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

Chronische myeloische Leukämie (CML)

Dipl.-Ing. (FH) Tanja Hinrichsen, Dipl.-Ing. (FH) Meike Rösemann

Wissenschaftlicher Hintergrund

Die chronische myeloische Leukämie (CML) gehört zu den Myeloproliferativen Neoplasien und ist durch das Auftreten der Translokation t(9;22)(q34;q11.2) und dem daraus resultierenden BCR-ABL1-Fusionsgen charakterisiert. Bei Diagnosestellung findet sich zytogenetisch in der Chromosomenanalyse in >90% der Patienten die reziproke Translokation t(9;22)(q34;q11.2), bei der das sogenannte Philadelphia-Chromosom (Ph+) entsteht. In den restlichen Fällen treten entweder variante Translokationen unter Beteiligung eines dritten oder vierten Chromosoms zusätzlich zu Chromosom 9 und 22 auf oder es werden kryptische Translokationen von 9q34 (ABL1) und 22q11.2 (BCR) detektiert, die einer zytogenetischen Analyse nicht zugänglich sind, jedoch mittels Fluoreszenz-in situ-Hybridisierung (FISH) nachgewiesen werden können. Jährlich werden etwas über 1000 Neuerkrankungen beschrieben. Das BCR-ABL1 Fusionsgen kann in allen myeloiden Linien sowie in einigen lymphoiden und endothelialen Zellen gefunden werden. Morphologisch zeigt sich in der chronischen Phase im peripheren Blut eine Leukozytose mit Neutrophilen in unterschiedlichen Reifungsstufen sowie häufig Basophilie, Eosinophilie, gelegentlich Thrombozytose und ein Blastenanteil <2%.  Das Knochenmark ist hyperzellulär mit granulozytärer Proliferation und einem dem Blut ähnlichen Reifungsmuster. Der Blastenanteil liegt meist bei <5% und steigt auf ≥10% in den fortgeschrittenen Stadien an. Die Megakaryozyten sind klein und zeigen hypersegmentierte Kerne.

Klassisch wird die CML in drei Phasen eingeteilt: die chronische Phase (CP), die Akzelerationsphase (AP) und die Blastenphase (BP). In 90–95% der CML-Fälle erfolgt die Diagnose in der CP der Erkrankung. Zu diesem Zeitpunkt zeigen ~10% der Patienten zusätzliche klonale zytogenetische Veränderungen. Der Anteil steigt im Verlauf der Erkrankung an und liegt in der BP bei ca. 80%. Zusatzaberrationen werden basierend auf ihrer Häufigkeit in "major route"-Veränderungen wie Trisomie 8, i(17q), Trisomie 19 sowie ein zusätzliches Ph+ und "minor route"-Veränderungen wie z.B. -7, -17, +17, +21, –Y, t(3;12), t(4;6), t(2;16) und t(1;21) klassifiziert. Major-Route-Veränderungen werden mit einer erhöhten Progressionsrate, einer ungünstigeren Prognose und einem schlechteren Ansprechen auf Tyrosinkinase-Inhibitoren (TKI) assoziiert. Die sechs häufigsten zusätzlichen Einzelveränderungen können zudem basierend auf dem Zeitpunkt ihres Erscheinens sowie ihrem Einfluss auf die Therapie und das Überleben in eine prognostisch gute und eine prognostisch ungünstige Gruppe stratifiziert werden. Patienten der Gruppe 1 (Trisomie 8, -Y, zusätzliches Ph+) mit relativ guter Prognose zeigen im Vergleich zu Patienten ohne zusätzliche Veränderungen ein vergleichbares Überleben, wenn die zusätzliche Veränderung in der CP oder zum Zeitpunkt der Diagnose auftritt. Patienten der Gruppe 2 (i(17)(q10), -7/del7q und 3q26.3 Rearrangements) zeigen eine ungünstige Prognose, unabhängig vom Zeitpunkt des Auftretens der Zusatzaberration.

