Evolución de las mutaciones en Neoplasias Mieloproliferativas tipo PV y TE

Alicia Senín Magán

4 Mayo 2018 Grupo de Investigación Clínica aplicada a Hematología

IMIM-Barcelona

Neoplasias Mieloproliferativas WHO 2016

• Leucemia mieloide crónica BCR-ABL1+, (LMC)

• Leucemia neutrofílica crónica

• Policitemia vera (PV)

• Trombocitemia esencial (TE)

• Mielofibrosis primaria (MFP)

• MFP prefibrótica

• MFP establecida

• Leucemia eosinofílica crónica no especificada

• Neoplasia mieloproliferativa no clasificable

NMPs Ph negativas

Policitemia Vera y Trombocitemia Esencial

• Proliferación clonal de ≥ 1 tipo de células mieloides maduras (eritrocitos, plaquetas)

• Incidencia 6-10 /100.000 personas-año

• Características clínicas compartidas:

• Curso clínico prolongado: supervivencia similar a población general

• PV: 14 años y TE: 20 años; en <60 años: 24 años y 33 años respectivamente

• Trombosis y sangrado

• Transformación a MF: 5-10% a los 10 años en TE y PV

• Transformación a LAM: 2-5% a los 10 años en TE y PV

• Base genética común: JAK2-STAT

Tefferi et al. Blood 2014, Cervantes et al 2013; Tefferi et al Leukemia 2013, Kiladjan et al JCO 2011

Policitemia Vera y Trombocitemia Esencial

Vainchencker and Kralovics, Blood 2016

MPL

96%

60% 55% 30% 25 %

Triple negative

15% 7%

Klampfl et al; NEJM 2013; Nangalia & Green, Hematology 2014; Tefferi & Barbui, AJH 2015; Zoi K and Cross N, JCO 2017

Triple negative

JAK2 ex 12 and Triple negative

8% 5%

4%

Frecuencia de Mutaciones Driver en las Neoplasias Mieloproliferativas

Kralovics 2017

Mutaciones non-driver en las Neoplasias Mieloproliferativas

Señalización Epigenética Splicing Transcripción

• CBL • LNK • SOCS • CSF3R • SETBP1 • KIT • NF1 • TK fusiones

Metilación del ADN • TET2 • DNMT3A • IDH1/2 Remodelación de la cromatina • ASXL1 • EZH2

• SF3B1 • SRSF2 • U2AF1 • ZRSR2

• CUX1 • RUNX1 • TP53 • CEBPA

Mutaciones non-driver e importancia en Neoplasias Mieloproliferativas

• Podrían favorecer la dominancia Clonal del Driver • Modifican el fenotipo de la enfermedad • Promueven la progresión de la enfermedad a MF o LAM

Kralovics 2017

Frecuencia de mutaciones non-driver en las Neoplasias Mieloproliferativas

GEN Frec

TET2 12%

ASXL1 5%

DNMT3A 5%

TP53 4%

EZH2 4%

IDH1 3%

CBL 2%

SH2B3 ~1-2%

Lundberg et al, Blood, 2014; Tefferi et al, Blood advances, 2016

n=197 94 PV, 69 TE, 34 MF • 5MFpNMP y 7 LAMs • Panel de 104 genes • 37% pacientes presentaban

mutaciones non-driver • Baja adquisición de mutaciones

Efecto Confusor de la Hematopoyesis Clonal de significado incierto

Jaiswal NEJM 2014, Genovese NEJM 2014; Xie Nature 2014

• La hematopoyesis clonal aumenta con la edad: 10% en >60 años y 1% en <50 años

• Se asocia con mayor riesgo de neoplasia

hematológica y muerte, así como de eventos cardiovasculares

• Un subgrupo de genes (DNMT3A, TET2 y

ASXL1) está frecuentemente mutado en gente aparentemente sana, por lo que podría suponer un evento temprano previo a la aparición de la enfermedad

