Akutní leukémie Dr.Kissová J., Buliková A. Oddělení klinické hematologie FN Brno Akutní leukémie tvoří heterogenní skupinu maligních hematologických onemocnění, v níž je možné z pohledu dnešních poznatků vyčlenit řadu podskupin s různým klinickým i laboratorním nálezem, prognózou a odpovědí na terapii. Klasifikace akutních leukémií 1. FAB 1976 - založená na morfologii a cytochemii, opakovaně revidována (1982, 1985, 1990) 2. MIC 1985 - Morphology, Immunology and Cytogenetic Cooperative Group 3. REAL 1994 - zařazeny leukémie z lymfatické řady 4. EGIL 1995 - European Group of immunofenotyping leukemia 5. WHO 2001 - revize všech klasifikací 6. WHO 2008 - revize předchozí klasifikace WHO klasifikace Akutní leukémie ve WHO klasifikaci WHO klasifikace zahrnuje morfologickou, cytochemickou, imunofenotypickou, cytogenetickou a molekulárně genetickou identifikaci leukemických blastů. Určení homogenních kategorií v heterogenní skupině akutních leukémií má umožnit přesnější nasměrování léčebné strategie. Akutní myeloidní leukémie Porovnání FAB a WHO  počet blastů - ve FAB počítán z nonerytroidních buněk, ve WHO ze všech jaderných buněk dřeně (rozpočet na 500 buněk ve dřeni, na 200 buněk v periferní krvi)  počet blastů ve dřeni či periferní krvi - ve FAB nutné 30%, ve WHO 20%  diagnóza AML může být stanovena i u stavů s méně než 20% blastů ve dřeni či periferní krvi, je-li prokázána rekurentní genetická abnormita (viz dále) Nálezy v periferní krvi  obvykle anémie, trombocytopenie  změny počtu bílých krvinek- leukopenie i leukocytóza  blasty v periferní krvi Vyšetření kostní dřeně  Aspirační biopsie- sternální punkce, punkce z lopaty kosti kyčelní cytologie, cytochemie, imunofenotypizace, cytogenetika, histologie z koagula, molekulární genetika  Trepanobiopsie kromě výše uvedeného histologie, imunohistochemie, otiskový preparát Morfologie kostní dřeně  barvení May-Grünwald-Giemsa  myeloblasty - velikost od bb. lehce větších než zralé lymfocyty až po bb. velikosti monocytů nebo i větších - bazofilní nebo šedomodrá cytoplazma, úzký lem - kulaté nebo oválné jádro s jemným jaderným chromatinem - obvykle několik jadérek - azurofilní granula (granulované) nebo bez granulí (negranulované myeloblasty) - Auerova tyč- specifické pro myeloidní linii Morfologie kostní dřeně  lymfoblasty -bb. velikosti zralých lymfocytů až k bb. větším než neutrofily -min. množství středně bazofilní cytoplazmy, neobsahuje granula -jaderný chromatin od jemně granulárního až po kondenzovaný -nenápadná nebo až prominující jadérka Morfologie kostní dřeně  patologické promyelocyty u APL (promyelocyty – bb. s excentricky uloženým jádrem, Golgiho zónou, hrubším chromatinem, zachovalé zřetelné jadérko, početné granulace a nižší poměr N/C, cytoplazma vyjma Golgiho zóny je bazofilní  monoblasty a promonocyty u AML M5  megakaryoblasty u AML M7 jsou považovány za ekvivalenty blastů pro účely stanovení dg. AL  erytroblasty nejsou zahrnovány do počtu blastů Cytochemické vyšetření  Průkaz substancí (Fe, glykogen) nebo přítomnosti enzymů pomocí mikroskopicky hodnotitelných reakcí  fixace  vlastní cytochemická reakce  dobarvování jader  Barvení železa  Myeloperoxidáza (MPO)  Sudanová čerň B (SBB)  Nespecifická esteráza (NSE)  PAS reakce  Chloracetátesteráza Cytochemická vyšetření u AL  Myeloperoxidáza – odlišení AML od ALL či monoblastické leukémie  Nespecifická esteráza (s blokádou fluoridem) – k odlišení AML M4-M5  PAS reakce- k