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

Primäre Myelofibrose (PMF)

Dipl.-Ing. (FH) Tanja Hinrichsen

Wissenschaftlicher Hintergrund

Die PMF gehört zu den myeloproliferativen Neoplasien und ist eine hämatopoetische Stammzellerkrankung mit Fibrose des Knochenmarkraumes und sukzessiver Verdrängung des hämatopoetisch aktiven Knochenmarks. Vorherrschend ist eine Proliferation der Megakaryozyten und der Granulozyten im Knochenmark. Sie entwickelt sich dabei allmählich aus einer frühen präfibrotischen Phase (präPMF), charakterisiert durch hyperzelluläres Knochenmark ohne oder mit minimaler Retikulinfibrose, in eine fibrotische Phase mit ausgeprägter Retikulin- oder Kollagenfibrose und häufig Osteosklerose.

Das fortgeschrittene Stadium der PMF ist klinisch gekennzeichnet durch eine deutliche Anämie, grenzwertige bis milde Leukozytose oder Leukopenie, leichte Thrombozytose oder Verringerung der Thrombozytenzahl, hohe Serum-LDH-Level, das Vorhandensein von peripheren Erythro- und Myeloblasten (Leukoerythroblastose), tropfenförmigen Erythrozyten und Splenomegalie. Für den klinischen Verlauf ist eine Unterscheidung von Essentieller Thrombozythämie (ET) und PräPMF wichtig. Eine Post-MF entwickelt sich in 25-50% der Patienten mit Polyzythämia vera (PV) und in 2-3% der Patienten mit ET. Bei V.a. PMF sollte zunächst eine PV, ET, CML oder andere myeloproliferative Neoplasie ausgeschlossen werden.

Im Jahr 2016 erfolgt eine Revision der WHO-Kriterien für PMF. Für die Diagnose einer PMF, präfibrotische Phase oder fibrotische Phase müssen alle drei Hauptkriterien und mindestens ein Nebenkriterium der entsprechenden WHO-Kriterien erfüllt sein. 


Zu den molekulargenetisch-diagnostischen Kriterien der PMF gehört die Variante JAK2 Val617Phe in Exon 14, die in etwa 50-60% der PMF-Patienten nachgewiesen wird und zu einer konstitutiven Aktivierung des JAK-STAT-Signalweges führt.

In ca. 8% der PMF-Patienten können Varianten in Exon 10 von MPL, die hauptsächlich die Aminosäure Trp515 betreffen, nachgewiesen werden.  Die häufigsten Varianten an MPL-Trp515 führen zu einem Aminosäureaustausch von Tryptophan nach Leucin (Trp515Leu), Lysin (Trp515Lys) oder Alanin (Trp515Ala) und somit ebenfalls zu einer konstitutiven Aktivierung des JAK-STAT-Signalweges.

Weitere ca. 30% der PMF-Patienten tragen Varianten in Exon 9 von CALR, welche mit einem jüngeren Alter, höheren Thrombozytenwerten und niedrigerer Frequenz an Anämie, Leukozytose und Spliceosom-Varianten assoziiert sind. Bei den CALR-Varianten handelt es sich um verschiedene somatische Deletions- bzw. Insertionsvarianten, die zu einem Frameshift und somit zu einem spezifischen, alternativen Leserahmen führen. Man unterscheidet dabei vorrangig Typ 1- (52 bp-Deletionen, p.(L367fs*46)) bzw. Typ 1-ähnliche Varianten und Typ 2- (5 bp-Insertion, p.(K385fs*47)) bzw. Typ 2-ähnliche Varianten in CALR, wobei in PMF Typ 2- bzw. Typ 2-ähnliche Varianten mit einer erhöhten Risikogruppe, zirkulierendem Blastenzellanteil, Leukozytenzahl und vermindertem Überleben assoziiert sind. Bemerkenswert ist der Überlebensvorteil von PMF-Patienten mit CALR Typ 1- bzw. Typ 1-ähnliche Varianten gegenüber PMF-Patienten mit anderen Genotypen. CALR codiert für ein Ca2+-bindendes Chaperon des endoplasmatischen Retikulums.