Frecuencia de Mutaciones non-driver en las NMPs

PV TE MFP LAMpNMP

TET2 10-22% 5-16% 10-20% 20-30%

IDH 1/IDH2 1-2% 1% 3-6% 9-22%

DNMT3A 2-7% 1-6% 2-15% 3-15%

EZH2 1-3% 1-3% 5-10% 15%

ASXL1 2-12% 2-11% 13-32% 20-47%

SRSF2 3% 2% 8-15% 9-20%

SF3B1 1-2% 3-5% 4-7% 4-7%

U2AF1 <1% 1-2% 15% 5%

TP53 1% 2% 2-4% 16-27%

RUNX1 2% 1% 1-2% 17-30%

SH2B3 1-2% 1-6% 3-5% 10%

CBL 1-2% 1-2% 3-6% 4%

SETBP1 1-2% 1-2% <1% 11%

NRAS <1% <1% 4-9% 11%

Harutyunyan NEJM 2011, Vainchencker Blood 2011; Brecqueville Leukemia 2012; Nangalia NEJM 2013; Vanucchi Leukemia 2013; Lundberg Blood 2014; Guglielmelli Leukemia2014; Tefferi Blood advances 2016; Lasho Blood advances 2018.

Frecuencia de mutaciones non-driver en relación con genotipo en NMPs

Lundberg P et al, Blood, 2014

JAK2 CALR

No JAK2V617F ni CALR

• Las mutaciones non-driver son más frecuentes en pacientes JAK2+ independientemente de la enfermedad

• JAK2 se asocia con TET2, DNMT3A y ASXL1, TP53

• CALR no se asocia con mutaciones en genes de splicing

• En TN destacan mutaciones en NRAS

Ortmann et al, NEJM 2015

Importancia del orden de adquisición de mutaciones en las Neoplasias Mieloproliferativas

GMP:granulocyte-macrophage progenitor MEP: megacariocyte-eritroid progenitor CMP:common myeloid progenitor cell

↑ ↑ CMP ↑ MEP

↑ JJ o JJT 58% ↑ T J J 1,4%

Ortmann et al, NEJM 2015; Ferrando AA & López-Otín C, Nature 2017

Importancia del orden de adquisición de mutaciones en las Neoplasias Mieloproliferativas

TET2 JAK2 TE TET2 JAK2 PV

Importancia del orden de adquisición de mutaciones en las NMPs: patrón evolutivo

Patrón evolutivo monoclonal Patrón evolutivo biclonal

Lundberg P et al, Blood, 2014

Paciente 1: PV de 68 años, enfermedad arterial coronaria

JAK2V617F

SRSF2

TET2

RUNX1

SMD LA PV

HU + AAS-> RHC AraC sc x 4 ciclos -> toxicidad G4 Aza x 32 ciclos -> respuesta MO

EXITUS 2017

No TTO

Insuficiencia cardíaca a los 3,5 años del diagnóstico de LAM secundaria

STOP x Pancitopenia Pancitopenia

2006 2011 2013 2015

Mutaciones adicionales en transformación a LAM post-NMP

Rampal et al,PNAS 2014; Milosevic et al, AJM 2012

n=33

JAK2 mutado

JAK2 no mutado

LAM de novo

Mutaciones adicionales en transformación a LAM post-Neoplasia Mieloproliferativa

Lundberg et al, Blood 2014; Rampal et al,PNAS 2014; Zhang et al, Blood 2012; Vannucchi et al, Leukemia 2013; Tefferi et al, Blood 2012; Tefferi et al Blood advances 2016 y 2018

• El aumento exponencial de carga alélica de TP53 y su pérdida de heterocigosidad se relacionan con LAMpNMP

• Su presencia en fase crónica predice pobre supervivencia y mayor riesgo de transformación a LAM

• Raramente se encuentra en MFP o LApMFP

• Otros genes asociados con LAMpNMP: SRSF2, IDH1/2 , ASXL1, RUNX1

AML POST-PV/ET (n=29)