odlišení ALL (hrubší granula až bloková pozitivita bez difuzního pozadí) Cytochemie- MPO  specifická pro myeloidní diferenciaci  myeloperoxidázová aktivita u myeloblastů je granulární a často koncentrovaná v Golgiho zóně  monoblasty negativní nebo pozitivní s rozptýlenými jemnými granuly  lymfoblasty a megakaryoblasty- MPO negativní Cytochemie -NSE  specifická pro monocyty, makrofágy a krevní destičky- v těchto buňkách reakci inhibuje fluorid sodný (pozitivita je poté nulová nebo snížená)  monoblasty a lymfoblasty pozitivita bez blokády  erytroblasty slabě pozitivní reakce Cytochemie- PAS  reakce kys.jodisté se Schiffovým činidlem  pozitivita téměř ve všech krevních buňkách vyjma erytroblastů  pozitivita difuzní, granulární, bloková pozitivita  lymfocyty mají hrubší granula až blokovou pozitivitu bez difuzního pozadí Ostatní laboratorní vyš.metody u AL  Imunofenotypizace- charakterizuje určité populace buněk pomocí jejich specifických membránových či cytoplazmatických antigenů monokl. protilátkami  Cytogenetika- stanovení karyotypu buněk  Molekulární genetika- patologie na úrovni DNA či RNA buněk Panel monoklonálních protilátek pro dg. AL  Hematopoetické prekurzory: CD34, HLA-Dr, TdT, CD45  B-linie: CD19, CD 20, CD22, CD79a  T-linie: CD2, CD3, CD5, CD7  Myeloidní: CD13, CD33, CD15, MPO, CD117  Megakaryocytární: CD41, CD61 Akutní leukémie -epidemiologie  incidence AL 4/100 000 obyvatel za rok  70% tvoří AML  převážná většina AML vzniká u dospělých, medián věku 60 let  ALL predominantně on. dětského věku  75% případů ALL obvykle pod 6 let věku Akutní leukémie - etiologie  genetické on. u 5% pac. s AL (Downův sy)  viry- EBV, HIV, HTLV  ionizační záření  cytotoxická chemoterapie  průmyslová expozice-benzen, pesticidy  jen 1-2% diagnostikovaných je spojeno s těmito agens Klinické projevy u AL  krvácivé projevy- trombocytopenie, koagulopatie  infekční komplikace  projevy anemického syndromu  lymfadenopatie  hepatosplenomegalie  jiné vyplývající z poruchy funkce postiženého orgánu Akutní myeloidní leukémie (AML)  AML s rekurentní genetickou abnormalitou  AML spojená s myelodysplázií  AML související s léčbou (therapy-related)  AML jinak neklasifikovatelné  Myeloidní sarkom  Myeloidní proliferace spojené s Downovým syndromem  Neoplázie z blastických plazmocytoidních dendritických buněk AML s rekurentní genetickou abnormalitou  vznik predominantně u mladších nemocných  všeobecně spojeny s relativně příznivou odpovědí na terapii AML s rekurentní cytogenetickou abnormalitou AML s balancovanými translokacemi/inverzemi  AML s t(8;21)(q22;q22); (RUNX1-RUNX1T1)  AML s inv(16)(p13q22) nebo t(16;16)(p13;q22); (CBFB- MYH11)  Akutní promyelocytární leukémie - AML s t(15;17)(q22;q12); (PML/RARa) a varianty  AML s t(9,11)(p22,q23), (MLLT3-MLL)  AML s t(6,9)(p23,q34) (DEK-NUP214)  AML s inv(3) nebo t(3,3)(q21,q26,2) (RPN1-EVI1)  AML (megakaryocytární) s t(1,22)(p13,q13) (RBM15- MKL1) AML s rekurentní genetickou abnormalitou AML s genovými mutacemi  AML s mutovaným NPM1  AML s mutovaným CEBPA AML t(8;21)(q22;q22)  5-12% mezi AML  cca 1/3 mezi AML s vyzráváním  může být < 20% blastů v kostní dřeni nebo periferní krvi, je-li prokázána cytogenetická odchylka uzavíráme jako AML ne jako RAEB  někdy pod obrazem myeloidního (granulocytárního) sarkomu Morfologie – AML s t(8,21)  větší blasty s bazofilní cytoplazmou  četná azurofilní granula  velká granula- pseudo Chediak-Higashiho granula  Auerovy tyče- dlouhé