Прогностическое значение и корреляция динамики гиперэкспрессии гена WT1 и мутации гена NPM1 у пациентов с острым миелобластным лейкозом

Л.Л. Гиршова, И.Г. Будаева, Е.Г. Овсянникова, С.О. Кузин, Д.В. Моторин, Р.Ш. Бадаев, Д.Б. Заммоева, В.В. Иванов, К.В. Богданов, О.С. Писоцкая, Ю.В. Миролюбова, Т.С. Никулина, Ю.А. Алексеева, А.Ю. Зарицкий

ФГБУ «НМИЦ им. В.А. Алмазова» Минздрава России, ул. Аккуратова, д. 2, Санкт-Петербург, Российская Федерация, 197341

Для переписки: Ирина Гармаевна Будаева, ул. Аккуратова, д. 2, Санкт-Петербург, Российская Федерация, 197341; тел.: +7(931)351-07-06; e-mail: irina2005179@mail.ru

Для цитирования: Гиршова Л.Л., Будаева И.Г., Овсянникова Е.Г. и др. Прогностическое значение и корреляция динамики гиперэкспрессии гена WT1 и мутации гена NPM1 у пациентов с острым миелобластным лейкозом. Клиническая онкогематология. 2017;10(4):485–93.

DOI: 10.21320/2500-2139-2017-10-4-485-493


РЕФЕРАТ

Актуальность. Острый миелобластный лейкоз (ОМЛ) с мутацией NPM1 составляет 30 % всех ОМЛ и характеризуется благоприятным прогнозом, за исключением случаев с мутацией FLT3-ITD. Несмотря на благоприятный прогноз, вероятность развития рецидивов у пациентов с мутацией NPM1 может принципиально отличаться. В связи с этим все большую актуальность приобретает возможность оценки минимальной остаточной болезни (МОБ) на фоне программной химиотерапии и на этапе последующего наблюдения. Такой подход позволит прогнозировать чувствительность опухолевого клона к химиотерапии.

Цель. Оценить результаты использования высокоспецифичного (мутации NPM1) и более универсального неспецифичного (гиперэкспрессия гена WT1) маркеров для оценки МОБ, а также выявить корреляцию в динамике изменений уровней NPM1 и WT1 на разных этапах терапии и после ее окончания в период наблюдения.

Материалы и методы. В исследование включено 14 пациентов c ОМЛ. У всех больных имели место мутация NPM1 и гиперэкспрессия гена WT1. У 50 % пациентов обнаруживались дополнительные молекулярные маркеры (гиперэкспрессия BAALC, мутации FLT3-ITD, DNMT3A, MLL). Представлен длительный мониторинг уровней экспрессии WT1 и мутации NPM1 методом ПЦР в режиме реального времени.

Результаты. Медиана редукции уровня NPM1 после индукционной терапии составила 3 log. У всех пациентов данной группы развились рецидивы, присутствовала мутация NPM1, отмечались более низкие показатели общей (ОВ) и безрецидивной выживаемости (БРВ), что статистически значимо коррелирует с наличием прогностически неблагоприятных молекулярных маркеров. Не отмечено статистически значимых различий БРВ в группах с редукцией уровня экспрессии WT1 < или > 2 log на 28-й день лечения. В то же время при редукции уровня экспрессии WT1 ≥ 2 log выявлена статистически значимая разница в развитии раннего рецидива в зависимости от уровня снижения NPM1 (≥ или < 3 log). БРВ была более долгосрочной у пациентов с уровнем экспрессии WT1 < 100/104 копий ABL на 28-й день и WT1 < 250/104 копий ABL на 14-й день от начала терапии. Уровень экспрессии WT1 был значительно ниже на 14-й и 28-й дни у пациентов с редукцией NPM1 > 3 log на 28-й день. Снижение экспрессии WT1 < 100/104 копий ABL на 28-й день чаще встречалось у пациентов с изолированной мутацией NPM1 в отличие от больных с дополнительными неблагоприятными молекулярными маркерами.