PV (n=14) ET (n=15) JAK2 JAK2 M TN

JAK2

MPL

TP53

TET2

ASXL1

RUNX1

DNMT3A

IDH1/2

EZH2

SRSF2

SETBP1

CBL

PTPN11

SH2B3

NOTCH1

SF3B1

ETV6

NF1

ZRSR2

Mutaciones en LAM post-PV/TE

Alvarez-Larrán et al, BJH 2017

Mutaciones adicionales en MFpPV y MFpTE

• MFpostPV o TE presentan menos mutaciones que MFP (3% vs 8% con >2mut) p=0,003

• MFpostTE se asocia más a ASXL1 y EZH2 (29% vs 17%, p=0.01 y 10% vs 3,6% p=0,02 )

Rotuno et al, AMJ 2016; Passamonti et al, Leukemia 2017; Vannucchi EHA 2017

PV MFpPV TE MFpTE

TET2 22% 27% 16% 17%

IDH 1/2 1% 6% 1% 1%

DNMT3A 1% 0% 6% 5%

EZH2 0% 4% 3% 10%

ASXL1 12% 17% 11% 29%

SRSF2 3% 1% 2% 4%

SF3B1 2% 15% 5% 5%

ZRSR2 5% 8% 3% 0

U2AF1 0% 15% 1-2% 5%

TP53 1% 0% 2% 9%

RUNX1 2% 2% 2% 0%

SH2B3 2% 0% 0% 0%

CBL 1% 0% 1% 16%

SETBP1 1% 6% 2% 6%

CSF3R 1% 0% 3% 8%

• Las mutaciones adversas están presentes en un 15% de pacientes con PV

• ASXL1, SRSF2 e IDH2

• SG: ASXL1, SRSF2, IDH2

• Transformación a LMA: SRSF2, IDH2, RUNX1

• Transformación a MF: SRSF2, RUNX1

Tefferi et al, Blood advances 2016

Mutaciones adversas en Policitemia Vera

n=133

Tefferi et al, Blood advances 2016

• Las mutaciones adversas están presentes en un 15% de pacientes con TE

• SH2B3, SF3B1, U2AF1, TP53, IDH2, y EZH2

Mutaciones adversas en Trombocitemia Esencial

• SG: IDH2, SH2B3, EZH2

• Transformación a LMA: TP53, EZH2, SRSF2, IDH2

• Transformación a MF: SF3B1, U2AF1

n=183

Senín et al, Annals of Hematology 2018

Mutaciones adversas en PV y TE

• SG: DNMT3A, SRSF2, SF3B1, IDH1/2, RUNX1

• Transformación a LMA: ASXL1, TP53, SRSF2, IDH1/2, RUNX1

• Transformación a MF: SF3B1, SRSF2, DNMT3A, IDH1/2

Transformación a LAM Transformación a MF n=100

p=0,002 P<0,0001

Presencia mutación non-driver

Ausencia mutación non-driver

Evolución clonal en PV y TE

• La mayoría de pacientes que evolucionaron a LAM tenían mutaciones detectables por NGS en la primera muestra realizada al diagnóstico de la PV/TE

Senín et al , Annals of Hematology 2018

PV/TE en fase crónica con más 10 años de seguimiento molecular

n=50

PV/TE con evolución a LAM n=12

Transformación mielofibrótica en PV/TE

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Cum

ula

tive In

cid

ence

0 5 10 15 20 25 30Years

Stable < 50% Other patterns

According to pattern of JAK2 allele burden

Adjusted cumulative incidence of progression to MF

p< 0.001

Variable HR (IC 95%) p

Edad 1,45(0,6-3,7) 0,4

Diagnóstico (PV or TE) 0,85 (0,3-2,6) 0,8

Mutación non-driver 2,6 (0,9-6,9) 0,06

Carga alélica de JAK2V617F 10,8 (2,4-49,1) 0,002

PV/TE con evolución a MF n=24

Älvarez-Larrán et al Am J Hematol. 2014; Senín et al , Annals of Hematology 2018

Evolución clonal durante el seguimiento en PV/TE JAK2+

Senín et al , Annals of Hematology 2018

Mutaciones x 100 años-persona

1,7 4,4

25,6

• Los pacientes sin mutaciones en

fase crónica adquirían menos mutaciones non-driver que aquellos con mutaciones adversas en la 1ª muestra