a tenké se zahrocenými okraji (i ve zralých neutrofilech)  některé malé blasty, hl. v periferní krvi  dysplazie granulopoezy- pseudopelgeroidní anomálie, abnormality barvení cytoplazmy  někdy zvýšení eozinofilů Imunofenotypizace  pozitivita myeloidních markerů – CD34 a CD33  často ko-exprese lymfoidních markerů – CD19, méně často CD56 Molekulární genetika  Detekce fúzního transkriptu AML1/ETO – AML1 (nebo též core binding factor - CBFa) lokalizovaný na 21q22 – ETO lokalizovaný na 8q22 AML s inv(16)(p13q22) nebo t(16;16)(p13;q22)  vyzrává do monocytární a myeloidní linie, je přítomna abnormální eozinofilní komponenta  nazývána AMML Eo  10-12% AML  predominantně u mladších pacientů Morfologie AML s inv(16)  morfologické znaky AML M4  různý počet eozinofilů ve všech stádiích zrání  nezralá eozinofilní granula, evidentní hl. u stádia promyelocytů a myelocytů  eozinofilní granula jsou větší než normálně u nezralých eozinofilů  zralé eozinofily- hyposegmentace jader Imunofenotypizace  pozitivita myeloidních markerů CD 13 a CD33  není definován specifický marker monocytární linie, ale může být pozitivita CD14, CD15, CD4, CD11b a/nebo CD11c jako indikátor monocytární diferenciace  prokázána ko-exprese CD2 Cytogenetika -inverze  změna uvnitř jednoho chromozomu, při které dojde ke dvěma zlomům a převrácení daného úseku chromozomu Molekulární genetika  Průkaz fúzního transkriptu CBFb/MYH11 – CBFb gen na 16q22 kódující Core Binding Factor beta podjednotku – MYH11 - gen pro těžký řetězec myosinu na 16p13 Akutní promyelocytární leukémie  5-8% AML  klasická a mikrogranulární (hypogranulární) varianta t(15;17)(q22;q12)  variantní translokace: – t(11;17)(q23;q21) – t(5;17)(q32;q12) – t(11;17)(q13;q21) Morfologie APL  atypické promyelocyty– velké elementy, jejichž cytoplazma je naplněna tmavě růžovými, červenými či purpurovými granuly  není patrna Golgiho zóna  jádro nepravidelné či štěpené  snopce Auerových tyčí- „faggott cells“  mikrogranulární varianta-hluboce štěpená jádra, dvoulaločnaté segmenty, cytoplazma až agranulární Imunofenotypizace  pozitivita myeloidních markerů CD13 a CD33 bez nálezu CD34 a HLA-DR u klasické formy, u variantní formy s leukocytózou je CD34 pozitivní  častý je přídatný nález pozitivity lymfoidních markerů CD2 a CD19, méně často CD16, výjimečně CD56 Molekulární genetika  Fúzní genový produkt PML/RARa – RARa gen pro a-receptor kyseliny retinové na 17q21 – PML - gen promyelocytární leukémie na 15q22 Morfologie variantní APL t(11,17)  blasty s pravidelnými jádry, mnoha granuly, obvykle absence Auerových tyčí  zvýšené množství pseudopelgeroidních změn  silná pozitivita MPO t(5,17)  hypergranulární promyelocyty, menší populace hypogranulárních promyelocytů Imunofenotypizace  pozitivita myeloidních markerů CD 33 a CD13 bez pozitivity CD34 a HLA Dr  častá ko-exprese lymfoidních markerů CD56 Molekulární genetika  Fúzní gen PLZF/RARa – gen „promyelocytic leukemia zinc finger“ na 11q23 – RARa gen pro a-receptor kyseliny retinové na 17q21 Tento typ leukémie je rezistentní na ATRA in vitro i in vivo. AML s abnormitami 11q23 (MLL)  5-6% případů AML  2 podskupiny – u dětí – AML se vztahem k léčbě inhibitory topoizomerázy II Morfologie a cytochemie  pod obrazem akutní monoblastické leukémie, méně často myelomonocytární leukémie, nebo AML s vyzráváním nebo AML bez vyzrávání  cytochemie odpovídá výše uvedeným typům, tedy nejčastěji silná pozitivita nespecifické esterázy