Next generation sequencing in acute myeloid leukaemia: new insights into the pathogenesis and development of leukemic clones
Authors:
M. Čulen 1,2,3; Z. Kosařová 1,2; I. Ježíšková 2; A. Folta 2; D. Dvořáková 1,2; L. Semerád 1,2; Z. Šustková 1,2; Z. Ráčil 1,2,3
Authors place of work:
Interní hematologická a onkologická klinika, Lékařská fakulta, Masarykova univerzita, Brno
1; Interní hematologická a onkologická klinika, Fakultní nemocnice Brno
2; CEITEC – Středoevropský technologický institut, Masarykova univerzita, Brno
3
Published in the journal:
Transfuze Hematol. dnes,23, 2017, No. 4, p. 185-191.
Category:
Souhrnné práce, původní práce, kazuistiky
Summary
The pathogenesis of acute myeloid leukaemia is a gradual heterogeneous process induced in the majority of cases by multiple genetic aberrations. The latest evidence shows that different genetic lesions play specific roles in this process, cooperate with each other and are repeatedly found in a specific hierarchical order. In many cases, frank leukaemia is preceded by the development of non-malignant clonal haematopoiesis which transforms into a neoplastic process by the generation of further mutations. The successive accumulation of mutations then produces leukemic sub-clones which may even constitute phenotypically different cell populations with different sensitivity to therapy and relapse-inducing ability. This article aims to provide a concise review of the latest data on the kinetics of acute myeloid leukaemia generation and relapse and also on the role of somatic mutations most frequently involved in these processes.
Key words:
AML – clonality – NGS – haematopoiesis – relapse
Zdroje
1. Arber DA, Orazi A, Hasserjian R, et al. The 2016 revision to the World Health Organization classification of myeloid neoplasms and acute leukemia. Blood 2016;127 : 2391–2405.
2. Falini B, Mecucci C, Tiacci E, et al. Cytoplasmic nucleophosmin in acute myelogenous leukemia with a normal karyotype. N Engl J Med 2005;352 : 254–266.
3. Cancer Genome Atlas Research N. Genomic and epigenomic landscapes of adult de novo acute myeloid leukemia. N Engl J Med 2013;368 : 2059–2074.
4. Metzeler KH, Herold T, Rothenberg-Thurley M, et al. Spectrum and prognostic relevance of driver gene mutations in acute myeloid leukemia. Blood 2016;128 : 686–698.
5. Shlush LI, Zandi S, Mitchell A, et al. Identification of pre-leukaemic haematopoietic stem cells in acute leukaemia. Nature 2014;506 : 328–333.
6. Corces-Zimmerman MR, Hong W-J, Weissman IL, Medeiros BC, Majeti R. Preleukemic mutations in human acute myeloid leukemia affect epigenetic regulators and persist in remission. P Natl Acad Sci USA 2014;111 : 2548–2553.
7. Busch K, Klapproth K, Barile M, et al. Fundamental properties of unperturbed haematopoiesis from stem cells in vivo. Nature 2015;518 : 542–546.
8. Sun J, Ramos A, Chapman B, et al. Clonal dynamics of native haematopoiesis. Nature 2014;514 : 322–327.
9. Pløen GG, Nederby L, Guldberg P, et al. Persistence of DNMT3a mutations at long-term remission in adult patients with AML. Brit J Haematol 2014;167 : 478–486.
10. Jeziskova I, Musilova M, Culen M, et al. DNMT3a gene: Distribution of the mutations and their stability during treatment in patients with AML. Ann Hematol 2015;94: S78–S78.
11. Thol F, Klesse S, Kohler L, et al. Acute myeloid leukemia derived from lympho-myeloid clonal hematopoiesis. Leukemia 2017;31 : 1286–1295.
12. Jaiswal S, Fontanillas P, Flannick J, et al. Age-related clonal hematopoiesis associated with adverse outcomes. N Engl J Med 2014;371 : 2488–2498.
13. Genovese G, Kahler AK, Handsaker RE, et al. Clonal hematopoiesis and blood-cancer risk inferred from blood DNA sequence. N Engl J Med 2014;371 : 2477–2487.
14. Jaiswal S, Natarajan P, Silver AJ, et al. Clonal hematopoiesis and risk of atherosclerotic cardiovascular disease. N Engl J Med 2017;377 : 111–121.