PMF-Patienten, die keine Variante in JAK2, MPL oder CALR aufweisen, werden als triple-negativ bezeichnet. In Einzelfällen kann bei diesen Patienten eine SH2B3-Variante nachgewiesen werden. SH2B3 spielt eine entscheidene Rolle in der Hämatopoese durch negative Regulation der JAK2 Aktivierung. Die häufigsten Varianten finden sich in Exon 2 des SH2B3-Gens, gefolgt von Exon 8.

Allgemein konnte gezeigt werden, dass PMF-Patienten mit Varianten in einem dieser fünf Gene - ASXL1, EZH2, SRSF2, IDH1, IDH2 - eine IPSS/DIPSS-plus unabhängige molekulare Hochrisikogruppe mit einem kürzeren Gesamtüberleben und höherem AML-Risiko darstellen als PMF-Patienten ohne Varianten in diesen Genen. Dabei zeigen CALR+/ASXL1- Patienten das längste Überleben, während CALR-/ASXL1+ Patienten das kürzeste Überleben zeigten.

Zytogenetische Veränderungen sind bei ca. 40% der Patienten nachweisbar. Das Vorliegen einer del(13)(q12-22), einer der(6)t(1;6)(q21-23;p21.3) oder einer Trisomie 9 ist dabei stark mit einer PMF assoziiert, aber nicht pathognomonisch für eine PMF.

Es lassen sich drei zytogenetische Risikogruppen unterscheiden:

  • günstig: normaler Karyotyp, Einzelaberrationen von 20q-, 13q-, +9, Chromosom 1 Translokation/Duplikation und Veränderungen der Geschlechtschromosomen inkl. –Y
  • sehr ungünstig (very high risk (VHR)): Einzel- oder Mehrfachaberrationen von -7, inv(3)/3q21, i(17q), 12p-/12p11.2, 11q-/11q23, Trisomien der Autosomen (ohne +8, +9)
  • ungünstig: alle anderen Veränderungen.
Flussdiagramm zur Diagnostik von Polyzythämia vera, Essentielle Thrombozytämie und primäre Myelofibrose Diagnostischer Algorithmus für MPN, nach Tefferi et al. 2019, Am J Hematol, 94:133
V. a. EssentielleThrombozytämie Varianten Screening aus Blut JAK2-V617Fnachweisbar? CALR mutiert? MPL mutiert? "Triple negativ" Knochenmarkbiopsie nötig umDiagnose zu bestätigen und um ET vonpräfibrotischer PMF zu unterscheiden Ja Nein Nein Nein Ja Ja V. a.Polyzythämia vera JAK2 Varianten Screening aus Blut JAK2 mutiert? Erythropoetin Levelim Serum prüfen normal odererhöht Knochenmarkbiopsie empfohlenum die Diagnose zu bestätigen+ Bestimmung des Karyotyps erniedrigt keine PV Nein Ja V. a. PrimäreMyelofibrose Knochenmarkbiopsiemit Varianten Screeningund Zytogenetik Diagnose in Betracht ziehen, wennMorphologie des Knochenmarks mit PMFübereinstimmt und 1. JAK2, CALR oder MPL mutiert oder2. Trisomie 9 oder del(13q) vorliegt oder3. andere myeloische Neoplasien ausgeschlossen sind Diagnosewahrscheinlich Diagnosemöglich

Auf Basis dieser Veränderungen wurden drei neue Prognosemodelle bei der PMF vorgeschlagen:


MIPSS70
(mutation-enhanced prognostic scoring system for transplant-age patients)
für Patienten 70 Jahre und jünger
Berechnung
2 Punkte jeweils für
Leukozyten > 25 x 109/L,
Thrombozyten < 100 x 109/L
Anwesenheit ≥ 2 Hochrisikovarianten
speziell ASXL1, SRSF2, EZH2, IDH1, IDH2
1 Punkt jeweils für
Abwesenheit einer CALR Typ I/ähnlichen Variante
Anwesenheit einer Hochrisikovariante
Hämoglobin < 10 g/dL
zirkulierende Blasten ≥ 2%
Knochenmarkfibrose ≥ 2
konstitutionelle Symptome
Interpretation
0-1 Punkt MIPSS70 niedrig, medianes Überleben 27,7 Jahre - unerreicht
2-4 Punkte MIPSS70 intermediär, medianes Überleben 6,3-7,1 Jahre
≥ 5 Punkte MIPSS70 hoch, medianes Überleben 2,3-3,1 Jahre