Imunofenotypizace  nejsou imunofenotypizační rysy, které by byly typické pro tuto AML  případy s morfologií monoblastické leukémie mohou být negativní na CD34 a exprimovat markéry monocytární diferenciace CD 14, CD4, CD11b, CD11c, CD64, CD 36 a lysozym. Molekulární genetika  MLL - humánní homolog genu Drosophily HRX, regulátor vývoje  je zavzat do celé řady translokací s různými partnerskými chromozomy  u dětských AML: t(9;11)(p21;q23) a t(11;19)(q23;p13.1)/t(11;19)(q23+p13.3) ale až 20 jiných partnerských chromozomů  u dospělých: tandemové duplikaci MLL genu, někdy +11 Akutní myeloidní leukémie  AML s rekurentní genetickou abnormalitou  AML spojená s myelodysplázií (AML s multilineární dysplázií)  AML související s léčbou (therapy-related)  AML jinak neklasifikovatelné  Myeloidní sarkom  Myeloidní proliferace spojené s Down. syndromem  Neoplazma z blastických plazmacytoidních dendritických buněk AML s multilineární dysplázií  de novo  vznikající z MDS nebo MDS/MPS  nejméně 20% blastů a multilineární dysplázie (dysplázie ve dvou nebo více myeloidních liniích včetně megakaryocytů)  hlavně u starších pacientů, zřídka u dětí AML spojená s myelodysplázií  dříve AML s multilineární dysplázií – dysplázie > 50% buněk dvou a více hematopoetických linií (universálně akceptovaná známka s myelodysplázií spojených rysů) – tito nemocní by měli být vyšetřeni na FLT3, NPM1 a CEBPA mutace  nově navíc další MDS-like rysy – nepříznivý cytogenetický nález – vyšší exprese glykoproteinu MDR-1 nebo ABCB1 – dříve dokumentovaná myelodysplázie Multilineární dysplázie Definována dle standardních kriterií (> 50% buněk, nejméně dvě vývojové řady, většinou mgk!) DysG: porucha granulace, hyposegmentace jader, bizardně segmentovaná jádra DysE: megaloidie, karyorhexe, jaderná fragmentace a vícejadernost, prstenčité sideroblasty, PAS pozitivita DysM: mikro-mgk, separovaná vícečetná jádra, nesegmentovaná jádra velkých mgk Imunofenotypizace  obvykle CD34+ a pan-myeloidní markéry - CD13,CD33  častá aberantní exprese CD56 a/nebo markér asociovaný s lymfoidní řadou CD7  zvýšená incidence „multidrug resistence“ glykoproteinu na blastech - MDR-1 Molekulární genetika  často přídatné chromozomy nebo ztráty chromozomů: -7/del (7q), -5/del (5q), +8, +9, +11, del(11q), del(12p), -18, +19, del(20q), +21  méně často specifické translokace t(2;11), t(1;7) a translokace zahrnující 3q21 a 3q26  inv(3)(q21q26), t(3;3)(q21;q26) nebo ins (3;3) jsou spojeny se zvýšenou tvorbou trombocytů Akutní myeloidní leukémie  AML s rekurentní genetickou abnormalitou  AML spojená s myelodysplázií  AML související s léčbou (therapy-related)  AML jinak neklasifikovatelné  Myeloidní sarkom  Myeloidní proliferace spojené s Down. syndromem  Neoplazma z blastických plazmocytoidních dendritických buněk AML se vztahem k léčbě (therapy related)  vznikají jako výsledek cytotoxické léčby nebo radiační terapie  hlavní typy: – alkylační činidla a/nebo radiace – inhibitory topoizomerázy II – jiné- antimetabolity… S léčbou spojené myeloidní neoplázie  nejsou rozlišovány subkategorie dříve určené – po alkylačních látkách – po inhibitorech topoizomerázy II  obě látky jsou používány v chemoterapeutických režimech současně  je-li současně zjištěna rekurentní cytogenetická abnormita, mají nemocní horší průběh, proto jsou kategorizovány oběma skutečnostmi např. – therapy-related AML s t(9°11)(p22;q23) Akutní myeloidní leukémie  AML s rekurentní genetickou abnormalitou  