• Las mutaciones non-driver confieren

inestabilidad genética

Incidencia de nuevas mutaciones en PV y TE JAK2+

Senín et al , Annals of Hematology 2018

Los factores que se correlacionaron con la adquisición de mutaciones: • Mutaciones en SRSF2 y RUNX1 • El número de mutaciones en la primera muestra

Mutaciones non-driver y carga alélica de JAK2V617F

Senín et al , Annals of Hematology 2018

Patrón de carga alélica JAK2V617F

• La carga alélica de JAK2 no se

relacionaba con las mutaciones non-driver

• El patrón cambiante de carga alélica de JAK2 en una minoria de pacientes se asoció con mayor adquisición de mutaciones non driver

Aparición de mutaciones non-driver bajo tratamiento con Hidroxiurea

n=100

Duración de la exposición a HU:

• >5años-> probabilidad de

adquisición de mutaciones a

10 años del 24%

• <5años ->probabilidad de

adquisición de mutaciones a

10 años del 23%

Senín et al , Annals of Hematology 2018

• No se pudo probar la genotoxicidad de la HU medida en

función de la adquisición de mutaciones

Factores de riesgo para adquirir una mutación non-driver durante el seguimiento

Variable HR (IC 95%) p

Mutaciones en la 1ª muestra 2,8 (1,1-7) 0,025

Edad > 65 años 1,4 (0,54-3,6) 0,49

Diagnóstico de PV o TE 2,5 (0,9-7,3) 0,09

Duración de la exposición a HU 0,97 (0,9-1,1) 0,45

Senín et al , Annals of Hematology 2018

• SRSF2 (HR 12,7, IC 95% 2,1–77,6, p = 0,006) y RUNX1 (HR 33,5, IC 95% 4,8–232,3, p < 0,0001) se asociaron a una mayor inestabilidad genética

Paciente 2: PV en fase crónica con pancitopenia por Busulfán

JAK2V617F DNMT3A

ASXL1

SETBP1

Dx 2005

STOP por PRURITO

STOP por PANCITOPENIA

Flebotomías AAS

RHC Hb 7,9 NF 0,75 Plq 47

Hb 12,7 Leuc 12 NFT 3,2 Mono 2 Plq 277

HU BUSULFÁN AAS

Pancitopenia

2005 2008 2011 2012 2015 20 18

PV

Efecto del tratamiento en la adquisición de mutaciones: IFN y JAK2V617F

• En muestras seriadas de 23 pacientes con PV o TE JAK2+ se detectó que los pacientes que no alcanzaban RMC con IFN tenían mayor incidencia de mutaciones non-driver y mayor probabilidad de adquirir más mutaciones

• Pacientes JAK2/TET2+ presentaban menor reducción de carga alélica de JAK2 en comparación con los pacientes JAK2/TET2 wt

Kiladjian et al, Leukemia 2010; Quintás-Cardama et al , Blood 2013

Importancia de las mutaciones adicionales respecto al tratamiento con IFN en CALR+

Pacientes sin mutaciones

adicionales n= 24

Pacientes con mutaciones

adicionales n= 6

• Hay una influencia negativa de las mutaciones adicionales en la respuesta a IFN en pacientes con TE CALR+

• Se observaron distintos patrones de respuesta a IFN

• En 2 casos se adquirió TET2, uno de ellos paralelo a la ausencia de respuesta en CALR y el otro de forma paradójica en el contexto de la respuesta a CALR

Verger et al Blood 2015

Conclusiones

• La presencia y número de mutaciones non-driver confiere inestabilidad genética en PV y TE favoreciendo la aparición de nuevos eventos genéticos

• Las mutaciones involucradas en la transformación a LAM , bien detectadas al diagnóstico o adquiridas durante el seguimiento, son SRSF2, ASXL1, IDH2, TP53 y RUNX1

• La aplicación de técnicas de NGS permiten identificar pacientes portadores de mutaciones non-driver

Servicio de Hematología HMAR/IMIM • Carles Besses • Anna Angona

Servicio de Patología HMAR/IMIM • Beatriz Bellosillo • Raquel Longarón • Laura Camacho • Concepción Fernández-Rodríguez

Servicio de Hematología H CLINIC • Alberto Álvarez-Larrán