DIAGNOSI E TERAPIA DELLE LEUCEMIE ACUTE e DELLE SINDROMI MIELODISPLASTICHE Giovanni Martinelli, MD Istituto di Ematologia e Oncologia Medica L. & A. Seràgnoli, Università degli Studi di Bologna Definizione Cos’è la leucemia acuta? DEFINIZIONE È una neoplasia maligna che origina nel midollo emopoietico da cellule staminali della serie mieloide. Nel midollo esistono due grandi categorie (o serie ) di cellule: la linfoide (che comprende un tipo di globuli bianchi, i linfociti, e le plasmacellule che da essi originano) e la mieloide ( detta anche non linfoide) che comprende in pratica tutti gli altri tipi di cellule (globuli rossi, globuli bianchi, piastrine e loro precursori). Le cellule più immature di entrambe le serie vengono chiamate blasti ed in condizioni normali sono meno del 5% di tutte le cellule midollari. Il termine acuta si riferisce alla rapidità di insorgenza dei sintomi e della progressione della malattia che, se non curata, può condurre a morte in breve tempo, a differenza della leucemia cronica il cui decorso è in genere molto meno tumultuoso. Esso non implica un giudizio negativo. Il termine Leucemia proviene dal latino “Leucos” = BIANCO Leucemia mieloide ACUTA: sangue periferico di una donna di 22 anni che mostra un grosso aumento del buffy coat (Hb 6.1 g/dL; GB 532 x 109/L, Plt 6 x 109/L) Cos’è la leucemia acuta linfoide o mieloide? DEFINIZIONE A. Se la trasformazione tumorale riguarda i blasti della serie linfoide si parla di leucemia linfoblastica acuta (ALL); B. Negli altri casi si parla di leucemia di leucemia mieloide acuta (AML); altri sinonimi per questa malattia sono leucemia mieloblastica acuta (AML) o non linfoblastica acuta (ANLL) Nelle leucemie acute i blasti midollari sono in genere superiori al 30%. Cos’e una Sindrome Mielodisplastica (SMD) Le Sindromi Mielodisplastiche (SMD) rappresentano un gruppo eterogeneo di disordini ematologici acquisiti senza nessuna causa apparente, caratterizzati da quadri clinici diversi tutti accomunati da un'alterazione clonale irreversibile e progressiva della cellula staminale totipotente che produce elementi finali funzionalmente e strutturalmente deficitari Sul piano clinico-laboratoristico sono caratterizzate da: Anemia, leucopenia o piastrinopenia singola o combinate. Quadri midollari in genere normo o ipercellulati con tipiche alterazioni morfologiche (dismielopoiesi). Elevata incidenza d'evoluzione in leucemia acuta. Non rientrano nelle SMD le condizioni morbose nelle quali le alterazioni dell'emopoiesi sono collegate ad altre patologie ematologiche •anemia megaloblastica da deficit di B12 •anemia megaloblastica da deficit di Ac. Folico •anemie emolitiche, ecc.. e non •anemia nelle malattie croniche quali artrite reumatoide e polimialgia reumatica, •malattie renali, epatopatie, le neoplasie, l'infezione da HIV, l'esposizione a metalli pesanti •l'abuso d'alcool Varie Forme Di MDS anemia refrattaria (AR), anemia sideroblastica idiopatica acquisita (ASIA), anemia refrattaria con eccesso di blasti (AREB), anemia refrattaria con eccesso di blasti in trasformazione (AREBt) leucemia mielomonocitica cronica (LMMoC). Come si presenta una Sindrome Mieloproliferativa Acuta (AML o ANLL) Le Sindromi Mieloproliferative acute(AML) rappresentano un gruppo apparentemente omogeneo di disordini ematologici acquisiti senza nessuna causa apparente ( Radiazioni ionizzanti, pregressa chemioterapia, Radioterapia, Mutageni, etc) caratterizzati da quadri clinici diversi tutti accomunati da: 1) un'alterazione clonale irreversibile e progressiva della cellula staminale totipotente 2) che produce