Diagnose en classificatie van acute leukemieën. Dana Van Kerkhoven en Caroline Brusselmans LAG

Transcriptie

1 Diagnose en classificatie van acute leukemieën

2 Maligne aandoeningen Myelodysplastische Syndromen Chronische myeloproliferatieve aandoeningen Chronische lymfoproliferatieve aandoeningen Acute leukemieën Plasmacelpathologieën

3 Diagnose en classificatie van acute leukemieën Algemeen Diagnose Classificatie

4 Wat is een leukemie? Kwaadaardige, ongecontroleerde proliferatie van beenmergcellen vorming kloon Verdringing van de normale hematopoïetische reeksen pancytopenie Interferentie met normale functie van het beenmerg Leidt tot de dood zonder therapie

5 Wat is een acute leukemie? leeftijd ACUUT alle leeftijden (ALL vnl. bij kinderen; AML vnl. bij volwassenen) CHRONISCH volwassenen begin plots insidieus overleving (onbehandeld) < 6 maanden 2-6 jaar leukemische cellen immatuur matuur anemie mild tot ernstig mild trombopenie mild tot ernstig mild WBC variabel verhoogd organomegalie mild prominent

6 Oorzaak: Schade aan genetisch materiaal van de hematopoïetische voorlopercellen Risicofactoren: Congenitale chromosomale abnormaliteiten vb. Down, Turner, Klinefelter, Bestraling Chemicaliën en medicatie: benzeen, chemo, Virussen: HTLV, EBV Immuundeficiënties Chronische beenmergdysfunctie (MDS, myeloproliferatieve aandoeningen, aplasie, PNH, )

7 Prevalentie: 20-30/ (50% acuut, 50% chronisch) Kliniek: Symptomen cytopeniën (anemie: vermoeidheid, trombopenie: bloedingen, granulocytopenie: infecties) Hepatosplenomegalie, lymfadenopathiën (vnl. ALL) Huidinfiltratie, gingivale hypertrofie en orale letsels (vnl. AML M4/M5) DIC (vnl. AML M3) Bot- of gewrichtspijnen (door expansie van de leukemische lijnen in de beenmergcaviteit) Neurologische symptomen (bij invasie van het centraal zenuwstelsel) (vnl. ALL) Testisinvasie (vnl. ALL)

9 Belang van correcte identificatie van type en subklasse van leukemie 1. Diagnose en behandeling ALL: nakijken CZS! AML M3: DIC! 2. Voorspellen prognose 3. Betere communicatie (vergelijking resultaten mogelijk door uniforme en reproduceerbare definities van de diverse vormen van acute leukemie)

10 Diagnose van acute leukemieën Morfologie Cytochemie Immuunfenotypering Cytogenetica Moleculaire diagnostiek

11 Morfologie Onderscheid leukemie versus andere neoplasmen en niet-neoplastische ziekten Onderscheid acute myeloïde leukemie (AML) versus acute lymfoblastische leukemie (ALL) Classificatie van de leukemie

12 Normaal BM Leukemie

13 Myeloblast mm Ø kern: groot, overwegend rondovaal, fijnmazig chromatinepatroon, meerdere duidelijke nucleoli (2-5), N/C 7:1 tot 5:1 cytoplasma: weinig, lichtblauw (naar de celmembraan toe: donkerder), soms enkele azurofiele (blauwrode) grove korrels, (Auerse staaf)

14 Lymfoblast mm Ø kern: rond-ovaal (sporadisch gekliefd, geplooid), fijn chromatinepatroon (maar grover dan bij myeloblasten), 1-2 (soms onduidelijke) nucleoli, N/C 7:1 tot 5:1 cytoplasma: meestal smalle rand, licht tot sterk basofiel, agranulair, soms vacuolisatie, soms aan één kant van de kern gelegen ("hand mirror appearance)

15 Monoblast mm Ø kern: rond-ovaal tot ingesnoerd, fijnmazig chromatinepatroon, duidelijke nucleoli (1-2) cytoplasma: ruim aanwezig, grijsblauw met soms kleine azurofiele korrels

