The prognostic value of ASXL1 mutation in primary myelofibrosis. Literature review and clinical case description

A. L. Melikyan; Меликян Анаит Левоновна; I. N. Subortseva; Суборцева Николаевна Ирина; E. A. Gilyazitdinova; Гилязитдинова Елена Александровна; T. I. Koloshejnova; Колошейнова Тамара Ивановна; E. K. Egorova; Егорова Елена Константиновна; E. I. Pustovaya; Пустовая Елена Игоревна; A. B. Sudarikov; Судариков Андрей Борисович; A. O. Abdullaev; Абдуллаев Адхамжон Одиллович; L. A. Gorgidze; Горгидзе Лана Анзоровна; D. I. Chebotarev; Чеботарев Дмитрий Ильич

doi:10.26442/00403660.2020.07.000788

The prognostic value of ASXL1 mutation in primary myelofibrosis. Literature review and clinical case description

Authors: Melikyan A.L.¹, Subortseva I.N.¹, Gilyazitdinova E.A.¹, Koloshejnova T.I.¹, Egorova E.K.¹, Pustovaya E.I.¹, Sudarikov A.B.¹, Abdullaev A.O.¹, Gorgidze L.A.¹, Chebotarev D.I.¹
Affiliations:
1. National Research Center for Hematology
Issue: Vol 92, No 7 (2020)
Pages: 95-99
Section: Clinical notes
URL: https://ter-arkhiv.ru/0040-3660/article/view/43132
DOI: https://doi.org/10.26442/00403660.2020.07.000788
ID: 43132

Cite item

Full Text

Abstract
Full Text
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

Primary myelofibrosis is a myeloproliferative neoplasm that occurs de novo, characterized by clonal proliferation of stem cells, abnormal expression of cytokines, bone marrow fibrosis, hepatosplenomegaly – as a result of extramedullary hematopoiesis, symptoms of tumor intoxication, cachexemia, peripheral blood leukoerythroblastosis, leukemic progression and low survival. Primary myelofibrosis is a chronic incurable disease. The aims of therapy: preventing progression, increasing overall survival, improving quality of life. The choice of therapeutic tactics is limited. Allogenic hematopoietic stem cell transplantation is the only method that gives a chance for a cure. The role of mutations in a number of genes in the early identification of candidates for allogeneic hematopoietic stem cell transplantation is being actively studied. The article describes the clinical case of the detection of ASXL1 gene mutations in a patient with prefibrous primary myelofibrosis. The diagnosis was established on the basis of WHO criteria 2016. The examination revealed a mutation of ASXL1. Interferon alfa therapy is carried out, against the background of which clinico-hematological remission has been achieved. Despite the identified mutation, the patient is not a candidate for allogeneic hematopoietic stem cell transplantation. Given the unfavorable prognostic value of the ASXL1 mutation, the patient is subject to active dynamic observation and aggressive therapeutic tactics when signs of disease progression appear.

Keywords

primary myelofibrosis, myeloproliferative neoplasms, ASXL1 mutations, allogeneic stem cell transplantation

Full Text

Алло-ТГСК – трансплантация аллогенных гемопоэтических стволовых клеток

ИП – истинная полицитемия

МПН – миелопролиферативное новообразование

ПМФ – первичный миелофиброз

ЭТ – эссенциальная тромбоцитемия

DIPSS (Dynamic International Prognostic Scoring System) – Динамическая международная система прогностической оценки

GIPSS (Genetically Inspired Prognostic Scoring System) – Генетическая международная система прогностической оценки

IPSS (International Prognostic Scoring System) – Международная система прогностической оценки

MIPSS-70, MIPSS-70 plus (Mutation-Enhanced International Prognostic Score System) – Международная система прогностических оценок

NGS (next generation sequencing) – технология секвенирования нового поколения

Введение

Миелопролиферативные новообразования (МПН) представляют собой группу клональных заболеваний, возникающих на уровне гемопоэтических стволовых клеток, что приводит к активной пролиферации дифференцированных клеток миелоидного ряда. В последние годы благодаря использованию технологии секвенирования нового поколения (next generation sequencing – NGS) осознана сложность патогенеза МПН. Интеграция молекулярной генетики в прогностические модели и алгоритмы терапии активно применяется при первичном миелофиброзе (ПМФ) [1, 2].