elementi finali funzionalmente e strutturalmente deficitari 3) e che si accumulano nel midollo (blastosi)e/o nel sangue periferico. ALL DANNO GENETICO ANLL o AML Come si presenta una Sindrome Mieloproliferativa Acuta (AML o ANLL) Le Sindromi Mieloproliferative acute(AML) si presentano: Sul piano clinico-laboratoristico sono caratterizzate da: 1. Anemia, 2. Leucopenia, neutropenia, o leucocitosi (blasti) anche elevatissima 3. o piastrinopenia singola o combinate associata o non a DIC (diffuse intravascular coagulopathy) 4. Quadri midollari in genere ipercellulati con sostituzione midollare totale da parte della popolazione leucemica. ASPETTI CLINICO MORFOLOGICI ALL’ESORDIO ANEMIA ANEMIA 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Tachicardia Tachipnea Soffio sistolico Pallore mucoso-cutaneo Astenia Angina Etc. PIASTRINOPENIA PIASTRINOPENIA Emorragia retinica in un paziente con LEUCEMIA MIELOIDE ACUTA eD importante trombocitopenia. Leucemia acuta: papilloedema causata da malattia meningeale. Si osserva indefinitezza del margine del disco con slargamenti venosi ed emorragie retiniche PIASTRINOPENIA + CID + infezione Setticemia da meningococco: tipiche lesioni cutanee purpuriche intorno alla caviglia in malattia acuta fulminante con coagulazione intravascolare disseminata PIASTRINOPENIA Trombocitopenia: porpora cutanea addominale in sindrome mielodisplastica. Le piastrine sono spesso funzionalmente anormali, così come ridotte nel numero. PIASTRINOPENIA Leucemia mieloide acuta: petecchie emorragiche che ricoprono la parte superiore del torace e la faccia in una piastrinopenia grave. PIASTRINOPENIA + CID Leucemia mieloide acuta: ecchimosi marcate, petecchie emorragiche e lividi sull’inguine e sulla coscia LEUCOPENIA-NEUTROPENIA = INFEZIONI (Batteriche e Funginee) LEUCOPENIA-NEUTROPENIA = INFEZIONI Leucemia mieloide acuta: sindrome di Sweet (dermatosi acuta febbrile) in un uomo di 62 anni con LAM M4: pioderma bolloso. Leucemia mieloide acuta: (a) lesione bollosa color violaceo-nero con eritema circostante causata da infezione da Pseudomanas pyocyanea del piede; (b) simile infezione, ma meno marcata, sul dorso della mano LEUCOPENIA-NEUTROPENIA = INFEZIONI LEUCOPENIA-NEUTROPENIA = INFEZIONI Leucemia mieloide acuta: è stato isolato Staphylococcus aureus (a) da un'infezione dell’orbita destra e tessuto circostante e (b) da un'ulcera necrotica eritematosa della cute LEUCOPENIA-NEUTROPENIA = INFEZIONI Leucemia mieloide acuta: estesa cellulite del collo e del mento risultante da infezione mista da streptococco e candida, da prolungato periodo di neutropenia precedente alla chemioterapia. LEUCOPENIA-NEUTROPENIA = INFEZIONI ASPERGILLOSI Leucemia mieloide acuta: questa donna di 32 anni ha ricevuto ripetuta chemioterapia per malattia refrattaria. Sono visibili tre cavità micotiche: (a) radiografia; (b, c) scansioni di tomografia computerizzata (TC). [(b, c) LEUCOPENIA-NEUTROPENIA = INFEZIONI ASPERGILLOSI Leucemia mieloide acuta: scansione TC che mostra una lesione capsulata del cervello nella zona frontale destra, causata da infezione da aspergillo circondata da un'area ipodensa causata dall'infiammazione Leucemia mieloide acuta: (a) placche di Candida albicans della bocca, con una lesione da herpes simplex del labbro superiore; (b) placca da candida nel palato molle. Leucemia mieloide acuta: (a, b) immagini di risonanza magnetica nucleare (RMN) che mostrano multiple piccole opacità. La paziente, una giovane ragazza di 23 anni, lamentava mal di testa e diplopia. È stata diagnosticata toxoplasmosi e la paziente (c) ha risposto rapidamente alla