AML s myelodysplasií příbuznými změnami (AML s multilineární dysplázií)  AML související s léčbou (therapy-related)  AML jinak neklasifikovatelné  Myeloidní sarkom  Myeloidní proliferace spojené s Down. syndromem  Neoplazma z blastických plazmacytoidních dendritických buněk AML jinak neklasifikovatelné  nesplňují kriteria předchozích skupin  prokázáno nejméně 20% blastů v periferní krvi nebo v kostní dřeni  promonocyty AML s monocytární diferenciací jsou počítány jako ekvivalenty blastů  rozpočet v periferní krvi na 200 buněk, je-li leukopenie, pak z buffy coatu AML jinak nekategorizovatelné  AML s minimální diferenciací (FAB AML M0)  AML bez vyzrávání (FAB AML M1)  AML s vyzráváním (FAB AML M2)  Akutní myelomocytární leukémie (FAB AML M4)  Akutní monoblastické leukémie a akutní monocytární leukémie (FAB AML M5) AML jinak nekategorizovatelné  Akutní erytroidní leukémie (FAB AML M6) – erytroleukémie (erytroidní/myeloidní) > 50% erytropoézy, nejméně 20% blastů z non erytroidních – čistá erytroidní leukémie - nezralé buňky z erytroidní linie > 80% jaderných buněk dřeně  Akutní megakaryobl.leukémie ( FAB AML M7)  Akutní bazofilní leukémie  Akutní panmyelóza s myelofibrózou WHO klasifikace AML dle morfologických a imunologických kriterií AML M0 MP0X negativní blasty ve světelném mikroskopu imunofenotyp: negativní lymfoidní markery, pozitivní myeloidní AML M1 blasty > 90% ANC, > 3% blastů je MPOX pozitivní AML M2 blasty > 20% < 90% ANC, > 3% blastů je MPOX pozitivní AML M4 podobná M2, ale > 20% buněk je monocytárních a/nebo je více než 5 x 109/l z monocytární řady v periferní krvi AML M5 > 80% NEC je z monocytární řady 1.M5A : nediferencovaná ( 2.M5B : diferencovaná (monocytární) AML M6 erytroleukémie: erytroblasty tvoří > 50% ANC, blasty jsou > 20% z NEC čístá erytroleukémie: nezralé bb.erytroidní linie>80% AML M7 megakaryoblasty tvoří > 30% z ANC ANC- all nucleated cells (všechny jaderné buňky dřeně, NEC- non erythroid cells (buňky nezahrnující vývojová stádia erytroidní řady), MPOX- myeloperoxidáza Molekulární genetika  zahrnuje abnormity 12p, vzácně popsána i Ph1 de novo - t(9;22)(q34;q11)  nebo t(6;9) - chimérický fúzní gen DEK/CAN – DEK na 6q23 – CAN na 9q34 je pravděpodobný onkogen, který může být aktivován fúzí na svém 3´ konci i jinými geny nežli DEK (např. SET) Akutní myeloidní leukémie  AML s rekurentní genetickou abnormalitou  AML spojená s myelodysplastickými změnami  AML související s léčbou (therapy-related)  AML jinak neklasifikovatelné  Myeloidní sarkom  Myeloidní proliferace spojené s Down. syndromem  Neoplazma z blastických plazmocytoidních dendritických buněk Akutní leukémie nejasného původu  akutní leukémie, u kterých morfologické, cytochemie a imunofenotypizační rysy proliferujících blastů nedovolují jasné přiřazení k myeloidní nebo lymfoidní linii  mají morfologické a imunofenotypizační charakteristiky jak myeloidní,tak lymfoidní linie nebo jak B, tak i T lymfoidní linie Akutní leukémie nejasného původu Zahrnují:  akutní nediferencovaná leukémie  smíšený fenotyp akutní leukémie s t(9,22) (BCR/ABL1)  smíšený fenotyp akutní leukémie s t(v,11q23)-MLL genem  smíšený fenotyp akutní leukémie B/myeloidní, NOS  smíšený fenotyp akutní leukémie T/myeloidní, NOS  smíšený fenotyp akutní leukémie, NOS- vzácné typy  ostatní leukémie nejasného původu Požadavky na hodnocení více než jedné linie blastické populace  Myeloidní linie MPO(flowcytometrie, imunohistochemie nebo cytochemie) nebo monocytární diferenciace (nejméně 2 z násl.: NSE, CD11c,CD14,CD64, lysozym)  T-linie cytoplazm. CD3 (flowcytometrie, imunohistochemie) nebo povrchový CD3  B-linie (jsou vyžadovány vícečetné antigeny) silně CD19 s nejméně 1 z násl. silně exprim: CD79a, cytopl.CD22, CD10 nebo slabě CD 19 s nejméně 2 z násl. silně exprimovaných: CD79a, cytoplazm. CD22, CD10 Akutní nediferencovaná leukémie  Neexprimuje znaky specifické pro lymfoidní nebo myeloidní linii.  