16 ALL AML

18 Cytochemie Myeloperoxidase (POX) Niet-specifiek esterase (ANBE) AML + + (monocytair) (diffuus) ALL - +/- (focaal)

19 Cytochemie

21 Immuunfenotypering bepalen antigeenstructuren van de leukemische cel mbv. monoclonale antistoffen Typeert specifieke cellijn (myeloïd versus lymfoïd) en differentiatiestadium (onrijp versus rijp) diagnose en subclassificatie van ALL vb. lymfoïde merker: CD19 subclassificatie van AML vb. myeloïde merker: CD13 bepaling bifenotypische leukemie immature merkers: CD34, TdT Prognostische waarde Opsporen van minimale residuele ziekte (indien aberrant fenotype)

22 Immuunfenotypering AML Panmyeloïd: CD13, CD33, CD65, CD117, antimyeloperoxidase Merkers van maturatie: CD15, CD11b Merkers van monocytaire differentiatie: CD14, CD11b, CD64 Erythroïde merker: antiglycophorine Megakaryocytaire merker: CD41, CD42a, CD42b, CD61 Expressie van immature merkers: CD34, TdT ALL Expressie van lymfoïde antigenen: B-cel merkers: CD19, cycd22 T-cel merkers: CD2, CD5, CD7, cycd3 Expressie van immature merkers: TdT, CD34

23 Immunofenotypische classificatie van ALL B-cell precursor % of ALL FAB category T-cellassociated antigens B-cellassociated antigens Surface Ig 1 80 L1,L B-cell 5 L T-cell precursor 15 L1,L Ig, immunoglobulin ; 2 -, negatieve; +, positive

24 Immuunfenotypering en subclassificatie van B-cel ALL CD19* s/ccd22* ccd79a* CD10 cμ s/c Igκ or s/c Igλ pro-b Common ALL pre-b /- + - mature-b /- +/- + * ten minste 2 van deze markers moeten getest worden en positief zijn

25 Immuunfenotypering en subclassificatie van T-cel ALL ccd3 CD7 CD2* CD5* CD8* scd3 CD1a pro-t pre-t + + +/- +/- +/- - - cortical T + +/- +/- +/- +/- +/- + mature T + +/- +/- +/- +/- + - *ten minste 1 van deze 3 markers moet positief zijn, behalve voor pro-t

26 Prognose van ALL gerelateerd tot immunofenotype Gunstig B cel precursor (CD10+) (Cytogenetische bevindingen beinvloeden de prognose) Minder gunstig Vroege B cel precursor (CD10-) T cel mature B cel Slg + (Burkitt s)

27 Immuunfenotypering en subclassificatie van AML AML M0: positief voor myeloide merkers CD13, CD33 AML M7: positief voor de thrombocytenmerkers CD41, CD42, CD61 AML M6: positief voor erythroide merker glycoforine A monocytaire leukemie: positief voor monocytaire merkers CD64, CD14

29 Cytogenetica (karyotypering) Diagnose van acute leukemieën Prognostische waarde Classificatie van acute leukemieën Startpunt voor identificatie van genen Opsporen minimale residuele ziekte-recidief Vb. inv(16) p13;q22

30 Cytogenetica Structurele afwijkingen: translocaties inversies deleties duplicaties Numerieke afwijkingen hypodiploïdiemonosomie hyperdiploïdie - trisomie

31 Moleculaire diagnostiek snelle en specifieke detectie van verscheidene specifieke genetische afwijkingen op moleculair niveau Identificatie van fusiegenen herschikking van genetisch materiaal tgv. structurele defecten resulteert in de vorming van fusiegenen (PML-RAR, TEL-AML1, etc.) Vb. inv(16) MYH 11/CBFβ Bepaling van clonaliteit T-cel receptor genherschikkingen Immuunglobuline genherschikkingen Opsporen van minimale residuele ziekte Clonaliteit Fusiegenen