terapia anti-toxoplasma. LEUCOPENIA-NEUTROPENIA = INFEZIONI (Batteriche e Funginee) LEUCOCITOSI-NEUTROPENIA = INFEZIONI + INFILTRAZIONE INFILTRAZIONE LEUCEMICA Leucocitosi: Meningosi Leucemica Leucemia acuta: quest’uomo di 59 anni ha un'asimmetria facciale causata da una paralisi del motoneurone inferiore destro del settimo nervo cranico (FACIALE) per infiltrazione meningeale leucemica. INFILTRAZIONE LEUCEMICA Ipertrofia gengivale Leucemia mieloide acuta tipo M5: (a, b) infiltrazione leucemica delle gengive dà origine al loro ingrossamento e ispessimento e a parziale copertura dei denti. INFILTRAZIONE LEUCEMICA CUTE: LEUCEMIDI Leucemia mieloide acuta sottotipo M5: (a) multiple, rilevate lesioni eritematose cutanee causate da infiltrazione leucemica INFILTRAZIONE LEUCEMICA LINFADENOPATIA Leucemia linfoblastica acuta: marcata linfoadenopatia cervicale in un bambino di 4 anni. INFILTRAZIONE LEUCEMICA LINFADENOPATIA Leucemia acuta, sottotipo a cellule T: radiografie del torace di un bambino di 4 anni che mostrano (a) slargamento mediastinico causato da ingrossamento timico; INFILTRAZIONE LEUCEMICA TESTICOLARE Leucemia acuta: tumefazione testicolare ed eritema del lato sinistro dello scroto causati da infiltrazione testicolare CLASSIFICAZIONE DELLE LEUCEMIE 1. 2. 3. 4. 5. Morfolocici Citochimici Immunologici Citogenetici Molecolari CLASSIFICAZIONE DELLE LEUCEMIE 1. 2. 3. 4. 5. Morfolocici Citochimici Immunologici Citogenetici Molecolari CLASSIFICAZIONE DELLE LEUCEMIE 1. Morfolocici M0 M1 M2 M3 apl M4 M5 M6 M7 Classificazione FAB SOTTO TIPO NOME COMUNE % CASI PEROX M0 AML A MINIMA DIFFERENZIAZIONE 3 NEG M1 AML SENZA MATURAZIONE 15-20 M2 AML CON MATURAZIONE LEUCEMIA ACUTA PROMIELOCITICA M3 M4 M4 Eo LEUCEMIA ACUTA MIELOMONOCITICA LEUCEMIA ACUTA MIELOMONOCITICA Con eosinofili SUDAN NERO GENI ESTERASI ASPECIFICA CITO GENETICA NEG NEG (*) INV(3Q26) T(3;3) EVI 1 POS POS NEG 25-30 POS POS NEG T(8;21) T(6;9) AML1-ETO DEK-CAN 20 POS POS NEG T(15,17) T(11;17) T(5;17) PML-RARa PLZF-RARa NPM-RARa 11q23 INV(3q26) T(3;3) T(6;9) MLL DEK-CAN EVI 1 INV(16) T(16;16) CBFb-MYH11 11q23 T(8;16) MLL MOZ-CBP T(1;22) NON NOTI 20 POS POS POS 5-10 POS POS POS M5 LEUCEMIA ACUTA MONOCITICA 2-9 NEG NEG POS M6 ERITROLEUCEMIA 3-5 POS POS NEG M7 LEUCEMIA ACUTA MEGACARIOCITICA 3-12 NEG NEG POS (**) INTERESSATI (*) le cellule sono positive per gli antigeni mieloidi CD13 e CD33. (**) le cellule sono positive per l’a naftilacetato esterasi, per la glicoproteina IIb/IIIa, per l’antigene correlato al fattore VIII e sono negative per l’a butirato esterasi. M1 M3 M2 M4 M5 M6 M7 Normal BM Leucemia mieloide acuta, sottotipo M0 Leucemia mieloide acuta, sottotipo M1 aspirati midollari che mostrano blasti con nuclei grandi, spesso irregolari, con uno o più nucleoli e con quantità variabile di citoplasma situato eccentricamente. Non sono presenti granulazioni definite (blasti di tipo I) oppure si possono trovare pochi granuli azzurrofili e rari corpi di Auer. Almeno il 3% delle cellule si colorano con il nero di Sudan o mieloperossidasi. Leucemia mieloide acuta, sottotipo M2 : aspirati midollari che mostrano (a) blasti promielociti con granuli azzurrofili; (b) blasti con nuclei clivati, uno o due nucleoli, < 20 granuli azzurrofili (blasti di tipo II) o > 20 granuli azzurrofili (blasti di tipo III) per cellula e rari corpi di Auer. Leucemia mieloide acuta, sottotipo M2: sono presenti nei blasti inclusioni non tipiche, grandi e vacuolate (pseudo ChédiakHigashi). Leucemia mieloide acuta, sottotipo M2 rara differenziazione basofila (sangue periferico). Leucemia mieloide acuta, sottotipo M2: ultrastruttura dei blasti mostrati nella Fig. 8.36. I granuli citoplasmatici mostrano aspetto punteggiato. Leucemia mieloide acuta, sottotipo M2 E0: tre mieloblasti e quattro eosinofili atipici con granuli metacromatici; (b) mielocita neoplastico con grossolane granulazioni basofile ed eosinofile. [(a, b) Leucemia mieloide acuta, sottotipo M3: promielociti che contengono grossolani granuli azzurrofili e ammassi di corpi di Auer (fastelli) in (a). I nuclei contengono uno o due nucleoli. Il sottotipo è associato con la traslocazione cromosomica 15;17 Leucemia mieloide acuta, sottotipo M3: variante microgranulare. Le tipiche cellule bilobate contengono numerosi piccoli granuli azzurrofili. Leucemia mieloide acuta, sottotipo M4: ML Eos with inv (16) CLASSIFICAZIONE DELLE MIELODISPLASIE 1. 2. 3. 4. 5. Morfolocici Citochimici Immunologici Citogenetici Molecolari CLASSIFICAZIONE DELLE MIELODISPLASIE 1. 2. 3. 4. 5. Morfolocici Citochimici Immunologici Citogenetici Molecolari Sindromi mielodisplastiche: classificazione franco-americano-britannico (FAB). L’anemia refrattaria con sideroblasti ad anello è anche conosciuta come anemia sideroblastica primaria acquisita. ANEMIA Sindrome mielodisplastica: striscio di sangue periferico in AR che mostra anisocitosi e poichilocitosi. [Hb 7.9 g/dl, GB 5.4 x 109/L (neutrofili 1.8 x 109/L); plt 120 x 109/L]. Sindrome mielodisplastica: strisci di sangue periferico in anemia sideroblastica acquisita (ASIA) che mostrano (a) marcata anisocitosi e poichilocitosi delle emazie. Sebbene la maggior parte delle cellule siano fortemente ipocromiche c’è una seconda popolazione di cellule normocromiche. A più forte ingrandimento (b) un globulo rosso mostra due piccole inclusioni basofile (corpi di Pappenheimer). La colorazione di Perls dimostra che tali inclusioni sono blu di Prussia positive (granuli siderotici). Questi granuli sono più numerosi dopo splenectomia Sindrome mielodisplastica: striscio di sangue periferico di un'anziana donna di 75 anni con sindrome del 5q- che mostra macrociti, neutrofili iposegmentati e trombocitosi Sindrome mielodisplastica: frammento midollare in ASIA che mostra (a) aumentato deposito di ferro e (b) a più alto ingrandimento sideroblasti ad anello patologici (colorazione di Perls). Sindrome mielodisplastica: biopsie ossee in AREB che mostrano (a) accumuli di elementi blastici e molti macrofagi carichi di emosiderina. (b) Il forte incremento dei depositi di ferro reticoloendoteliali è confermato dalla colorazione di Perls. Metamielociti giganti INFEZIONI Sindrome mielodisplastica: radiografia del torace di un uomo di 62 anni con legionellosi. C’è un diffuso e irregolare processo cicatriziale in tutto il polmone destro. INFEZIONI Sindrome mielodisplastica: (a) infezione cutanea che si diffonde dalle palpebre; (b) eruzioni estese da herpes simplex che si diffondono dai margini labiali alla cute adiacente. Entrambi i pazienti hanno un'anemia refrattaria con eccesso di blasti (AREB). Sindrome Mielodisplastica: ECCHIMOSI (a)estesa porpora cutanea della mammella di una donna di 35 anni con anemia refrattaria (AR); (b)(b) estese ecchimosi e porpora cutanea sul dorso della mano (stessa paziente). (Hb 8.0 g/dL; GB 4 x 109/L; Plt 20 x 109/L). CLASSIFICAZIONE DELLE LEUCEMIE 1. 2. 3. 4. 5. 6. Morfolocici Citochimici Immunologici Citogenetici Molecolari Fattori prognostici CLASSIFICAZIONE DELLE LEUCEMIE 1. 2. 3. 4. 5. 