При МПН в 90–95% случаев определяются мутации трех генов – JAK2, CALR или MPL, которые являются соматическими и обусловливают определенный фенотип заболевания. Примечательно, что эти мутации являются взаимоисключающими [3]. Мутации генов JAK2 и MPL являются точечными (то есть JAK2 V617F и MPL W515L/K), мутации гена CALR представляют собой инсерции и делеции, что приводит к сдвигу рамки считывания и генерации нового C-конца [3, 4]. Мутации JAK2, CALR, MPL – «драйверные», инициируют развитие заболевания и являются достаточными для того, чтобы был реализован фенотип МПН [5].

В дополнение к фенотипическим «драйверным» мутациям больные МПН часто имеют мутации в других генах, а именно в генах, участвующих в эпигенетической регуляции (например, TET2, ASXL1, DNMT1A, EZH2, IDH1/2), сплайсинге РНК (SRSF2, SF3B1, U2AF1), супрессии опухолевого роста (p53). С ростом использования панелей NGS в клинической практике дополнительные нефенотипические мутации приобретают все большее прогностическое значение. В частности, известно, что ASXL1, EZH2, IDH1/2 и SRSF2 оказывают негативное влияние на прогноз при ПМФ [6]. Выявление мутаций в любом из этих генов у больных ПМФ определяется как высокий молекулярный риск [7]. Количество мутаций также имеет прогностическое значение – в случаях диагностики множественных мутаций прогноз хуже независимо от конкретной мутации [6, 8, 9].

Мутации в гене эпигенетической регуляции ASXL1 часто (до 35% наблюдений) встречаются при ПМФ независимо от наличия или отсутствия драйверной мутации. ASXL1 находится на хромосоме 20q11. Ген ASXL1 кодирует ядерный белок, регулирующий эпигенетическое мечение и транскрипцию через взаимодействие с белками PcG и различными активаторами и супрессорами транскрипции. Рутинное исследование ASXL1 при МПН показало, что мутации в ASXL1 приводят к потере триметилирования гистона H3 лизина 27 (H3K27), опосредованного поликомб-репрессивным комплексом 2 (H3K27), и последующей потере репрессии кластера HOXA [10]. Последние данные указывают на то, что мутации в ASXL1 могут также приводить к ингибированию метилирования H3K4 [11]. Высказано предположение, что мутации ASXL1 увеличивают активность комплекса деубиквитиназы ASXL1-BAP, что приводит к потере гистона H2AK119. Убиквитинирование вместе с потерей триметилирования H3K27 активирует гены, участвующие в дифференцировке клеток миелоидного ряда. Недавно показано, что мутантный ASXL1 непосредственно связывает BET-бромодомен-содержащий белок 4, вызывая фосфорилирование РНК-полимеразы II и ацетилирование H3K27 и H3Kl22, что приводит к усилению активности генов, участвующих в миелоидной дифференцировке [12].

