48
Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari Germans Trias i Pujol. Badalona XXXIV Diada Internacional Societat Catalana d’Hematologia i Hemoteràpia. Barcelona, 18 de juny de 2010

Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda

JM RiberaICO-Hospital Universitari

Germans Trias i Pujol. Badalona

XXXIV Diada Internacional Societat Catalana d’Hematologia i Hemoteràpia.

Barcelona, 18 de juny de 2010

Page 2: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

Diagnostic work-up in ALL

• Anamnesis, physical examination• Complete blood count , coagulation status, serum biochemical study• EKG, LVEF (advanced age or history of cardiac disease)• Chest X-ray film• Bone marrow smear (morphology, cytochemistry)• Bone marrow biopsy (only if dry tap)• Immunophenotypic study (BM, PB)• Cytogenetics• FISH • Study of molecular rearrangements (PCR)• CSF study

• Storage: cells, DNA, RNA.

Page 3: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

ALL. WHO Classification• B precursor ALL

– t(9;22); BCR/ABL– 11q23; MLL– t(1;19); E2A/PBX1– t(12;21); ETV/CBF alpha

• T-ALL

• Burkitt-like ALL (mature B-ALL)– t(8;14), t(2;8), t(8;22); C-MYC

Page 4: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

LAL. Morphology

Sensitivity: 10-2

Page 5: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

Phenotypic study

Sensitivity: 10-4 (4 colors), ≥10-5 (>4 colors)

Page 6: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical
Page 7: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

Cytogenetics

Sensitivity: 10-2

Hiperdiploidy52,XY,+X,+6,+14,+17,+21,+mar

Hipodiploidy41,XX,-4,-9,add(9)(p21),-15,-20,-22

Page 8: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

Pseudodiploidy

46,XX,t(4;11)(q21;q23) 46,XX,+8,-12,der(19)t(1;19)(q23;p13.3),+der(19)t(1;19)(q23;p13.3),-20

Sensitivity: 10-2

Page 9: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

Pseudodiploidy46, XY, t(9;22)(q34.1;q11.2)

Page 10: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

ALL. FISH

IgH/c-MYC

BCR-ABL

Sensitivity: 5x10-2

nuc ish(ABL1x3),(BCRx3),(ABL1con BCRx2)[90/100]

Page 11: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

Ig & TCR rearrangements

Sensitivity: 10-4 – 10-5 (RQ-PCR)

TCR clonal

FR1

(310-360pb)

310pb

IgH clonal

Page 12: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

BCR/ABL - t(9;22)(q34.1;q11.2)

1 2 3 4 5 6 7

1 & 2: Patient 1 (positive p190)

3 & 4: Patient 2 (negative p190)

5: Positive control p190

6: Negative control

7: Marker of molecular weight

Quantification of the amount of mRNA transcripts

Page 13: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

Standard curve

Linear dynamic range (5 Logs)

RQ-PCR

Sensitivity: 10-5- 10-6

Page 14: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

Pui C.-H., Jeha S. Nature Rev Drug Discovery 2007; 6:149-165

Genetic Heterogeneity in Adult ALL

Page 15: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

Usefulness of diagnostic work-up

• Diagnosis• Prognosis• MRD evaluation and follow-up• Early detection of relapses

Page 16: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

Prognostic impact of genetic and molecular classification of childhood ALL

Pui C-H. Lancet 2008;371:1030

Page 17: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

Genetics and prognosis in adult ALL. (MRC UKALLXII/ECOG 2993, n= 1522)

Moorman, AV. et al. Blood 2007; 109:3189-97

Page 18: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

Maury, S. et al. Haematologica 2010;95:324-328

CIR and EFS according to CD20 expression and WBC in adult ALL

Page 19: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

Thomas, D. A. et al. Blood 2009;113:6330-6337

Outcome by CD20 expression and therapy according to age subgroups

Protocol

Young

Elderly

Page 20: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

T-ALL: prognostic value of differentiation stage/phenotype

Baak U et al, Leukemia 2008GMALL protocols

Page 21: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

Bergeron, J. et al. Blood 2007;110:2324-2330

Prognostic impact of HOX1/TLX1 in adult T-ALL

Page 22: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

Baldus, C. D. et al. J Clin Oncol; 25:3739-3745 2007

Impact of BAALC expression on survival in adult T-ALL

Page 23: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

.

Breit, S. et al. Blood 2006;108:1151-1157

Effect of NOTCH1 mutation status on long-term prognosis in childhood T-ALL

Page 24: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

.

Asnafi, V. et al. Blood 2009;113:3918-3924

OS in adult T-ALLALL according to NOTCH1 and/or FBXW7 mutations and

chemotherapeutic protocol

Page 25: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

Baldus, C. D. et al. Haematologica 2009;94:1383-1390

EFS impact of NOTCH1-FBXW7 mutations within ERG/BAALC expression groups

Low ERG/BAALC

High ERG/BAALC

Page 26: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

Mullighan C et al. N Engl J Med 2009;360:470-480

Genetic Alterations of IKZF1, EBF1, and BTLA/CD200 and the Cumulative Incidence of Relapse in the Original Cohort

Page 27: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

Martinelli, G. et al. J Clin Oncol; 27:5202-5207 2009

CIR according to IKZF1 deletion in BCR-ABL+ ALL

Page 28: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

Usefulness of diagnostic work-up

• Diagnosis• Prognosis• MRD evaluation and follow-up• Early detection of relapses

