minimal Disseminated Disease in High-Risk Burkitt's Lymphoma Identifies Patients With Different Prognosis. J Clin Oncol 2011; 29 (13): 1779–84. DOI: 10.1200/JCO.2010.32.8161Mussolin L., Pillon M., Emanuele G., Conter V., Piglione M., Lo Nigro L., et al. Minimal Disseminated Disease in High-Risk Burkitt's Lymphoma Identifies Patients With Different Prognosis. J Clin Oncol 2011; 29 (13): 1779–84. DOI: 10.1200/JCO.2010.32.816110. Scherer F., Kurtz M., Diehn M., Alizadeh A.A. High-throughput sequencing for noninvasive disease detection in hematologic malignancies. Blood 2017; 130: 440–52.Scherer F., Kurtz M., Diehn M., Alizadeh A.A. High-throughput sequencing for noninvasive disease detection in hematologic malignancies. Blood 2017; 130: 440–52.11. Sánchez R., Ayala R., Martínez-López J. Minimal Residual Disease Monitoring with Next-Generation Sequencing Methodologies in Hematological Malignancies. Int J Mol Sci 2019; 20 (11): 2832.Sánchez R., Ayala R., Martínez-López J. Minimal Residual Disease Monitoring with Next-Generation Sequencing Methodologies in Hematological Malignancies. Int J Mol Sci 2019; 20 (11): 2832.12. Sepulveda J., Seija N., Oppezzo P., et al. The Antigen Receptor as a Driver of B-Cell Lymphoma Development and Evolution. In: Guenova M., Balatzenko G., eds. Hematology – Latest Research and Clinical Advances. London: IntechOpen; 2017.Sepulveda J., Seija N., Oppezzo P., et al. The Antigen Receptor as a Driver of B-Cell Lymphoma Development and Evolution. In: Guenova M., Balatzenko G., eds. Hematology – Latest Research and Clinical Advances. London: IntechOpen; 2017.13. Ching T., Duncan E., Newman-Eerkes T., McWhorter M.M.E., Tracy J.M., Steen M.S. et al. Analytical evaluation of the clonoSEQ Assay for establishing measurable (minimal) residual disease in acute lymphoblastic leukemia, chronic lymphocytic leukemia, and multiple myeloma. BMC Cancer 2020; 20 (1): 612. DOI: 10.1186/s12885-020-07077-9Ching T., Duncan E., Newman-Eerkes T., McWhorter M.M.E., Tracy J.M., Steen M.S. et al. Analytical evaluation of the clonoSEQ Assay for establishing measurable (minimal) residual disease in acute lymphoblastic leukemia, chronic lymphocytic leukemia, and multiple myeloma. BMC Cancer 2020; 20 (1): 612. DOI: 10.1186/s12885-020-07077-914. Onecha E., Linares M, Rapado I., Ruiz-Heredia Y., MartinezSanchez P., Cedena T., et al. A novel deep targeted sequencing method for minimal residual disease monitoring in acute myeloid leukemia. Haematologica 2019; 104 (2): 288–96. DOI: 10.3324/haematol.2018.194712Onecha E., Linares M, Rapado I., Ruiz-Heredia Y., MartinezSanchez P., Cedena T., et al. A novel deep targeted sequencing method for minimal residual disease monitoring in acute myeloid leukemia. Haematologica 2019; 104 (2): 288–96. DOI: 10.3324/haematol.2018.19471215. Rossi D., Diop F., Spaccarotella E., Monti S., Zanni M., Rasi S., et al. Diffuse large B-cell lymphoma genotyping on the liquid biopsy. Blood 2017; 129 (14): 1947–57. DOI: 10.1182/blood-2016-05-719641Rossi D., Diop F., Spaccarotella E., Monti S., Zanni M., Rasi S., et al. Diffuse large B-cell lymphoma genotyping on the liquid biopsy. Blood 2017; 129 (14): 1947–57. DOI: 10.1182/blood-2016-05-71964116. Kennedy R., Schmitt W., Fox J., Nanjangud G., Chaganti R.S., Küppers R., et al. Detecting ultralow-frequency mutations by duplex sequencing. Nat Protoc 2014; 412 (6844): 341–6. DOI: 10.1038/35085588Kennedy R., Schmitt W., Fox J., Nanjangud G., Chaganti R.S., Küppers R., et al. Detecting ultralow-frequency mutations by duplex sequencing. Nat Protoc 2014; 412 (6844): 341–6. DOI: 10.1038/3508558817. Pasqualucci L., Neumeister P., Goossens T., Nanjangud G., Chaganti R.S., Küppers R. et al. Hypermutation of multiple proto-oncogenes in B-cell diffuse large-cell lymphomas. Nature 2001; 412 (6844): 341–6. DOI: 10.1038/35085588Pasqualucci L., Neumeister P., Goossens T., Nanjangud G., Chaganti R.S., Küppers R. et al. Hypermutation of multiple proto-oncogenes in B-cell diffuse large-cell lymphomas. Nature 2001; 412 (6844): 341–6. DOI: 10.1038/3508558818. Lauer M., Mutter J., Scherer F. Circulating tumor DNA in B-cell lymphoma: technical advances, clinical applications, and perspectives for translational research. Leukemia 2022; 36: 2151–64.Lauer M., Mutter J., Scherer F. Circulating tumor DNA in B-cell lymphoma: technical advances, clinical applications, and perspectives for translational research. Leukemia 2022; 36: 2151–64.19. Комков А.Ю., Мирошниченкова А.М., Ольшанская Ю.В., Мякова Ю.В., Дьяконова Ю.Ю., Минервина А.А. и др. Детекция перестроек иммуноглобулиновых генов при острых лимфобластных лейкозах с использованием высокопроизводительного секвенирования нового поколения. Гематология и трансфузиология 2016; 61 (4): 200–4. DOI: 10.18821/0234-5730-2016-61-4-200-204Комков А.Ю., Мирошниченкова А.М., Ольшанская Ю.В., Мякова Ю.В., Дьяконова Ю.Ю., Минервина А.А. и др. Детекция перестроек иммуноглобулиновых генов при острых лимфобластных лейкозах с использованием высокопроизводительного секвенирования нового поколения. Гематология и трансфузиология 2016; 61 (4): 200–4. DOI: 10.18821/0234-5730-2016-61-4-200-20420. Sarkozy C., Huet S., Carlton E., Fabiani B., Delmer A., Jardin F. et al. The prognostic value of clonal heterogeneity and quantitative assessment of plasma circulating clonal IG-VDJ sequences at diagnosis in patients with follicular lymphoma. Oncotarget 2017; 8 (5): 8765–74. DOI: 10.18632/oncotarget.14448Sarkozy C., Huet S., Carlton E., Fabiani B., Delmer A., Jardin F. et al. The prognostic value of clonal heterogeneity and quantitative assessment of plasma circulating clonal IG-VDJ sequences at diagnosis in patients with follicular lymphoma. Oncotarget 2017; 8 (5): 8765–74. DOI: 10.18632/oncotarget.1444821. Kurtz M., Green R., Bratman V., Scherer F., Long Liu C., Kunder C.A., et al. Noninvasive monitoring of diffuse large B-cell lymphoma by immunoglobulin high-throughput sequencing. Blood 2015; 125 (24): 3679–87. DOI: 10.1182/blood-2015-03-635169Kurtz M., Green R., Bratman V., Scherer F., Long Liu C., Kunder C.A., et al. Noninvasive monitoring of diffuse large B-cell lymphoma by immunoglobulin high-throughput sequencing. Blood 2015; 125 (24): 3679–87. DOI: 10.1182/blood-2015-03-635169