Der Behandlungserfolg mit TKIs hängt außerdem von der Phase der Erkrankung ab. So können zum Diagnosezeitpunkt in der AP befindliche Patienten unter TKI-Therapie einen ähnlichen Verlauf zeigen wie Patienten in der CP. Ein erhöhter Blastenanteil während der AP zum Diagnosezeitpunkt oder der Übergang in eine AP unter TKI-Therapie kann sich negativ auf das Therapieansprechen auswirken. Die BP wird definiert durch ≥20% Blasten im peripheren Blut oder Knochenmark oder die Anwesenheit einer extramedullären Blastenproliferation und ist generell mit einer ungünstigen Prognose assoziiert, unabhängig von einer TKI-Therapie.


Neben zytogenetischen Veränderungen sind in den fortgeschrittenen Stadien der Erkrankung Varianten in den Genen TP53, RB1, MYC, CDKN2A, NRAS, KRAS, RUNX1, MECOM, TET2, CBL, ASXL1, IDH1 und IDH2 beschrieben, wobei deren mögliche Rolle in der Transformation ungeklärt ist.

Molekulargenetisch sind verschiedene Fusionstranskripte des BCR-ABL1-Fusionsgens mittels RT-PCR nachweisbar. Die Bestimmung des genauen Bruchpunktes kann dabei Auskunft über den Phänotyp der Erkrankung liefern. Während bei der CML der Bruchpunkt im BCR-Gen meist in der major breakpoint cluster region (M-BCR) liegt und den Fusionstranskripten e14a2, e14a3, e13a2, e13a3 entspricht, ist ein Bruchpunkt in der minor breakpoint cluster region (m-BCR), entsprechend e1a2, wahrscheinlicher mit einer Philadelphia-positiven ALL und ein Bruchpunkt in der micro breakpoint cluster region (µ-BCR), entsprechend e19a2, mit einer neutrophilen Reifung und/oder auffälligen Thrombozytose assoziiert. 

Der molekulargenetische Nachweis spielt für das Therapie-Monitoring sowie bei Philadelphia-Chromosom negativen (Ph-), jedoch BCR-ABL1-positiven CML-Fällen eine entscheidende Rolle, da BCR-ABL1 zu einer konstitutiven Aktivierung der ABL1-Tyrosinkinase führt und somit eine Therapie mit  TKIs indiziert ist. TKIs, wie Imatinib, Dasatinib oder Nilotinib konkurrieren mit ATP um die Bindungstelle der BCR-ABL1 Kinasedomäne und verhindern so die Phosphorylierung der nachfoldenden Substrate. Entsprechend den Empfehlungen des European LeukemiaNet (ELN) sollte bei Diagnosestellung daher neben der Zytomorphologie eine Chromosomenanalyse an Knochenmarkzellen, im Falle eines Philadelphia-Chromosom negativen Karyotyps eine FISH-Analyse sowie eine quantitative PCR zur Identifikation des Transkripttyps erfolgen.

Empfehlungen des ELN für das zytogenetische und molekulargenetische Monitoring


(CBA = Chromomenbänderungsanalyse, CCyR = komplettes zytogenetisches Ansprechen, KM = Knochenmark, MMR= major molecular response, MR = molecular response, pB = peripheres Blut, PCR= Polymerase-Kettenreaktion)

Das Monitoring sollte zum International Scale (IS) erfolgen. Eine Messung nach IS ist allerdings derzeit nur für die häufigsten Fusionstranskripte e13a2 und e14a2 möglich. Die BCR-ABL1-Quantifizierung (BCR-ABL1% nach IS) sollte im Abstand von 3 Monaten so lange erfolgen, bis eine major molecular response (MMR) bzw. MR3,0, d.h. eine BCR-ABL1 Last von <0,1% nachgewiesen werden kann. Anschließend erfolgt die Kontrolle alle 3 bis 6 Monate. Bei einem tieferen molekularen Ansprechen (deep molecular response) sinkt das nachgewiesene BCR-ABL1-Transkriptlevel unterhalb der Grenze der MMR. Bei einer MR4,0 liegt die BCR-ABL1-Last bei  kleiner als 0,01%IS, bei einer MR4,5 bzw. MR5,0 bei 0,0032%IS bzw. 0,001%IS. Das ELN unterscheidet drei Klassen des Ansprechens: bei optimalem Ansprechen sollte die Therapiestrategie fortgesetzt, im Falle eines Therapieversagens gewechselt werden. Es wird eine Korrelation zwischen einem frühen (3 Monate) zytogenetischen und molekularen Ansprechen und einer besseren langfristigen Prognose vermutet. Die Klasse ‚Warning‘ beinhaltet die Patienten, die ein engmaschigeres Monitoring benötigen, um im Falle eines eintretenden Therapieversagens einen schnellen Wechsel zu gewährleisten.