Выявление мутаций ASXL1 является неблагоприятным прогностическим фактором при ПМФ (больные пожилого возраста, высокий лейкоцитоз в дебюте заболевания) [7, 13]. Не выявлено корреляции между мутацией ASXL1 и конкретной «драйверной» мутацией Ph-негативных МПН. Однако при CALR-позитивном ПМФ мутации ASXL1 чаще определялись в случаях CALR типа 1, чем CALR типа 2 [14]. Показано, что благоприятный прогноз CALR-позитивного ПМФ нивелируется при наличии мутации ASXL1 [15]. Больные ПМФ с мутацией ASXL1 имели более короткое время до неудачи лечения руксолитинибом и невысокую общую выживаемость [16]. У больных ПМФ ASXL1 является геном, в котором чаще всего появлялись мутации во время лечения руксолитинибом, что приводило к развитию лейкоцитоза и тромбоцитопении [17]. Открытым остается вопрос, происходит ли селекция субклонов, несущих мутацию ASXL1, во время лечения руксолитинибом. Наконец, детекция мутации ASXL1 является неблагоприятным прогностическим фактором при ПМФ при трансплантации аллогенных гемопоэтических стволовых клеток (алло-ТГСК). Это независимый фактор риска низкой выживаемости без прогрессирования заболевания [18].

Эксперты Всемирной организации здравоохранения в 2016 г. выделили новую диагностическую категорию, разделив пациентов с ПМФ на две отдельные группы: префиброзный ПМФ и явный ПМФ [19]. Некоторые пациенты, у которых ранее заболевание классифицировалось как эссенциальная тромбоцитемия (ЭТ), согласно новым критериям, имеют префиброзный ПМФ. Продемонстрировано, что прогноз у больных префиброзным ПМФ хуже в сравнении с ЭТ [20].

За последние 10 лет разработаны различные системы оценки прогноза для ПМФ, включая Международную систему прогностической оценки (International Prognostic Scoring System – IPSS) и Динамическую международную систему прогностической оценки (Dynamic International Prognostic Scoring System – DIPSS) [21, 22]. Ряд прогностических моделей имеют интегрированные молекулярные данные. Показано, что тип «драйверной» мутации имеет прогностическое значение при ПМФ. В частности, мутация CALR типа 1 является хорошим прогностическим фактором [23]. Исторически считалось, что прогноз при тройном негативном ПМФ неблагоприятный. Однако это не подтверждено в недавнем исследовании [20]. Показано, что наличие дополнительных мутаций (как сам факт наличия специфических мутаций, так и количество мутаций) имеет прогностическое значение при ПМФ [6, 7]. Пациенты с ПМФ (как с префиброзной, так и с явной стадией) с мутациями, определенными как высокий молекулярный риск, имели низкую общую выживаемость, выживаемость без трансформации в острый лейкоз. Прогноз значительно хуже при выявлении множественных мутаций [20]. Для больных ПМФ разработаны прогностические шкалы, ни в одной из них нет такого критерия, как префиброзный ПМФ или явный ПМФ.

Молекулярная международная система прогностической оценки (The Mutation-Enhanced International Prognostic Score System, MIPSS-70) и MIPSS-70 plus разработаны для пациентов моложе 70 лет с учетом возможности проведения алло-ТГСК больным, отнесенным в группу высокого риска [24]. MIPSS-70 plus содержит цитогенетическую информацию, а MIPSS-70 – нет. MIPSS-70 включает параметры: 1) наличие анемии; 2) лейкоцитоз или лейкопения; 3) тромбоцитопения; 4) бласты в периферической крови; 5) конституциональные симптомы; 6) степень фиброза костного мозга; 7) IPSS/DIPSS plus категория; 8) тип «драйверной» мутации; 9) отсутствие мутации CALR типа 1; 10) мутации высокого молекулярного риска; 11) категория высокого молекулярного риска; 12) наличие ≥2 мутаций высокого молекулярного риска. Каждый критерий имеет значение 1 балл, за исключением лейкоцитоза, тромбоцитопении и наличия ≥2 мутаций высокого молекулярного риска, каждый из которых оценивается как 2 балла. Пациенты могут быть стратифицированы на 3 категории: низкий, средний или высокий риск. Данная прогностическая система позволяет провести всестороннюю оценку клинических, лабораторных и молекулярных данных с целью отбора пациентов – кандидатов для алло-ТГСК.