Заключение. Уровень редукции NPM1 после индукционной терапии может служить достоверным предиктором, влияющим на показатели БРВ и ОВ. Выявлена корреляция между степенью редукции NPM1 и наличием дополнительных молекулярных маркеров. При сравнении универсального (гиперэкспрессия WT1) и высокоспецифичного (мутация NPM1) маркеров NPM1 оказался более чувствительным маркером. В работе подтверждено прогностическое значение более низкого порогового уровня WT1 на 28-й день лечения (100/104 копий ABL) и впервые показано влияние на результаты терапии ранней оценки редукции экспрессии WT1 на 14-й день индукционного курса.

Ключевые слова: острый миелобластный лейкоз, ОМЛ, NPM1, WT1, молекулярный мониторинг.

Получено: 22 февраля 2017 г.

Принято в печать: 26 мая 2017 г.

Читать статью в PDF

ЛИТЕРАТУРА

  1. Dohner H, Estey E, Amadori S, et al. Diagnosis and management of acute myeloid leukemia in adults: recommendations from an international expert panel, on behalf of the European LeukemiaNet. Blood. 2010;115(3):453–74. doi: 10.1182/blood-2009-07-235358.
  2. Dohner H, Estey E, Grimwade D, et al. Diagnosis and management of AML in adults: 2017 ELN recommendations from an international expert panel. Blood. 2017;129(4):424–47.  doi: 10.1182/blood-2016-08-733196.
  3. Yin C.C. Detection and molecular monitoring of Minimal residual diseases in acute myeloid leukemias. J Mol Biomark Diagn. 2012;3(2):1000e105–6. doi: 10.4172/2155-9929.1000e106.
  4. Hourigan CS, Karp JE. Minimal residual disease in acute myeloid leukaemia. Nat Rev Clin Oncol. 2013;10(8):460–71. doi: 10.1038/nrclinonc.2013.100.
  5. Gabert J, Beillard E, van der Velden VH, et al. Standardization and quality control studies of ‘real-time’ quantitative reverse transcriptase polymerase chain reaction of fusion gene transcripts for residual disease detection in leukemia–a Europe Against Cancer program. Leukemia. 2003;17(12):2318–57. doi: 10.1038/sj.leu.2403135.
  6. Cilloni D, Gottardi E, de Micheli D, et al. Quantitative assessment of WT1 expression by real time quantitative PCR may be a useful tool for monitoring minimal residual disease in acute leukemia patients. Leukemia. 2002;16(10):2115–21. doi: 10.1038/sj.leu.2402675.
  7. Cilloni D, Saglio G. Usefulness of quantitative assessment of Wilms tumor suppressor gene expression in chronic myeloid leukemia patients undergoing imatinib therapy. Semin Hematol. 2003;40:37–41. doi: 10.1053/shem.2003.50040.
  8. Ogawa H, Tamaki H, Ikegame K, et al. The usefulness of monitoring WT1 gene transcripts for the prediction and management of relapse following allogenic stem cell transplantation in acute type leukemia. Blood. 2003;101(5):1698–702. doi: 10.1182/blood-2002-06-1831.
  9. Cilloni D, Messa F, Rosso V, et al. Increase sensitivity to chemotherapeutical agents and cytoplasmatic interaction between NPM leukemic mutant and NF-kappaB in AML carrying NPM1 mutations. Leukemia. 2008;22(6):1234–40. doi: 10.1038/leu.2008.68.
  10. Cilloni D, Renneville A, Hermitte F, et al. Real-time quantitative polymerase chain reaction detection of minimal residual disease by standardized WT1 assay to enhance risk stratification in acute myeloid leukemia: A European LeukemiaNet study. J Clin Oncol. 2009;27(31):5195–201. doi: 10.1200/jco.2009.22.4865.