6. Morfolocici Citochimici Immunologici Citogenetici Molecolari Fattori prognostici Fattori prognostici negativi SCARSA RISPOSTA ALLA TERAPIA DI INDUZIONE FATTORI ASSOCIATI A RICADUTA ETA’ > 60 ANNI ETA’ > 60 ANNI AML SECONDARIA RISPOSTA TARDIVA ALLA TERAPIA DI INDUZIONE PERFORMANCE SCORE BASSO SESSO FEMMINILE CARIOTIPO SFAVOREVOLE CARIOTIPO SFAVOREVOLE MULTIDRUG RESISTENCE MULTIDRUG RESISTENCE LEUCOCITOSI > 20.000 LEUCOCITOSI > 20.000 IMMUNOFENOTIPO SFAVOREVOLE LDH ELEVATO CD34 POSITIVITA’ (criterio minore) CRESCITA AUTONOMA DELLE CELLULE LEUCEMICHE CLASSIFICAZIONE DELLE LEUCEMIE 1. 2. 3. 4. 5. Morfolocici Citochimici Immunologici Citogenetici Molecolari CLASSIFICAZIONE DELLE LEUCEMIE 1. 2. 3. 4. 5. Morfolocici Citochimici Immunologici Citogenetici Molecolari Casi di AML: gruppi prognostici PROGNOSI FAVOREVOLE PROGNOSI INTERMEDIA ETA’ < 60 ANNI PROGNOSI SFAVOREVOLE ETA’ > 60 ANNI ANOMALIE CITOGENETICHE DI DUE O PIU’ CROMOSOMI T(15;17) T(8;21) INV(16) CARIOTIPO NORMALE ANOMALIE CITOGENETICHE NON INCLUSE NEGLI ALTRI GRUPPI MONOSOMIA 5 MONOSOMIA 7 DEL5Q ANOMALIE DEL BRACCIO LUNGO DEL CROMOSOMA 3 21% 12% 3% 12% 35% 1% 2% 7% none PML-RARa PLZF-RARa DEK-CAN CBFb-MYH11 AML1-ETO 7% random MLL-AF9 NPM-MLF1 EVI1 Leucemia M3 APL O PROMIELOCITICA t(15;17)(q22;q21) IDENTITA’ t(15;17)(q22;q21) G- banding (sinistra e centro) Istituto di Ematologia e Oncologia Medica “Seràgnoli”, Università di Bologna Come si cura una leucemia acuta? < 60 anni > 60 anni > 75 anni Chemioterapia (ablativa) 1. 2. 3. 4. INDUZIONE CONSOLIDAMENTO INTENSIFICAZIONE MANTENIMENTO <50 anni >60 anni 5. Salvataggio o II linea (Sperimentale) INDUCTION STANDARD THERAPY 3+7 "Standard therapy" includes remission induction regimens, commonly referred to as "3 + 7“ 3 days of anthracycline (Doxorubicin, Daunorubicin, Idarubicin, Adriblastin) 7 days of cytarabine (Ara-C) Antranthracycline • Daunorubicin Signaling pathways activated by daunorubicin Guy Laurent and Jean-Pierre Jaffrézou Blood, Vol. 98, No. 4, pp. 913-924 Terapia di Induzione intensificata ICE protocol as induction chemotherapy ANTRACICLINA Idarubicin 10 mg/sqm/day e.v. Days 1-3-5 ANALOGO PURINICO Aracytin 100 mg/sqm/day e.v. Days 1 to 10 INIBITORE DELLE TOPOISOMERASI Vepesid 100 mg/sqm/day e.v. Days 1 to 5 Institute “Seragnoli” Terapia di Consolidamento Novia protocol as consolidation chemotherapy ANTRACICLINE Mithoxantrone (Novantrone) 12 mg/sqm/day e.v. Days 4, 5 and 6 ANALOGO PURINICO (INTERMEDIATE / HIGH DOSE) Aracytin 500 mg/sqm/day e.v. Days 1 to 5 Institute “Seragnoli” Terapia di Consolidamento intensificata FLAI protocol as consolidation chemotherapy ANALOGO PURINICO (INTERMEDIATE / HIGH DOSE) Fludarabine 30 mg/sqm/day e.v. Days 1 to 5 ANALOGO PURINICO (INTERMEDIATE / HIGH DOSE) Aracytin 2 g/sqm/day e.v. Days 1 to 5 ANTRACICLINE Idarubicin 12 mg/sqm/day e.v. Days 1, 3, 5 Institute “Seragnoli” Chemotherapy Planing INDUZIONE CONSOLIDAMENTO ICE <1994 Novia BM collection ABMT/ or BMT D ICE >1994 INTENSIFICAZIONE FLAI FLAI PBSC col. BM col. ABMT G-CSF D Institute “Seragnoli” STANDARD INDUCTION/CONSOLIDATION CHEMOTHERAPY When managing an young patient with untreated acute myeloid leukemia (AML de novo), our primary goal is to induce a complete hematological remission • • • standard induction/consolidation chemotherapy treatment in AML results in a median remission duration of 15 mths 5 years DFS of less than 30% (Zittoun et Al. NEJM 1995, 332: 217; Mayer et Al. NEJM 1994, 335: 896) ABMT and BMT are still under evaluation, but relapse is the most frequent cause of treatment failure. Intensification of induction Intensification of consolidation "Standard therapy" includes remission induction regimens, commonly referred to as "3 + 7,“ 3 days of anthracycline (Doxorubicin, Daunorubicin, Idarubicin, Adriblastin) 7 