Генетическая международная система прогностической оценки (Genetically Inspired Prognostic Scoring System – GIPSS) – это прогностическая шкала, основанная только на молекулярных характеристиках ПМФ [25]. В данной шкале проводится оценка следующих критериев: 1) кариотип очень высокого риска; 2) неблагоприятный кариотип; 3) отсутствие мутаций CALR типа 1; 4) наличие мутации SRSF2, мутации ASXL1 или мутации U2AF1Q157. Согласно шкале GIPSS выделено 4 категории риска: низкий, промежуточный – 1, промежуточный – 2 и высокий. Новыми аспектами являются использование только молекулярной информации, стратификация кариотипа и замена в мутациях высокого молекулярного риска U2AF1Q157 на IDH1/2. Эта система оценки фокусируется на детальной молекулярной стратификации пациентов и не включает никаких клинических параметров. Более рационально определять прогноз согласно шкале GIPSS у пациентов с префиброзным ПМФ при отсутствии клинических признаков прогрессирования заболевания. Данная шкала менее применима для больных ПМФ в стадии прогрессии, у которых лечебная тактика и прогноз обычно не зависят от молекулярного статуса.

В статье представлено описание клинического случая выявления мутации гена ASXL1 у больного префиброзным ПМФ.

Клинический случай

Пациент Л.Ю.А. 1985 года рождения длительное время страдал хроническим гайморитом. В 2015 г. планировалось оперативное лечение по поводу искривления носовой перегородки. В клиническом анализе крови впервые выявили тромбоцитоз (общий анализ крови от 25.05.2015: гемоглобин 144 г/л, эритроциты 4,97×10¹²/л, гематокрит 41%, тромбоциты 1417×10⁹/л, лейкоциты 13,47×10⁹/л, палочкоядерные 5%, сегментоядерные 59%, лимфоциты 26%, моноциты 8%, эозинофилы 1%, базофилы 1%). При обследовании – умеренная спленомегалия (селезенка 140×60 мм, площадь 80 мм²). Молекулярно-генетическое исследование позволило обнаружить мутацию в экзоне 9 гена кальретикулин (del CALR). Мутаций в генах MPL, JAK2 не выявлено. Согласно гистологическому исследованию трепанобиоптата костного мозга от 27.05.2015 в костномозговых полостях костный мозг повышенной клеточности относительно возрастной нормы. Кроветворная ткань представлена всеми ростками миелопоэза. Гранулоцитарный росток – на всех стадиях дифференцировки, преобладает зрелый пул, много эозинофильных генераций. Эритроидный росток в достаточном количестве, представлен эритрокариоцитами нормобластического вида. Отмечается значительная пролиферация мегакариоцитов, мегакариоциты полиморфны по размеру и форме, с гипо- и гиперлобулярными ядрами, много гигантских форм с гиперлобулярными ядрами, со зрелой морфологией, признаками атипии, расположены разрозненно и в виде рыхлых и плотных кластеров по 4–5 клеток и более межтрабекулярно с тенденцией к паратрабекулярному расположению. Интерстициально разрозненно расположены мелкие лимфоидные клетки, зрелые плазмоциты. Строма с признаками огрубения. При гистохимическом окрашивании по Gomori степень ретикулинового фиброза MF-0 с участками MF-1. В трепанобиоптате картина миелопролиферативного заболевания – префиброзной стадии ПМФ. При цитогенетическом исследовании пунктата костного мозга кариотип определить не удалось – нет митозов.

В связи с высоким тромбоцитозом назначена терапия гидроксикарбамидом по 1500 мг в день перорально и антиагрегантами – ацетилсалициловая кислота 75 мг в день. В результате проводимого лечения достигнута частичная гематологическая ремиссия. Общий анализ крови от 08.09.2015: гемоглобин 147 г/л, эритроциты 4,32×10¹²/л, гематокрит 41%, тромбоциты 718×10⁹/л, лейкоциты 5,72×10⁹/л. Учитывая молодой возраст пациента, с октября 2015 г. получает терапию интерфероном альфа-2b. Сохраняется частичная клинико-гематологическая ремиссия. Общий анализ крови от 20.02.2017: гемоглобин 144 г/л, эритроциты 4,97×10¹²/л, гематокрит 41,5%, тромбоциты 514×10⁹/л, лейкоциты 6,56×10⁹/л. Размеры селезенки сохраняются прежние (140×60 мм).