32 Cytogenetica en moleculaire diagnostiek Chromosomale afwijkingen in ALL Cytogenetische afwijkingen Betrokken genen t(12;21)(q12;q22) TEL/AML-1 t(1;19) (q23;p13) PBX/E2A t(9;22) (q34;q11) ABL/BCR (p190) t(4;11) (q21;q23) 1 V/MLL 1 Chromosomale afwijkingen in AML Cytogenetische afwijkingen Betrokken genen t(8;21) (q22;q22) ETO/AML1 inv(16) (p13;q22) MYH11/CBFbeta t(15;17) (q22;q21) PML/RARalfa t(6;9) (p23;q34) DEK/CAN t(9;11) (p22;q23) AF9/MLL

33 Prognose en cytogenetica in ALL Gunstig Hyperdiploïdie > 50 Cryptic t(12;21) (p12;q22) Intermediair Hyperdiploïdie "Normaal"(diploïdie) del (6q) Ongunstig Hypodiploïdie : near haploid Near tetraploidie del 17p t(9;22) (q34;q11) t(11q23), gewoonlijk t(4;11) t(1;19) Burkitt

34 Prognose en cytogenetica in AML Prognose groep Gunstig Chromosomale afwijking inv 16 of t(16;16) t (8;21) t(15;17) Intermediair Trisomie 8 t(9;11)-kinderen "normaal" Ongunstig Abnormaliteiten chr. 5 en 7 t(11;q23), inv(3q) Complexe afwijkingen

35 Prognose AML respons op inductie - Ongunstig karyotype of immuunfenotype - > 60 jaar - Secundaire AML - Slechte algemene toestand - WBC > relaps - Ongunstig karyotype - > 60 jaar - Vertraagde respons op inductie chemotherapie - WBC > Vrouw - Gestegen LDH

37 Classificatie: nut? Kennis van natuurlijk verloop van de ziekte genezingskansen/sterftekansen complicaties frequentie van recidief biologie van de ziekte Keuze van aangepaste therapie Vergelijking van resultaten van therapeutische trials

38 Classificatie 1976, French American British classification (FAB classificatie) morfologie en cytochemie, soms aangevuld door immuunfenotypering 1999, World Health Organisation classification proposals (WHO classificatie) kliniek, morfologie, immuunfenotypering, cytogenetica en moleculaire diagnostiek

39 FAB: Acute leukemie: Minimaal 30% blasten ( 3% MPO +) (tellen op ANC!) Indien > 50% erytroblasten op ANC: minimaal 30% blasten op NEC! Verdere onderverdeling naargelang Differentiatierichting naar één of meerdere cellijnen Graad van uitrijping AML: 8 subtypes ALL : 3 subtypes

40

41 AML FAB-classificatie

42 AML M0: Myeloïde leukemie met minimale differentiatie (pox +, myeloïde merkers +) AML M1: Myeloblastische leukemie met minimale uitrijping AML M2: Myeloblastische leukemie met uitrijping AML M3: Promyelocyten leukemie AML M4: Myelomonocytaire leukemie (AML M4 eo: met eosinofilie) AML M5: Monocytaire leukemie weinig gedifferentieerd: AML M5a gedifferentieerd: AML M5b AML M6: Erythroïde leukemie AML M7: Megakaryoblastische leukemie

43 AML M1 (FAB) Acute myeloblastische leukemie zonder maturatie 90% blasten (op NEC) 3% MPO + Mature componenten (monocytengranulocyten) 10% (op NEC) - anemie-trombopenie-leucocytose (met neutropenie) - vaak Auerse staven - hypercellulair merg met overwegend blasten! - soms dysplasie in rode en megakaryocytaire reeks

44 AML M2 (FAB) Acute myeloblastische leukemie met maturatie 30-89% blasten (op NEC) Granulocytaire component > 10% (op NEC) Monocytaire component 20% (op NEC) (geen andere criteria van M4!) - anemie-trombopenie-leucocytose (met soms normaal tot verhoogd neutrofielenaantal) - frequent Auerse staven - abnormale myeloïde precursoren (hypogranulatie, hyposegmentatie, bizarre kernvormen) - soms dysplasie in rode en megakaryocytaire reeks