Definition für das Ansprechen auf Erstlinien-TKI-Therapie gemäß des ELN


(NA = nicht anwendbar; u/o = und/oder; CHR = komplettes hämatologisches Ansprechen)

Ein frühes molekulares Ansprechen (BCR-ABL1IS ≤ 10% nach 3 Monaten) korreliert mit der Chance auf das Erreichen einer tiefen molekularen Remission (MR4 -  MR5) und ermöglicht so eine weitere Option: das Einstellen der TKI-Therapie und somit das Erreichen einer Therapie-freien Remission (TFR). Voraussetzungen hierfür sind das Erreichen einer tiefen molekularen Remission unter TKI-Therapie und eine stabile, anhaltende tiefe molekulare Remission über mindestens 1 Jahr. Ungefähr 40-50% der Patienten verbleiben nach Absetzen der Erstlinientherapie in der TFR. Der Einsatz von Nilotinib, Dasatinib oder Bosutinib als Erstlinientherapie zeigt eine höhere Rate zytogenetischer und molekularer Remissionen sowie ein schnelleres Erreichen eines tiefen molekularen Ansprechens im Vergleich zu Imatinib. Jedoch sollte hier stets eine Abwägung des therapeutischen Nutzens gegenüber möglichen Nebenwirkungen erfolgen. Die Überlebensraten konnten mit dem Einsatz der Zweitgenerationsinhibitoren gegenüber Imatinib nicht verbessert werden.

Bei ca. 50% der Patienten mit Therapieversagen und Progression finden sich Varianten in der ABL1 Kinasedomäne. Dies korreliert mit einem Wiederanstieg der BCR-ABL1-Expression, welche im Zuge des Therapie-Monitorings nachgewiesen werden kann. Über 100 resistenzverursachenden Varianten sind gegenüber Imatinib, weniger gegenüber Dasatinib, Nilotinib sowie Bosutinib beschrieben. Alle vier zeigen jedoch keine Wirkung bei Vorliegen einer T315I-Variante. Für diese Patienten stellt der Wechsel zu Ponatinib eine mögliche Therapieoption dar. Daher spielt eine möglichst frühzeitige Identifizierung von Resistenzen für die weitere Behandlungsstrategie eine entscheidende Rolle.

Die Variantenanalyse sollte gemäß ELN in folgenden Situationen durchgeführt werden:

  • Nach Resistenz auf die Erstlinientherapie (mindestens der Verlust der MMR)
  • Nach Resistenz auf die Zweitlinientherapie bzw. zur Verlaufskontrolle einer vorbestehenden Variante während der Zweitlinientherapie
  • in der AP oder BP
  • die Größe des mutierten Klons sollte angegeben werden

Liste einer Auswahl an ABL1-Mutationen


Alle gezeigten sowie weitere Mutationen sind schwach sensitiv oder resistent gegenüber Imatinib.

Asciminib (ABL001) ist ein allosterischer TKI, der an die Myristoyl-Bindungsstelle von BCR-ABL1 bindet und die durch die Fusion verloren gegangene, autoregulatorische Aktivität der Kinase nachahmt. In vitro Studien konnten einen additiven Effekt bei gleichzeitigem Einsatz von ABL001 zusammen mit Imatinib, Nilotinib und Dasatinib zeigen, der dem Auftreten einer Resistenz entgegenwirkt. In einer Phase I Studie mit stark vorbehandelten CML-Patienten unter Asciminib-Monotherapie zeigten sich vielversprechende Ergebnisse hinsichtlich einer kompletten zytogenetischen Remission und dem Erreichen einer MMR. Auch bei Vorliegen einer ABL1 T315I-Variante kam es unter Aciminib zum Erreichen einer kompletten zytogenetischen Remission.

Literatur

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