  11. Pozzi S, Geroldi S, Tedone E, et al. Leukemia relapse after allogeneic transplants for acute myeloid leukaemia: predictive role of WT1 expression. Br J Haematol. 2013;160(4):503–9. doi: 10.1111/bjh.12181.
  12. Grazia CD, Pozzi S, Geroldi S, et al. Wilms Tumor 1 Expression and Pre-Emptive Immunotherapy in Patients with Acute Myeloid Leukemia Undergoing an Allogeneic Hemopoietic Stem Cell Transplant. Biol Blood Marrow Transplant. 2016;22(7):1242–6. doi: 10.1016/j.bbmt.2016.03.005.
  13. Nomdederu J, Hoyos M, Carricondo M, et al. Bone marrow WT1 levels at diagnosis, post-induction and post-intensification in adult de novo AML. Leukemia. 2013;27(11):2157–64. doi: 10.1038/leu.2013.111.
  14. Schnittger S, Kern W, Tschulik C, et al. Minimal residual disease levels assessed by NPM1 mutation-specific RQ-PCR provide important prognostic information in AML. Blood. 2009;114(11):2220–31. doi: 10.1182/blood-2009-03-213389.
  15. Falini B, Nicoletti I, Martelli M, et al. Acute myeloid leukemia carrying cytoplasmic/mutated nucleophosmin (NPMc+ AML): biologic and clinical features. Blood. 2007;109(3):874–85. doi: 10.1182/blood-2006-07-012252.
  16. Chang JH, Olson MO. Structure of the gene for rat nucleolar protein B23. J Biol Chem. 1990;265(30):18227–33.
  17. Wang W, Budhu A, Forgues M, et al. Temporal and spatial control of nucleophosmin by the Ran-Crm1 complex in centrosome duplication. Nat Cell Biol. 2005;7(8):823–30. doi: 10.1038/ncb1282.
  18. Ghandforoush NA, Chahardouli B, Rostami S,et. al. Evaluation of Minimal Residual Disease in Acute Myeloid Leukemia with NPM1 Marker. Int J Hematol Oncol Stem Cell Res. 2016;10(3):147–52.
  19. Falini B, Mecucci C, Tiacci E, et al. Cytoplasmic nucleophosmin in acute myelogenous leukemia with a normal karyotype. N Engl J Med. 2005;352(3):254–66. doi: 10.1056/NEJMoa041974.
  20. Nafea D, Rahman MA, Boris D, et al. Incidence and prognostic value of NPM1 and FLT3 gene mutations in AML with normal karyotype. Open Hematol J. 2011;5(1):14–20. doi: 10.2174/1874276901105010014.
  21. Schneider F, Hoster E, Unterhalt M, et al. NPM1 but not FLT3-ITD mutations predict early blast cell clearance and CR rate in patients with normal karyotype AML (NK-AML) or high-risk myelodysplastic syndrome (MDS). Blood. 2009;113(21):5250–3. doi: 10.1182/blood-2008-09-172668.
  22. Dohner K, Schlenk RF, Habdank M, et al. Mutant nucleophosmin (NPM1) predicts favorable prognosis in younger adults with acute myeloid leukemia and normal cytogenetics: interaction with other gene mutations. Blood. 2005;106(12):3740–6. doi: 10.1182/blood-2005-05-2164.
  23. Schnittger S, Schoch C, Kern Q. Nucleophosmin gene mutations are predictors of favorable prognosis in acute myelogenous leukemia with a normal karyotype. Blood. 2005;106(12):3733–9. doi: 10.1182/blood-2005-06-2248.
  24. Kronke J, Schlenk RF, Jensen KO, et al. Monitoring of minimal residual disease in NPM1-mutated acute myeloid leukemia: a Study from the German-Austrian acute myeloid leukemia study group. J Clin Oncol. 2011;29(19):2709–16. doi: 10.1200/JCO.2011.35.0371.