45 AML M3 (FAB) Acute promyelocytaire leukemie = Hypergranulaire vorm < 30% blasten (op NEC) mogelijk Zeer karakteristieke morfologie promyelocyten Vaak oudere kinderen-jong volwassenen Snelle diagnose vereist owv. DIC! - anemie-diepe trombopenie (DIC!)- leucocytose (weinig circulerende leukemische cellen) - abnormale promyelocyten: rood- tot roodpaarse granules over ganse cel (ook over kern), geen Golgi-zone, rond tot ovale kern, takkenbossen (bundels Auerse staven)

46 AML M3 variant (FAB) = Hypogranulaire vorm verhoogd aantal WBC met meer abnormale vormen in perifeer bloed promyelocyten: agranulair of fijne, stofachtige rode granules, (bundels Auerse staven), sterk gelobde kern (meestal 2 lobben verbonden door een brug), cytoplasma zwak tot matig basofiel van kleur met soms blebvorming beenmerg: hypo- en hypergranulaire vormen

47 AML M4 (FAB) Acute myelomonocytaire leukemie 30% blasten (op NEC) Granulocytaire component 20% (op NEC) én minimum één van de volgende criteria: - mature monocyten (PBl) 5x109/l - 3x verhoogde urine-/serumlysozymes - 20% positief esterase in of monocytaire cellen - anemie-trombopenie-leucocytose - leukemische cellen: granulocytaire en monocytaire cellijn - soms eosinofilie-basofilie - soms dysplasie in rode en megakaryocytaire reeks - moeilijke DD met AML M2!

48 AML M4 Eo AML M4 met eosinofilie mengsel monocytaire en eosinofiele cellijn ( 5% abnormale eosinofielen) morfologie: - eosinofiele myelocyten: prominente pro-eosinofiele granules (basofiele kleur) samen met typisch eosinofiele granules - mature eosinofielen: hypo- of hyperlobulatie, soms pro-eosinofiele granules mogelijks aantasting CZS! AML M4 met basofilie verhoogd aantal monocyten, basofilie, (eosinofilie), (neutrofilie) myelodysplasie aanwezig

49 AML M5a (FAB) Acute monoblastische leukemie 30% blasten (op NEC) Monocytaire component 80% (op NEC) 80% van de monocyten in het beenmerg zijn monoblasten) - anemie-trombopenie-leucocytose Cytochemie kan belangrijk zijn (sterk ANBE +)!

50 AML M5b (FAB) Acute monocytaire leukemie 30% blasten (op NEC) Monocytaire component 80% (op NEC) < 80% van de monocyten in het beenmerg zijn monoblasten) - anemie-trombopenie-leucocytose - leukemische cellen: monoblasten (geen Auerse staven!), promonocyten en monocyten

51 AML M6 (FAB) Acute erytroleukemie 30% blasten (op NEC) 50% erythroïd (op ANC) - anemie-trombopenie-neutropenie - erytroïde hyperplasie met meerdere kernlobben, karyorrhexis, meerkernigheid, megaloblastisch voorkomen, verhoogd aantal sideroblasten, - blasten: meestal myeloblasten (maar ook mengsel met mono- en megakaryoblasten mogelijk) - soms dysplasie in megakaryocytaire en granulocytaire reeks Met cytochemie kan de afkomst van de blasten worden aangetoond!