15. Bursen A, Schwabe K, Ruster B, et al. The AF4.MLL fusion protein is capable of inducing ALL in mice without requirement of MLL.AF4. Blood 2010;115 : 3570–3579.
16. So CW, Karsunky H, Passegue E, et al. MLL-GAS7 transforms multipotent hematopoietic progenitors and induces mixed lineage leukemias in mice. Cancer Cell 2003;3 : 161–171.
17. Haferlach C, Kohlmann A, Kern W, Haferlach T, Schnittger S. Cytogenetic and molecular genetic characterization of MLL-PTD positive AML in comparison to MLL-translocated AML. Blood 2013;122 : 2557.
18. Sun QY, Ding LW, Tan KT, et al. Ordering of mutations in acute myeloid leukemia with partial tandem duplication of MLL (MLL-PTD). Leukemia 2017; 31 : 1–10.
19. Weisser M, Kern W, Schoch C, et al. Risk assessment by monitoring expression levels of partial tandem duplications in the MLL gene in acute myeloid leukemia during therapy. Haematologica 2005;90 : 881–889.
20. Welch JS, Ley TJ, Link DC, et al. The origin and evolution of muta-tions in acute myeloid leukemia. Cell 2012;150 : 264–278.
21. Hirsch P, Zhang Y, Tang R, et al. Genetic hierarchy and temporal variegation in the clonal history of acute myeloid leukaemia. Nat Commun 2016;7 : 12475.
22. Shouval R, Shlush LI, Yehudai-Resheff S, et al. Single cell analysis exposes intratumor heterogeneity and suggests that FLT3-ITD is a late event in leukemogenesis. Exp Hematol 2014;42 : 457–463.
23. Jeziskova I, Musilova M, Culen M, et al. Distribution of mutations in DNMT3a gene and the suitability of mutations in R882 codon for MRD monitoring in patients with AML. Int J Hematol 2015;102 : 553–557.
24. Vosberg S, Hartmann L, Metzeler KH, et al. Evolutionary patterns of cytogenetically normal acute myeloid leukemia correlate with time to relapse. Blood 2016;128 : 288.
25. Klco JM, Spencer DH, Miller CA, et al. Functional heterogeneity of genetically defined subclones in acute myeloid leukemia. Cancer Cell 2014;25 : 379–392.
26. Wong TN, Miller CA, Klco JM, et al. Rapid expansion of preexisting nonleukemic hematopoietic clones frequently follows induction therapy for de novo AML. Blood 2016;127 : 893–897.
27. Klco JM, Miller CA, Griffith M, et al. Association between mutation clearance after induction therapy and outcomes in acute myeloid leukemia. JAMA 2015;314 : 811–822
Štítky
Hematologie a transfuzní lékařství Interní lékařství OnkologieČlánek vyšel v časopise
Transfuze a hematologie dnes
2017 Číslo 4
-
Všechny články tohoto čísla
- Sekvenování nové generace u akutní myeloidní leukemie: nový pohled na patogenezi a vývoj leukemických klonů
- Možnost ukončení terapie tyrozin-kinázovými inhibitory u nemocných s chronickou myeloidní leukemií a koncept „treatment-free remission“
- První perorální inhibitor proteazomu v léčbě relabujícího/refrakterního mnohočetného myelomu
- Epigenetické změny jako nový nástroj pro prognostickou stratifikaci pacientů s chronickou lymfocytární leukemií
- Angioimunoblastický T-lymfom: přehled problematiky, zkušenosti centra a kazuistika sekvenčního vzniku difuzního velkobuněčného B-lymfomu
- 25 let Českého národního registru dárců dřeně (ČNRDD) a Nadace pro transplantace kostní dřeně
- Prof. MUDr. Otto Hrodek, DrSc. – 95 let
- Doc. MUDr. Radana Neuwirtová, CSc., se dožívá 90 let
- Obsah ročníku 23/2017
- Transfuze a hematologie dnes
- Archiv čísel
- Aktuální číslo
- Pouze online
- Informace o časopisu
Nejčtenější v tomto čísle
- Angioimunoblastický T-lymfom: přehled problematiky, zkušenosti centra a kazuistika sekvenčního vzniku difuzního velkobuněčného B-lymfomu
- Sekvenování nové generace u akutní myeloidní leukemie: nový pohled na patogenezi a vývoj leukemických klonů
- Doc. MUDr. Radana Neuwirtová, CSc., se dožívá 90 let
- Prof. MUDr. Otto Hrodek, DrSc. – 95 let