days of high dose cytarabine (Ara-C) Topo-II inhibitors (e.g. Mitoxantrone(MTX), VP16, etc…) INTENSIFICATION OF INDUCTION STANDARD THERAPY 3+7 "Standard therapy" includes remission induction regimens, commonly referred to as "3 + 7,“: 3 days of anthracycline (Doxorubicin, Daunorubicin, Idarubicin, Adriblastin) 7 days of cytarabine (Ara-C) INTENSIFIED THERAPY ICE “Intensified" includes remission induction regimens, commonly referred to as “ICE“: • • • 3 days of anthracycline (Idarubicin 10 mg/ sqm i.v. push per day on day 1, 3 and 5) 10 days of cytarabine (Ara-C, 10 days of 100 mg/sqm/day by continuous infusion (+ push)) 5 days Topo-II inhibitors (Etoposide,VP16) 100 mg/sqm/day i.v. on days 1 to 5) INTENSIFICATION OF CONSOLIDATION INTENSIFIED CONSOLIDATION THERAPY CONSOLIDATION THERAPY NOVIA X1* FLAI(N) X2 1. 3 days Mitoxantrone (12 mg/sqm/day on days 4-6) • 2. 6 days of Cytarabine, (Ara-C) 500 mg/sqm/ twice a day on days 1-6 • 3. G-CSF (10 microgr/Kg/day) • 4. PBSC collection • 3 days Mitoxantrone (6 mg/sqm/day ason days 4-6) as a 30 min infusion, 2 h after the end of cytosine arabinoside, days 1, 2, 3. 5 days of Cytarabine, (Ara-C) 2 g/sqm/day for 5 days over 5 h i.v. infusion, 4 h. after the end of fludarabine 5 days Fludarabine (Fludarabine, 30mg/sqm/day by 30 min i.v. infusion PBSC collection impared**. Visani et al. BMT 2001, 27, 829-835 *Visani et al. BMT 1999, 24, 467-472 **Visani et al. Br. J. H. 1999, 105, 775-779. How to treat older patients with AML standard treatment, investigational treatment, or palliative care? When managing an older patient with untreated acute myeloid leukemia (AML), our primary goal is to determine whether: • standard treatment, “3+7” • investigational treatment, • palliative care (HU, 6-MP, VP16,…) is most appropriate. "Standard therapy" includes remission induction regimens, commonly referred to as "3 + 7," Blood, Vol. 96, No. 5, pp. 1670-1673 • • 3 days of anthracycline 7 days of cytarabine (ara-C). A. Two to six cycles of the same drugs at equivalent or reduced doses are given should complete remission (CR) ensure. B. Although the regimens vary, for example, in choice of anthracycline or dose of ara-C, I believe the similarities outweigh the differences. AGE INCREASED = worst results • The outcome in adults worsens continuously as age increases. • Patients are, for practical purposes, generally considered "older" if above age 55. I will adhere to the 55-year-old criterion here. • In such patients, the median time from treatment with 3 + 7 regimens to death is 5 to 10 months. • CR rates are about 50%, • Remissions are usually transient (rarely more than 8-12 months). PROBABILITY OF REMAINING IN REMISSION • The probability of remaining in remission 3 years after is less than 10%. • To a significant extent, these results reflect the association between older age and factors ("covariates") discussed below that themselves are associated with resistant AML or with early death following initiation of treatment. • Nonetheless, multivariate analyses generally demonstrate that older age is prognostically adverse, even after accounting for these covariates. MECCANISMO ONCOGENETICO E DANNO MOLECOLARE NELLE LEUCEMIE ACUTE Istituto di Ematologia ed Oncologia Medica “Seràgnoli”, Bologna CLASSIFICAZIONE GENETICA APPLICABILITA’ DELL’ANALISI MOLECOLARE NELLA AML • Cariotipo normale • Cariotipo alterato 30% 70% • Biologia Mol alterata 40% Istituto di Ematologia ed Oncologia Medica “Seragnoli”, Bologna Biologia Molecolare delle AML significato prognostico favorevole RAR t(15;17) PML- RAR + 51 (56%) t(11;17) PLZF-RAR + no (1%) Istituto di Ematologia ed Oncologia Medica “Seragnoli”, Bologna Alterazioni citogenetiche associate RARE In alcuni rari casi vi sono, associate al fenotipo APL, alcune traslocazioni che coinvolgono il cromosoma 17. Il breakpoint e’ posizionato alla banda q21, quindi all’interno del gene RARa .....ma fuso con differenti partner: • t(11;17)(q23;q21), fuso con PLZF, • t(5;17)(q32;q12), fuso con NPM, e • t(11;17)(q13;q21), fuso con NUMA. Istituto di Ematologia e Oncologia Medica “Seràgnoli”, Università di Bologna 4 geni di fusione 2 sindromi Le quattro traslocazioni cromosomiche associate alla APL danno origine a 4 proteine di fusione tutte coinvolgenti la stessa porzione del gene RARa localizzato sul cromosoma 17 alla banda q21. RARa RARa è una proteina con funzione di “nuclear receptor” cioè trasferisce un segnale dalla superficie della cellula al nucleo favorendo la “trascrizione” di geni. RARa forma un eterodimero con un’altra proteina chiamata RXR. Una parte di RARa si lega in maniera specifica all’ATRA mentre il suo partner si lega al 9-cis retinoic acid. Istituto di Ematologia e Oncologia Medica “Seràgnoli”, Università di Bologna RARa e il complesso contenente l’ enzima Istone Deacetilasi (HDAC) PML-RARa fusion protein Il nucleosoma = DNA + Istone acetilato LEUCOPENIA (M3) - LEUCOCITOSI VITAMINA A (ATRA) Cytoplasmic RETINOIC ACID All-Trans Retinoic Acid RARa (ATRA) RARa RXR Retinoic 9-cis acid RXR Nella cellula normale Istituto di Ematologia e Oncologia Medica “Seràgnoli”, Università di Bologna PLZF-RARa Il gene PLZF è stato inizialmente identificato in un paziente con APL di Shanghai con la traslocazione t(11;17)(q23;q21). PLZF è una proteina che si lega al DNA (DNA binding protein). PLZF anche lui interagisce con un sistema complesso multi proteico contenente i corepressors N-CoR, SMRT, Sin3A e l’enzima istone deacetilasi (HDAC1). Istituto di Ematologia e Oncologia Medica “Seràgnoli”, Università di Bologna Attualmente sono in studio vari tipi di inibitori dell’enzima istone deacetilasi: Trichostatin A DEPAKIN Ac. VALPROICO SAHA – Suberaylanilide Hydroxamyc acid Trapoxin Chlamydocin HC-Toxin FK228 Butyrate Phenylbutyrate Depsipeptide Oxamflantin Chap1 Istituto di Ematologia e Oncologia Medica “Seràgnoli”, Università di Bologna CLASSIFICAZIONE DELLE LEUCEMIE 1. 2. 3. 4. 5. Morfolocici Citochimici Immunologici Citogenetici Molecolari CLASSIFICAZIONE DELLE LEUCEMIE 1. 2. 3. 4. 5. Morfolocici Citochimici Immunologici Citogenetici Molecolari Diseases Chromosomal Abnormality Activated gene Mechanism of activation Predominant structural feature * Invertebrate Homologue References AML(granlocytic) t(8,21) (q22;q22) AML1-ETO Gene fusion Runt homology (AML1) runt (D) 145,146,297,2 98 myelodisplasia t(3,21) (q26;q22) AML1-EAP Gene fusion Runt homology (AML1) runt (D) 147 CML (Blast crsis) t(3,21) (q26;q22) AML1-EVII Gene fusion Runt homology (AML1) runt (D) 148 AML (undifferentiated) inv(3)(121,q26) EVI 1 Aberrant expression Zinc finger evil(D) 299,300 AML (myelomonocitic) inv(16)(p13;q22) CBFb-MYHI 1 Gene fusion Complex with AML1 (CBFb) 158 AML (promyelocitic) t(15;17)(q21;q21) PML-RARa Gene fusion Zinc finger (RARa) 164166,301,302 AML (promyelocitic) t(11;17) (q23q21) PLZF-RARa Gene fusion Zinc finger (RAR) 303 AML (promyelocitic) t(5;17) (q32;q12) NPM-RARa Gene fusion Zinc finger (RAR) 304 AML t(16;21)(p11;q22) FUS-ERG (TLSERG) Gene fusion Ets-like (ERG) 305 AML t(12;22)(p13;q11) TEL-MN1 Gene fusion Ets-like (TEL) 306 AML t(16;21)(q24;q22) AML1-MTG16 Gene fusion Runt homology 307 AML inv(8)(p11,q13) MoZ-TIF2 Gene fusion Nuclear receptor