  25. Gorin N-C, Labopin M, Meloni G, et al. Impact of FLT3 ITD/NPM1 mutation status in adult patients with acute myelocytic leukemia autografted in first remission. Haematologica. 2013;98(2):e12–4. doi: 10.3324/haematol.2012.064436.
  26. Patel JL, Schumacher JA, Frizzell K, et al. Coexisting and cooperating mutations in NPM1-mutated acute myeloid leukemia. Leukemia Research 2017;56:7–12. doi: 10.1016/j.leukres.2017.01.027.
  27. Yoon J, Kim H, Shin S, et al. Implication of higher BAALC expression in combination with other gene mutations in adult cytogenetically normal AML. Leuk Lymphoma. 2013;55(1):110–20. doi: 10.3109/10428194.2013.800869.
  28. Tiribellia M, Raspadorib D, Geromin A, et al. High CD200 expression is associated with poor prognosis in cytogenetically normal acute myeloid leukemia, even in FlT3-ITD/NPM1+ patients. Leuk Res. 2017;58:31–8. doi: 10.1016/j.leukres.2017.04.001.
  29. Damiani D, Tiribelli M, Raspadori D, et al. Clinical impact of CD200 expression in patients with acute myeloid leukemia and correlation with other molecular prognostic factors. Oncotarget. 2015;6(30):30212–21. doi: 10.18632/oncotarget.4901.
  30. Hubmann M, Kohnke T, Hoster E, et al. Molecular response assessment by quantitative real-time polymerase chain reaction after induction therapy in NPM1-mutated patients identifies those at high risk of relapse. Haematologica. 2014;99(8):1317–25. doi: 10.3324/haematol.2014.104133.
  31. Dohner K, Schlenk RF, Habdank M, et al. Mutant nucleophosmin (NPM1) predicts favorable prognosis in younger adults with acute myeloid leukemia and normal cytogenetics: interaction with other gene mutations. Blood. 2005;106(12):3740–6. doi: 10.1182/blood-2005-05-2164.
  32. Rollig C, Bornhаuser M, Kramer M, et al. Allogeneic Stem-Cell Transplantation in Patients with NPM1-Mutated Acute Myeloid Leukemia: Results from a Prospective Donor Versus No-Donor Analysis of Patients After Upfront HLA Typing Within the SAL-AML 2003 Trial. J Clin Oncol. 2015;33(5):403–10. doi: 10.1200/JCO.2013.54.4973.
  33. Balsat M, Renneville A, Thomas X, et al. Postinduction Minimal Residual Disease Predicts Outcome and Benefit From Allogeneic Stem Cell Transplantation in Acute Myeloid Leukemia With NPM1 Mutation: A Study by the Acute Leukemia French Association Group. J Clin Oncol. 2016;35(2):185–93. doi: 10.1200/JCO.2016.67.1875.
  34. Kristensen T, Mоller MB, Friis L, et al. NPM1 mutation is a stable marker for minimal residual disease monitoring in acute myeloid leukaemia patients with increased sensitivity compared to WT1 expression. Eur J Haematol. 2011;87(5):400–8. doi: 10.1111/j.1600-0609.2011.01673.х.
  35. Barragan E, Pajuelo JC, Ballester S, et al. Minimal residual disease detection in acute myeloid leukemia by mutant nucleophosmin (NPM1): comparison with WT1 gene expression. Clin Chim Acta. 2008;395(1–2):120–3. doi: 10.1016/j.cca.2008.05.021.
  36. Gorello P, Cazzaniga G, Alberti F, et al. Quantitative assessment of minimal residual disease in acute myeloid leukemia carrying nucleophosmin (NPM1) gene mutations. Leukemia. 2006;20(6):1103–8. doi: 10.1038/sj.leu.2404149.