При обследовании в 2018 г. сохранялась частичная клинико-гематологическая ремиссия. Проводимую терапию переносил относительно удовлетворительно. Отмечал слабость, вялость, повышение температуры тела до субфебрильных цифр, озноб после инъекций. Общий анализ крови от 26.06.2018: гемоглобин 142 г/л, эритроциты 4,73×10¹²/л, гематокрит 40%, тромбоциты 370×10⁹/л, лейкоциты 4,91×10⁹/л. Сохранялась спленомегалия (селезенка 138×58 мм).

При гистологическом исследовании трепанобиоптата гребня подвздошной кости признаков ремиссии или прогрессирования заболевания выявлено не было. Гистологическое исследование от 29.06.2018: костные балки с признаками неравномерной резорбции, фокусами остеосклероза grade 2. Костномозговые полости широкие, в них нормоклеточный костный мозг (относительно возрастной нормы), с участками повышенной клеточности. Гранулоцитарный росток в достаточном количестве, представлен клеточными элементами различной степени зрелости с преобладанием зрелых форм. Эритроидный росток в достаточном количестве, представлен скоплениями эритрокариоцитов нормобластического ряда. Элементы мегакариоцитарного ростка располагаются разрозненно и в виде отдельных рыхлых кластеров (до 4 клеток), преимущественно межтрабекулярно, разных размеров, с морфологическими признаками атипии, гипо- и гиперлобулярными и гиперхромными ядрами. Интерстициально рассеяны мелкие лимфоидные и зрелые плазматические клетки. Строма с геморрагиями, слабовыраженным гемосидерозом. Степень ретикулинового фиброза при окраске по Gomori MF-0 с фокусами MF-1 менее 50%. Морфологическая картина характеризует МПН, ПМФ, префиброзная ранняя стадия.

Обсуждение

За последние полтора десятилетия разработаны, внедрены в практику и продолжают успешно развиваться совершенно новые технологии определения последовательности нуклеиновых кислот, в основе которых лежит стремление к миниатюризации, автоматизации, увеличению объема получаемых данных, а также удешевлению процесса. Появление NGS впервые позволило значительно ускорить и удешевить определение полной последовательности миллионов геномов организмов, начиная от бактерий и заканчивая человеком.