coactivator 308,309 AML t(8;16) (p11;p13) MOZ-CBP Gene fusion Nuclear receptor coactivator 310 AML t(11;16)(q23;p13) MLL-CBP Gene fusion Nuclear receptor coactivator 311,312 AML t(2;11)(q31;p15) NUP98-HOXD13 Gene fusion Homeotic gene 313 AML t(7;11)(p151;p15) NUP98-HOXA9 Gene fusion Homeotic gnene 314,315 AML inv(11)(p15;q31) NUP98-DDX10 Gene fusion RNA helicase 316 Good target +good drug= optimal therapy Good target ? MICROARRAYS L’analisi molecolare: Identifica gruppi di pazienti con diversa prognosi Anomalie genetiche non citogeneticamente identificate o caratterizzate Significato clinico diverso della persistenza di MMR Livelli di malattia minima residua assai piccoli. Suggerisce la risposta alla chemioterapia Meccanismi molecolari sconosciuti. • Geni non di Fusione Si definiscono geni non di fusione gli oncogeni associati a traslocazioni cromosomiche specifiche, generati dalla ricombinazione tra due geni. Danno origine a m-RNA neoplastici, il cui prodotto e’ spesso over espresso ed e’ oncogeno anche se solo uno dei due geni e’ funzionante. Un tipico esempio e’ l’oncogene Myc associato alla traslocazione t(8;14) Istituto di Ematologia ed Oncologia Medica “Seràgnoli”, Bologna GENI NON DI FUSIONE A C R B R R C C Geni di Fusione Si definiscono geni di fusione gli oncogeni associati a traslocazioni cromosomiche specifiche, generati dalla ricombinazione tra due geni. Danno origine a m-RNA chimerici il cui prodotto e’ espresso ed e’ neoplastico se entrambi i due oncogeni sono funzionanti. Un tipico esempio e’ l’oncogene BCR-ABL associato alla traslocazione t(9;22) ed alla Leucemia Mieloide Cronica, oppure l’oncogene PMLRAR alfa associato alla t(15;17) ed alla Leucemia Acuta a promielociti. Istituto di Ematologia ed Oncologia Medica “Seràgnoli” GENI DI FUSIONE A R B R C R C C5’ C3’ GENI NON DI FUSIONE A C R B R R C C GENI DI FUSIONE A R B R C R C C5’ C3’ MECCANISMO ONCOGENETICO E DANNO MOLECOLARE PREVALENTE NEI VARI TIPI DI TUMORE Geni di fusione AML Geni non di fusione ALL Mutazioni puntiformi TUMORI Solidi Istituto di Ematologia ed Oncologia Medica “Seràgnoli”, Bologna NEL MECCANISMO ONCOGENETICO DELLE AML SI RICONOSCONO TUTTI I TIPI DI DANNO MOLECOLARE MUTAZIONI C-KIT PUNTIFORMI K- Ras DELEZIONI FLT3 DUPLICAZIONI MLL1 Istituto di Ematologia ed Oncologia Medica “Seràgnoli”, Bologna Overview: Targeted Therapies Antireceptor Antibodies ± Toxins Tyrosine Kinase Inhibitors Farnesyltransferase Inhibitors Immune System Activation (Vaccines, Monoclonal antibodies) Growth Tumor Factor Receptors Intracellular Signaling Molecules Cell Nucleus Apoptosis Agonists Hormone Agonists/ Antagonists Antisense Metalloproteinase Inhibitors Matrix Degradation (Collagenases, Gelatinases & Stromelysins) Angiogenesis Inhibitors (Angiostatin, Endostatin & Anti-VEGF) Biologia Molecolare delle AML significato prognostico indeterminato MLL •11q23 MLL1 13 (14%) CAN-TEK no (1%) CAN-TEK •t(6;9) Istituto di Ematologia ed Oncologia Medica “Seragnoli”, Bologna Biologia Molecolare nelle AML significato prognostico sfavorevole MLL1 (AMLL1/Htrx/Hrx/ALL-1) •11q23 different fusion partner 13 (1% ) Istituto di Ematologia ed Oncologia Medica “Seragnoli”, Bologna t(1;11) t(11;19) t(4;11) t(11;22) t(6;11) t(X;11) (q13;q23) t(9;11) t(X;11)(q24;q23) MLL t(10;11) t(11;17) del 11 (q11q23) del 11 (q21q23) Breakpoints in MLL 5 6 7 8 10 9 11 12 13 centromere telomere Zn fingers A-T hooks MT MLL fusion point ENL MLL ENL der 11 chromosome MLL and Fusion Patners in Leukemia ENL MLL AF10 AFA CALM AF17 AF6q21 ELL AF19 Eps15 AF5q31 AFX ABI MSF ENN AF3q21 AMLL1/Htrx/Hrx/ALL-1 AT PHD MTase BP??