  37. Paietta E. Minimal residual disease in acute myeloid leukemia: coming of age. Hematology Am Soc Hematol Educ Program. 2012;1:35–42. doi: 10.1182/asheducation-2012.1.35.
  38. Verhaak RGW, Goudswaard CS, van Putten W, et al. Mutations in nucleophosmin (NPM1) in acute myeloid leukemia (AML): association with other gene abnormalities and previously established gene expression signatures and their favorable prognostic significance. Blood. 2005;106(12):3747–54. doi: 10.1182/blood-2005-05-2168.
  39. Dvorakova D, Racil Z, Jeziskova I, et al. Monitoring of minimal residual disease in acute myeloid leukemia with frequent and rare patient-specific NPM1 mutations. Am J Hematol. 2010;85(12):926–9. doi: 10.1002/ajh.21879.
  40. Chou WC, Tang JL, Wu SJ, et al. Clinical implications of minimal residual disease monitoring by quantitative polymerase chain reaction in acute myeloid leukemia patients bearing nucleophosmin (NPM1) mutations. Leukemia. 2007;21(5):998–1004. doi: 10.1038/sj.leu.2404637.
  41. Meloni G, Mancini M, Gianfelici V, et al. Late relapse of acute myeloid leukemia with mutated NPM1 after eight years: evidence of NPM1 mutation stability. Haematologica. 2009;94(2):298–300. doi: 10.3324/haematol.2008.000059.
  42. Papadaki C, Dufour A, Seibl M, et al. Monitoring minimal residual disease in acute myeloid leukaemia with NPM1 mutations by quantitative PCR: clonal evolution is a limiting factor. Br J Haematol. 2009;144(4):517–23. doi: 10.1111/j.1365-2141.2008.07488.х.
  43. Kayser S, Walter RB, Stock W, Schlenk RF. Minimal residual disease in acute myeloid leukemia-current status and future perspectives. Curr Hematol Malig Rep. 2015;10(2):132–44. doi: 10.1007/s11899-015-0260-7.
  44. Terre C, Rousselot P, Dombret H, et al. MRD assessed by WT1 and NPM1 transcript levels identifies distinct outcomes in AML patients and is influenced by gemtuzumab ozogamicin. Oncotarget. 2014;5(15):6280–8. doi: 10.18632/oncotarget.2196.
  45. Ommen HB, Schnittger S, Jovanovic JV, et al. Strikingly different molecular relapse kinetics in NPM1c, PML-RARA, RUNX1-RUNX1T1, and CBFB-MYH11 acute myeloid leukemias. Blood. 2010;115(2):198–205. doi: 10.1182/blood-2009-04-212530.
  46. Гиршова Л.Л., Овсянникова Е.Г., Кузин С.О. и др. Молекулярный мониторинг уровня транскрипта RUNX1-RUNX1T1 при острых миелобластных лейкозах на фоне терапии. Клиническая онкогематология. 2016;9(4):456–64. doi: 10.21320/2500-2139-2016-9-4-456-464.[Girshova LL, Ovsyannikova EG, Kuzin SO, et al. Molecular Monitoring of RUNX1-RUNX1T1 Transcript Level in Acute Myeloblastic Leukemias on Treatment. Clinical oncohematology. 2016;9(4):456–64. doi: 10.21320/2500-2139-2016-9-4-456-464. (In Russ)]
  47. Balsat M, Renneville A, Thomas X, et al. Postinduction Minimal Residual Disease Predicts Outcome and Benefit From Allogeneic Stem Cell Transplantation in Acute Myeloid Leukemia With NPM1 Mutation: A Study by the Acute Leukemia French Association Group. J Clin Oncol. 2016;35(2):185–93. doi: 10.1200/JCO.2016.67.1875.
  48. Rossi G, et al. Comparison between multiparameter flow cytometry and WT1-RNA quantification in monitoring minimal residual disease in acute myeloid leukemia without specific molecular targets. Leuk Res. 2012;36(4):401–6. doi: 10.1016/j.leukres.2011.11.020.