Morfologie: blasty nemají morfologii specifickou pro myeloidní linii  Cytochemie: blasty MPO negativní  Imunofenotypizace: chybí specifické markery pro T nebo myeloidní řadu (cCD3 a MPO) a nejsou exprimovány Bznaky (cCD22,cCD79a, CD19), též chybí specifické znaky megakyaryocytů nebo plazmacytoidních dendritických buněk. Akutní lymfoblastické leukémie  FAB klasifikace L1 - L3 nemá ve WHO klasifikaci žádnou analogii (termíny se ruší)  jsou současně s lymfomy z prekurzorových buněk považovány za stejná onemocnění s různou klinickou manifestací (lymfomy mají primární manifestaci v lymfatických uzlinách nebo i extranodálně) Akutní lymfoblastické leukémie Rozlišujeme:  B lymfoblastické leukémie resp. lymfoblastické lymfomy , jinak nespecifikované  B lymfoblastické leukémie/lymfomy s rekurentní genetickou abnormalitou  T lymfoblastické leukémie resp. lymfoblastické lymfomy B-ALL/LBL - morfologie a cytochemie  obraz kolísá od malých blastů s jasnou cytoplazmou, kondenzovaným jaderným chromatinem a nezřetelnými jadérky po velké buňky se středně bohatou světle modrou až šedomodrou cytoplazmou, příležitostně vakuolizovanou  jemná azurofilní granula jsou přítomna v cytoplazmě u 10% případů  MPOX je negativní, SBB většinou negativní výjimečně lehce pozitivní (slaběji než myeloblasty) Genetické abnormity jsou důležitým prognostickým faktorem – t(9;22) (q34;q11) - BCR/ABL 3-4% nepříznivé – 11q23 - MLL 2-3% nepříznivé – t(1;19) (q23;p13) - E2A/PBX 6% příznivé – t(12;21) (p13;q22) - TEL/AML1 16-29% příznivé – hyperdiploidita > 50 20-25% příznivé – hypodiploidita 5% nepříznivé Molekulární genetika T-ALL/LBL - morfologie a cytochemie  morfologie je obdobná jako u B-ALL/LBL, část případů je spojeno s eozinofilií a myeloidní hyperplazií  negativní MPOX, častá je fokální pozitivita kyselé fosfatázy Molekulární genetika Asi 1/3 případů T-ALL/LBL zahrnuje změny T buněčného receptoru na :  a a d lokusu na 14q11.2  b lokusu na 7q35  g lokusu na 7q14 -15 Do těchto změn jsou zahrnuty různé chromozomy a geny, např. TAL1 nebo CDKN2, změny však nemají specifický význam. Terapie akutní leukémie  indukční léčba – úvodní (chemoterapeutické režimy)  postindukční léčba- s cílem buď vyléčení či dlouhodobého udržení remise  chemoterapie v konvenčním dávkování  udržovací chemoterapie  intenzivní chemoterapie  vysokodávkovaná chemoterapie s podporou autologními či alogenními krvetvornými bb.  imunoterapie Kompletní remise  Periferní krev: neutrofily >1,5x10 na 9/l, trombocyty nad 100x 10na 9/l, Hb >100 g/l, leukemické blasty nejsou přítomny  Kostní dřeň: dostatečná buněčnost, blasty méně než 5%, není přítomnost Auerových tyčí erytropoeza nad 15%, granulopoeza nad 25% Parciální remise  jsou naplněna všechna kriteria kompletní remise, ale blasty mezi 5-25%  blasty pod 5%, ale přítomnost Auerových tyčí Relaps onemocnění  Periferní krev: opětovný výskyt blastů  Kostní dřeň: více než 5% blastů, které nelze vysvětlit jiným způsobem (regenerace dřeně)