Page 29: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

Stow, P. et al. Blood 2010;115:4657-4663

CIR among 379 children with B-lineage ALL whose MRD levels were less than 0.01% on day 46

Page 30: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

Prognostic significance of MRD in adult ALL

JM Ribera et al, ASH 2009Bassan R, et al. Blood 2009; 113: 4153-4162

Page 31: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

Usefulness of diagnostic work-up

• Diagnosis• Prognosis• MRD evaluation and follow-up• Early detection of relapses

Page 32: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

MRD as a Predictor of Relapse in Adults with Standard-Risk, Ph-negative ALL

Raff, T. et al. Blood 2007;109:910-915

Page 33: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

Clinical case

Page 34: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

Female, 35 years-oldClinical picture: weakness, gum bleeding and fever in the last 15 daysPhisical exam: pale, petechiae and ecchymoses in arms and legs,

gum bleeding, liver enlargement (3 cm below right costal margin) Complete blood count

Hb 88 g/L, hematocrit 0,24 L/L, MCV 90fL, WBC count 48x109/L(20% N, 30% L, 50% blasts), platelet count 15x109/L, coagulationstatus normal

Serum biochemical parametersUric acid 8.8 mg/dL, LDH 2230 U/L.

Chest X-ray film: normalEKG: normalBM aspirate: 98% blasts, lymphoid appearanceCytochemistry: peroxidase negativeCitogenetics: 46, XX, t(9;22)(q34.1;q11.2)[22]Immunophenotypic study: Precursor B-ALL CD20+, with myeloid

markersMolecular biology: BCR-ABL, p190CSF study: normal

Page 35: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

May-Grünwald-Giemsa

Page 36: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

Flow CytometryCD20+ ALL with My: CD33+; CD66C++

Page 37: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

46, XX, t(9;22) (q34.1;q11.2) [22]

Page 38: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

BCR

ABL1

FISH. BCR-ABL

Page 39: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

1 2 3 4 5 6 7

1 & 2: Patient 1 (positive p190)

3 & 4: Pacient 2 (negative p190)

5: Positive control p190

6: Negative control

7: Marker of molecular weight

[(BCR-ABL)/ABL]x100: 130.12

p190BCR-ABL

Page 40: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

Treatment

Induction: - Imatinib, VCR, DNR, PDN (clinical trial CSTIBES02)- Result: Complete remission- [(BCR-ABL)/ABL]x100: 0.032

Consolidation-1- Imatinib, HD-MTX, HD-ARA-C- [(BCR-ABL)/ABL]x100: 0.0079

Allogeneic SCT from a HLA-identical sibling- Conditioning regimen: cyclophosphamide + ICT- Grade 2 cutaneous acute GVHD- Chronic GVHD with limited skin involvement- [(BCR-ABL)/ABL]x100: 0.00001

Imatinib post TPH-Well tolerated- [(BCR-ABL)/ABL]x100: 0.000003-Sustained complete molecular remission

Page 41: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

130,12

0,0320,0079

0,000010,000002 0,0000015

0,00001

0,000001

0,0000001

0,000001

0,00001

0,0001

0,001

0,01

0,1

1

10

100

1000

2/ 11/ 2005 15/ 12/ 2005 2/ 1/ 2006 7/ 11/ 2006 3/ 5/ 2007 17/ 9/ 2007 29/ 4/ 2008 25/ 11/ 2008

Dat a

Molecular follow-up (RQ-PCR)

Page 42: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

Pui C.-H., Jeha S. Nature Rev Drug Discovery 2007; 6:149-165

BCR-ABLt(9;22) [25%]

Genetic Heterogeneity in Adult ALL

Page 43: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical
Page 44: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

Ph+ ALLTKI era

Imatinib+CHT → Allo-SCT → Tx post TPH

Page 45: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

TKI+CHT. Combination modalities

a

b

c

d

SCT

CHT

TKI

Page 46: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

Thomas et al.

(n=20)

Towatari et al.

(n=24)

Lee et al.(n=20)

Ribera et al.(n=30)

Induction regimen

Hyper-CVAD

CYP, DNR, VCR, PDN

DNR, VCR, PDN, ASP

VCR, DNR, PDN

CR 93% 96% 95% 90%

Induction mortality

NR 4% 5% 7%

Death CR 25% NR 35% 10%

Thomas D, et al. Blood 2004;103:4396–4407; Towatari et al. Blood. 2004;104:3507–12; Lee K-H, et al. Leukemia 2005; 19, 1509–16. Ribera JM, Haematologica 2010

SCT 50% 63% 85% 70%

Efficacy of imatinib in combination with chemotherapy in newly diagnosed Ph(+) ALL

Page 47: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

PH+ ALL in the TKI eraUnsolved questions

• Induction- Intensity of CHT, number of cycles? - Type of TKI. Combination of TKI?

•SCT- Always?- Modality?- MRD status at SCT

•Maintenance after SCT- Always or in MRD+ status?- Type of TKI- TKI + other cytottoxic/immunomodulatory

drugs?- Duration?

Page 48: Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda · Diagnóstic Integrat de la Leucèmia Limfoblàstica aguda JM Ribera ICO-Hospital Universitari ... • Anamnesis, physical

White blood cells from a patient with acute lymphoblastic leukaemia Lancet Oncology 2009

Thank you!