Zentrum für Humangenetik und Laboratoriumsmedizin, Dr. Klein, Dr. Rost und Kollegen

Wissenschaftlicher Hintergrund

Die AML entsteht durch eine klonale Expansion myeloischer Blasten im peripheren Blut, Knochenmark und anderen Geweben. Es handelt sich dabei um eine heterogene Erkrankung mit einer Inzidenz von 2,7:100.000/Jahr und einem Altersmedian von 65 Jahren. Die AML ist charakterisiert durch einen Blastenanteil von mindestens 20% im Knochenmark. Unabhängig vom Blastenanteil sollte beim zyto- oder molekulargenetischen Nachweis einer nach WHO (2008) definierten genetischen Veränderung eine AML in Erwägung gezogen werden. Der Nachweis spezifischer, klonaler Chromosomenanomalien kann die klinische Verdachtsdiagnose bestätigen und Hinweise auf den vorliegenden Subtyp der Erkrankung geben. Neben Translokationen und Inversionen können auch spezifische Punktmutationen in einzelnen Genen auftreten. Daher gilt heutzutage eine Kombination aus zytogenetischen, molekularzytogenetischen und molekulargenetischen Verfahren mit den herkömmlichen diagnostischen Verfahren als am aussagekräftigsten.

Zu den sogenannten Core-binding-factor AML zählen AML mit einer Translokation t(8;21)(q22;q22) und einer inv(16)(p13.1q22) bzw. t(16;16)(p13.1;q22). Die t(8;21)(q22;q22) findet sich in ca. 5% der AML-Fälle und überwiegend in jüngeren Patienten. Durch die Translokation entsteht das RUNX1-RUNX1T1 (AML1-ETO) Fusionsgen. Die inv(16)(p13.1q22) bzw. t(16;16)(p13.1;q22) mit Bildung des CBFB-MYH11-Fusionsgens ist in etwa 5-8% der AML-Fälle nachweisbar. Beide Fusionsgene können bei Erstdiagnose und zum Nachweis minimaler Resterkrankung mittels qRT-PCR nachgewiesen werden. Die Core-binding-factor AML sind mit einer günstigen Prognose assoziiert. Der Nachweis einer KIT-Mutation kann jedoch die Prognose negativ beeinflussen.

Die akute Promyelozytenleukämie mit der Translokation t(15;17)(q22;q12) und dem daraus entstandenen PML-RARA-Fusionsgen macht etwa 5-8% der AML-Fälle aus und ist mit einer günstigen Prognose verbunden. Diese Patienten profitieren von einer Therapie mit all-trans Retinolsäure (ATRA), die zu einem Ausreifen der Zellen führt. Der Therapieerfolg kann mittels qRT-PCR verfolgt werden. Jedoch zeigen etwa 35-45% dieser Patienten Mutationen im FLT3, die einen negativen Einfluss auf die Prognose zu nehmen scheinen.

Die Translokation t(9;11)(p22;q23) mit dem MLLT3-MLL-Fusionsgen findet sich in etwa 9-12% der pädiatrischen und 2% der adulten AML und hat eine intermediäre Prognose. Allerdings sind noch eine ganze Reihe anderer Translokationen mit dem MLL-Gen in 11q23 beschrieben. Diese beinhalten u.a. MLLT1 (ELN)MLLT19 (AF10)MLLT4 (AF6) und ELL.

Seltener mit 0,7-1,8% findet sich die Translokation t(6;9)(p23;q34) mit dem DEK-NUP214-Fusionsgen. Diese ist in 69% der pädiatrischen Fälle und 78% der adulten Fälle mit einer FLT3-ITD-Mutation(#) und einer ungünstigen Prognose assoziiert.

Die Translokation t(3;3)(q21;q26.2) bzw. inv(3)(q21q26.2) mit dem Fusionsgen RPN-EVI1 läßt sich in 1-2% der AML-Fälle nachweisen und ist mit einer aggressiven Erkrankung assoziiert.