Молекулярная генетика активно используется для стратификации риска у пациентов с МПН. Разработка прогностических моделей, объединяющих молекулярные переменные с клиническими параметрами, позволила более точно классифицировать риски пациентов с ПМФ и позволила врачам разработать основанные на фактических данных персонализированные подходы к лечению. Открытие мутации JAK2V617F в 2005 г. послужило толчком для создания принципиально нового класса препаратов – ингибиторов JAK2 [26]. Пероральный ингибитор JAK1/2 руксолитиниб зарегистрирован для лечения больных ПМФ на основе результатов клинических исследований COMFORT I и COMFORT II и для лечения пациентов с истинной полицитемией (ИП) в случае непереносимости или резистентности к гидроксикарбамиду [27–29]. Руксолитиниб обладает клинической эффективностью, но не является строго селективным в отношении клеток МПН, несущих мутации JAK2V617F или CALR, в результате не происходит существенного снижения аллельной нагрузки. Согласно 4-летним данным исследования COMFORT I, только у 12% пациентов наблюдалось снижение аллельной нагрузки JAK2V617F на более 50%, менее чем у 2% пациентов достигнута полная молекулярная ремиссия [30]. Ретроспективный анализ CALR-позитивных пациентов, получавших руксолитиниб в исследовании COMFORT II, показал отсутствие значимых изменений аллельной нагрузки CALR к 60-й неделе лечения руксолитинибом, несмотря на то, что данная группа пациентов демонстрирует сопоставимые клинические ответы с JAK2-позитивными больными [31]. В исследовании RESPONSE снижение аллельной нагрузки JAK2V617F в среднем составило 40% через 4 года. Эти данные указывают на то, что руксолитиниб может иметь более высокую клональную селективность при ИП по сравнению с ПМФ [32]. Показано, что наличие сопутствующих мутаций влияет на клинический ответ на руксолитиниб при ПМФ, где пациенты с ≥2 мутациями с меньшей вероятностью достигают сокращения размеров селезенки и имеют более короткое время до прекращения лечения. В частности, мутации ASXL1 ассоциированы с худшим исходом у больных ПМФ, получавших руксолитиниб [33]. Исследование COMFORT II показало, что 5-летняя общая выживаемость в группе больных, получающих терапию руксолитинибом, составила 56%, в то время как в контрольной группе (наилучшая доступная терапия) – 44% [34]. Фактически при ретроспективном анализе исследования COMFORT-II оценка вероятной выживаемости указала на преимущество в выживаемости даже в группе больных с мутациями высокого молекулярного риска, предполагая, что руксолитиниб имеет преимущества, связанные с антиклональными эффектами [35].

Интерферон имеет долгую историю в лечении МПН. Признано, что ряд пациентов с ИП и ЭТ, получавших терапию интерфероном, достигают полного молекулярного ответа [36–38]. Сообщалось о корреляции между достижением полного молекулярного ответа и достижением длительной ремиссии МПН [39]. Один из возможных механизмов, с помощью которых интерферон позволяет получить молекулярный ответ при МПН, может быть связан со способностью препарата стимулировать обычно спокойные в цикле популяции стволовых клеток. Поскольку эта цикличность более выражена в JAK2V617F-положительных гемопоэтических стволовых клетках, интерферон приводит к преимущественному истощению стволовых клеток с JAK2V617F, что показано на мышиных моделях [40]. Выявление мутаций (например, в эпигенетических регуляторах, таких как TET2, DNMT3A) связано с резистентностью к терапии интерфероном альфа у больных как ИП, ЭТ, так и ПМФ [41, 42].

Наличие хорошей прогностической мутации (например, CALR) с мутацией высокого молекулярного риска (например, ASXL1) у больных ПМФ может представлять проблему для врачей, принимающих решение о лечении.

Выбор лечебной тактики зависит от определения индивидуального прогноза [2]. В представленном случае сумма баллов по шкалам DIPSS и DIPPS plus указывает на категорию низкого риска. Ввиду тромбоцитоза и сопутствующих факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний проводились терапия антиагрегантами (ацетилсалициловая кислота 75 мг ежедневно) и циторедуктивная терапия. Лечение гидроксикарбамидом позволило получить частичную клинико-гематологическую ремиссию, которая сохранилась при смене лечения на интерферон альфа. Поскольку пациент не имеет конституциональных симптомов и массивной спленомегалии, лечение руксолитинибом в настоящее время не рекомендуется.

Роль прогностических шкал MIPSS-70 plus и GIPSS заключается в раннем выявлении кандидатов для алло-ТГСК. Согласно шкале MIPSS-70 определена категория среднего риска с 5-летней ожидаемой общей выживаемостью 67%. Оценка MIPSS-70 plus указывает на категорию низкого риска с 5-летней общей выживаемостью 100%. Категория риска по шкале GIPSS – промежуточная – 1. Алло-ТГСК в настоящее время не рекомендуется.

Учитывая неблагоприятное прогностическое значение мутации ASXL1, пациент подлежит активному динамическому наблюдению и более агрессивной терапевтической тактике при появлении признаков прогрессирования.