52 AML M7 (FAB) Acute megakaryoblastische leukemie 30% blasten (op NEC) Hoofdzakelijk megakaryoblasten (maar ook andere blasten mogelijk!) CD41/61 positief - pancytopenie - weinig leukemische cellen moeilijke diagnose - megakaryoblasten: grootte van myeloblasten, hoge N/C-ratio, agranulair basofiel cytoplasma, perifere cytoplasmatische blebs, soms micromegakaryocyten of dysplasie - beenmerg: acute myelofibrose - dysplasie andere reeksen

53 AML M0 (FAB) Acute myeloïde leukemie met minimaal bewijs van myeloïde differentiatie 30% blasten (op NEC) < 3% blasten MPO-positief Negatieve lymfoïde merkers (CD3, CD5, CD10, CD19, CD22) Immunologisch verdacht voor myeloïd (minimaal één positive myeloïde merker: CD13, CD14, CD33, CD117, MPO) - anemie-trombopenie-neutropenie - blasten: agranulair, cytologisch gelijkenis met AML M1 of ALL type 1 of 2 (verschillen: geen granules en geen Auerse staven) - soms dysplastische kenmerken in de andere lijnen (pleit tegen ALL)

54 ALL FAB-classificatie

55 ALL L1 (FAB) Acute lymfoblastische leukemie Perifeer bloed: - anemie-trombopenie-leucocytose (lymfoblasten) Beenmerg: - hypercellulair - verdringing andere reeksen (normale morfologie) - blasten: eerder klein, uniform van voorkomen, ronde nucleus (regelmatig afgelijnd; hoge N/C-ratio), homogeen chromatine, nucleolen vaak minder duidelijk

56 ALL L2 (FAB) Blasten ALL L2: - groter dan bij L1 - meer pleomorf - nucleus: onregelmatige vorm en meestal duidelijke nucleolen - meer cytoplasma dan bij L1

57 ALL L3 (FAB) = leukemische presentatie Burkitt s lymfoom Endemisch (tropisch Afrika en Nieuw- Guinea) tumor wang Sporadisch (alle leeftijden!) abdominaal, maligne pleura- of peritoneale uitstortingen Immuundeficiëntie-gerelateerd: AIDS, orgaantransplantatie Rol EBV! (niet bij sporadische gevallen) Perifeer bloed: - meestal geen abnormaliteiten (wel bij ziekteprogressie en AIDS) Beenmerg: % beenmerginfiltratie - blasten: medium grootte, relatief uniform, ronde nuclei, zichtbare nucleoli, zeer sterk basofiel cytoplasma, vacuolisatie

58 FAB classificatie niet meer klinisch relevant genoeg AML is een heterogene groep van aandoeningen en ziekten. Binnen éénzelfde FAB-groep zijn de prognoses nog zeer verschillend. Moeilijk te classificeren met FAB: mastcelleukemie, langerhanscelleukemie, hypoplastische AML, therapie-gerelateerde AML, MDS-gerelateerde AML, acute blastische transformatie van chronische aandoeningen.

59 AML-ALL WHO-classificatie

60 WHO-classificatie Berust op morfologische, immunologische, cytogenetische en moleculair genetische analyses subgroepen die verschillen vertonen in etiologie, mechanisme van leukemogenese en clinicopathologische bevindingen Maakt onderscheid tussen de novo en secundaire leukemieën Leidt tot een betere kennis inzake prognose en therapeutisch beleid van de verschillende ziekten

61 WHO classificatie, AML 1. AML with recurrent cytogenetic translocations - AML with t(8;21) (q22;q22), AML1/ETO - Acute PML with t(15;17) (q22;q21), PML/RAR-alfa - Variant acute PML with t(v;17), v/raralfa - AML with abnormal bone marrow eosinophils inv(16) (p13;q22) or t(16;16) (q13;q22), CBFbeta/MYH11 - AML with 11q23, MLL gen abnormalities 2. AML with multilineage dysplasia - With prior myelodysplastic syndrome - Without prior myelodysplastic syndrome 3. AML and myelodysplastic syndrome, therapy related - Alkylating agent related - Topoisomerase II inhibitor related - Other types 4. AML not otherwise categorized AML minimally differentiated AML without maturation AML with maturation Acute myelomonocytic leukemia Acute monocytic leukemia Acute erythroid leukemia Acute megakaryocytic leukemia Acute basophilic leukemia Acute panmyelosis with myelofibrosis FAB

62 AML met t(8;21)(q22;q22) AML: 5-12 %, AML M2: 30 % typische morfologische kenmerken heterogene blasten maturatie in granulocyten (met dysplasie) CD19-CD56 expressie AML1-ETO fusiegen goede prognose