Neben diesen AML mit zytogenetischen Veränderungen lassen sich AML mit Genmutationen unterscheiden. So sollte nach WHO 2008 vor allem bei AML-Patienten mit einem normalen Karyotyp eine Analyse der Gene FMS-related tyrosine kinase 3 (FLT3), Nucleophosmin 1 (NPM1) und CCAAT/enhancer binding protein-? (CEBPA) erfolgen. FLT3 codiert für einen Tyrosinkinaserezeptor, der in die Differenzierung und Proliferation der hämatopoetischen Stammzelle involviert ist. Etwa 20-40% der AML-Patienten mit einem normalen Karyotyp zeigen FLT3-Mutationen. Diese lassen sich in zwei Arten unterscheiden: 75-80% sind interne Tandem-Duplikationen in der Juxtamembrandomäne (FLT3-ITD-Analysen sind patentrechtlich geschützt (EP 0 959 132 B1) und werden in Deutschland von der Firma LabPMM GmbH angeboten.) und 20-35% sind Mutationen in der Tyrosinkinasedomäne (FLT3-TKD). FLT3-Mutationen sind mit einer ungünstigen Prognose assoziiert. NPM1 codiert für ein Kern-Zytoplasma-Shuttleprotein und ist in etwa 1/3 der AML-Fälle mutiert, während CEBPA für einen Transkriptionsfaktor codiert und in 15-20% der AML-Fälle mutiert ist. Das Vorliegen von Mutationen in einem dieser Gene ist in Abwesenheit einer FLT3-Mutation mit einer günstigen Prognose verbunden.

Als unabhängiger, ungünstiger Prognosefaktor für das Gesamtüberleben bei AML gelten Mutationen in ASXL1 und DNMT3A . Während sich Mutationen in ASXL1 häufig bei Patienten in der intermediären Risikogruppe finden, sind Mutationen in DNMT3A mit M4 oder M5 AML sowie Mutationen in FLT3, NPM1, IDH1 und IDH2 assoziiert. Auch Mutationen in BCORRUNX1 und TP53 sind im Zusammenhang mit AML mit einem verkürzten Gesamtüberleben sowie einem verkürzten Ereignis-freien Überleben assoziiert. Mutationen in TET2 scheinen vor allem bei Patienten >65 Jahre und bei Patienten mit günstiger Risikogruppe der AML einen ungünstigen Einfluss auf das Ereignisfreie-Überleben bei AML zu nehmen. Mutationen im GATA2-Gen hingegen sind mit biallelischen CEBPa-Mutationen (biCEBPa) assoziiert und könnten ein Marker zur Identifikation von Patienten mit noch günstigerer Prognose in der Untergruppe von Patienten mit prognostisch günstiger biCEBPA mutierter AML darstellen. Patienten mit Mutationen in WT1 und einem zytogenetisch unauffälligem Karyotyp bilden eine eigene Untergruppe mit schlechtem Therapieansprechen. Mutationen in NRAS, KRASIDH1 und IDH2 scheinen einen Einfluss auf die Leukämieentstehung zu nehmen und könnten zukünftig eine wichtige Rolle bei der Wahl der geeigneten Therapie spielen. Mutationen in IDH1 scheinen sich bei zytogenetisch unauffälliger AML mit niedrigem molekulargenetischen Risiko (Mutationen in NPM1/FLT3-ITD negativ) ungünstig auszuwirken. Während eine IDH2-R140-Mutation keinen oder einen eher günstigen Einfluss auf die Prognose zu nehmen scheint, ist die IDH2-R172-Mutation mit einem ungünstigen Krankheitsverlauf bei AML assoziiert. Patienten mit einer KRAS-Mutation können eventuell von einer höheren Ara-C Dosis zu profitieren.


Chromosomale Aberrationen, klinische Subgruppen und Prognosen bei AML

Basisdiagnostik AML (siehe Immunbiologie)

- Differentialblutbild
- Zytochemie
- Immunphänotypisierung


Literatur

Yoo et al, Cancer Genet Cytogenet 198:107 (2010) / Song et al, Cancer Genet Cytogenet 198:144 (2010) / Christ, Med Klin (Munich) 102:290 (2007) / Jabbour et al, Mayo Clin Proc. 81:247 (2006) / Dempke, Lehrbuch Hämato-Onkologie 322 (2006) / Arber et al, WHO Classification of Tumours of Haematopoietic and Lymphoid Tissues 110 (2008) / Bacher, Haferlach, medizinische genetik (2008)