MIPSS70+ version 2.0
Berechnung
4 Punkte für Hochrisikokaryotyp (VHR)
3 Punkte jeweils für
ungünstiger Karyotyp
Anwesenheit ≥ 2 Hochrisikovarianten
speziell ASXL1, SRSF2, EZH2, IDH1, IDH2, U2AF1
2 Punkte jeweils für
Anwesenheit einer Hochrisikovariante
Abwesenheit einer CALR Typ I/ähnlichen Variante
konstitutionelle Symptome
Hämoglobin < 8 g/dL (Frauen) oder < 9 g/dL (Männer)
1 Punkt jeweils für
Hämoglobin 8-9,9 g/dL (Frauen) oder 9-10,9 g/dL (Männer)
zirkulierende Blasten ≥ 2%
Interpretation
0 Punkte MIPSS70+ sehr niedrig, medianes Überleben unerreicht
1-2 Punkte MIPSS70+ niedrig, medianes Überleben 16,4 Jahre
3-4 Punkte MIPSS70+ intermediär, medianes Überleben 7,7 Jahre
5-8 Punkte MIPSS70+ hoch, medianes Überleben 4,1 Jahre
≥ 9 Punkte MIPSS70+ sehr hoch, medianes Überleben 1,8 Jahre

Online Score Calculator: http://www.mipss70score.it/



GIPSS
(genetically-inspired international prognostic scoring system)
Berechnung
2 Punkte für Hochrisikokaryotyp (VHR)
1 Punkt jeweils für
ungünstiger Karyotyp
Abwesenheit einer CALR Typ I/ähnlichen Variante
Anwesenheit einer Variante in ASXL1
Anwesenheit einer U2AF1 Gln157-Variante
Interpretation
0 Punkte GIPSS niedrig, medianes Überleben 26,4 Jahre
1 Punkt GIPSS intermediär-1, medianes Überleben 8 Jahre
2 Punkte GIPSS intermediär-2, medianes Überleben 4,2 Jahre
≥ 3 Punkte GIPSS hoch, medianes Überleben 2 Jahre

GIPSS hoch korreliert dabei immer mit MIPSS70+ version2.0 sehr hoch und hoch und GIPSS niedrig immer mit MIPSS70+ version2.0 sehr niedrig und niedrig.

Flussdiagramm zur Behandlung der Myelofibrose Behandlungsalgorithmus bei Myelofibrose basierend auf MIPSS70+ version2.0 nach Tefferi et al. 2018, Am J Hematol, 93:1551
Sehr hohes Risiko Hohes Risiko Mittleres Risiko Geringes Risiko Sehr geringes Risiko allogene Stammzell-transplantation Transplantationungeeignet klinische Studie behandlungsbedürftig klinische Studie alsbevorzugte Option alternativ konventionelle Therapie basierend auf Behandlungsindikation Anämie Splenomegalie unspezifischeSymptome lokale Knochenschmerzenoder symptomatische extramedulläre Hämatopoese AndrogeneDanazolThalidomidPrednisone HydroxyureaRuxolitinibSplenektomie HydroxyureaRuxolitinibSplenektomie Involved Field-Radiotherapie bevorzugteOption nur Beobachtung bevorzugteOption alternativ 10-Jahres-Überlebensrate < 5 % 10-Jahres-Überlebensrate 13 % 10-Jahres-Überlebensrate 30 % 10-Jahres-Überlebensrate 56 % 10-Jahres-Überlebensrate 92 %

Literatur

Swerdlow, Campo, Harris, Jaffe, Pileri, Stein, Thiele (Eds), 2017, WHO Classification of Tumours of Haematopoietic and Lymphoid Tissues (Revised 4th edition), Chapter 2 / Tefferi et al. 2018, Am J Hematol, 93:1551 / Tefferi et al. 2019, Am J Hematol,  94:133, Tefferi et al. 2018, Leukemia, 32:1189