64 Promyelocyten leukemie met t(15;17) (q21;q12) 5-8 % van AML, associatie met AML M3: > 95% leukemische cellen zijn abnormale promyelocyten stollingsstoornissen PML-RAR fusiegen beantwoordt aan retinoinezuur therapie goede prognose

66 AML met inv(16)(p13;q22) or t(16;16) (q13;q22) % van AML, zeer hoge associatie met AML M4 eosinofilie morfologische kenmerken van M4, toename aan dysplastische eosinofielen soms CD2+ MYH11-CBFbeta fusiegen goede prognose

68 AML met 11q23 abnormaliteiten 5-6 % van AML morfologische kenmerken van M4-5, geassocieerd met monocytaire component MLL gen slechte prognose

70 AML met multilineage dysplasie als de novo leukemie of secundair uit Myelodysplastische of Myeloproliferatieve ziekte dysplasie in 2 of meer cellijnen meestal M2, M4 of M6, soms borderline op 2 FAB categorieën geen specifieke cytogenetische afwijkingen, meestal complexe cytogenetische afwijkingen: -7, 7 q-, -5, +8, +9,+11, 11q- frequent bij de oudere mensenzeldzaam bij kinderen ongunstige prognose

71 WHO classificatie,all Acute lymfoblastische leukemie/lymfoom (vroegere FAB L1 en L2) -Precursor B-cel ALL (cytogenetische subgroepen) t(9;22) (q34;q11), BCR/ABL t(v;11) (v;q23), MLL gen abnormalities t(1;19) (q23;p13), E2A/PBX1 t(12;21) (p12;q22), ETV/CBF-alpha -Precursor T-cel ALL Burkitt leukemie/lymfoom (vroegere FAB L3)

72 Vgl FAB en WHO class.sys.bij AML FAB WHO Voorgeschiedenis + Morfologie % blasten 30% 20% dysplasie (MDS) + Cytogenetica + subgroep Moleculaire Diagnostiek + subgroep

73 Casus 1 jongen, 2 jaar aanhoudende koorts, vermoeidheid en bleekheid KOZ: hepatosplenomegalie, klieren: occipitaal, cervicaal, submandibulair, inguinaal Hb: 6.9 g/dl HCT: RBC: /L Bloedplaatjes: /l WBC: /l

74

75

76

77

78 Casus 1: morfologisch PB: 84% blasten 2% eosinofielen 14% lymfocyten BM: Hypercellulair merg met 99% blasten. Verdringing van de andere mergreeksen. Beeld passend bij een acute lymfatische leukemie. Cytochemie: CSV: pox negatief 11.8/µl (99% blasten) invasie CZS

79 Casus 1: immuunfenotypering Positief: CD10 (sterk), CD19, CD22, cycd22, CD24, CD34, cycd79a, HLA- Dr, TdT Zwak tot negatief: CD45 Negatief: sigkappa, siglambda, IgM Common-B-ALL

80 Casus 1:andere Spiraal CT schedel: contrastcapterende weke delen massa verdacht voor lymfoomlokalisatie of leukemisch infiltraat (om. sinus maxillaris) + leptomeningeale contrastcaptatie linksfrontaal Echografie abdomen: hepatosplenomegalie en enkele vergrote klieren thv. leverhilus, normaal aspect van scrotum en testis DNA-onderzoek: hyperploïde piek met DNAindex 1.13

81 Casus 1:therapie Common B-ALL met centrale invasie (hyperdiploïd) Chemo volgens EORTC protocol AR2 ( tot ) Maar vroeg recidief! (2-2006)

82 Casus 2:

83

84

85

86

87

88

89 Casus 2: Pbl: AML M3 19% blasten en 12% promyelocyten Snelle diagnose vereist omwille van stollingsstoornissen! Bevestigd door cytogenetisch en moleculair onderzoek: t(15;17)(q22;q21) en PML-RARalfa fusiegen