Mutações genéticas na leucemia linfoide aguda pediátrica do subgrupo 'B-other' = Genetic mutations in pediatric B-other acute lymphoblastic leukemia
Natacha Azussa Migita
TESE
Português
T/UNICAMP M588m
[Genetic mutations in pediatric B-other acute lymphoblastic leukemia]
Campinas, SP : [s.n.], 2022.
1 recurso online (139 p.) : il., digital, arquivo PDF.
Orientadores: José Andres Yunes, Katlin Brauer Massirer
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia
Resumo: A Leucemia Linfoide Aguda (LLA) é o tipo de câncer mais comum na infância, correspondendo a cerca de 25% de todos os cânceres pediátricos e mais de 80% de todas as leucemias que ocorrem até os 15 anos. Nas últimas décadas, avanços no tratamento e nos cuidados de suporte aumentaram...
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Resumo: A Leucemia Linfoide Aguda (LLA) é o tipo de câncer mais comum na infância, correspondendo a cerca de 25% de todos os cânceres pediátricos e mais de 80% de todas as leucemias que ocorrem até os 15 anos. Nas últimas décadas, avanços no tratamento e nos cuidados de suporte aumentaram expressivamente as taxas de cura para cerca de 80-90% nos países desenvolvidos. O mesmo não se deu em países em desenvolvimento, onde a falta de acesso às análises genéticas impossibilita a correta alocação dos pacientes nos diferentes grupos de risco. A LLA de células B (LLA-B) corresponde a cerca de 85% dos casos de LLA pediátrica e é categorizada em seis subtipos clássicos: Hiperdiploide, Hipodiploide, ETV6-RUNX1, TCF3-PBX1, BCR-ABL1 e rearranjos de KMT2A. Recentemente, o sequenciamento em larga escala (NGS) revelou novas alterações genéticas e subtipos moleculares de LLA-B entre pacientes pertencentes ao grupo chamado LLA B-other, que é um grupo heterogêneo de LLA sem as alterações cromossômicas clássicas. Neste trabalho investigamos o espectro de mutações genéticas no subgrupo LLA B-other, buscando definir novos subgrupos da LLA e encontrar alterações "acionáveis" ou com impacto na evolução clínica dos pacientes. Entre 1999 e 2017, um total de 562 pacientes LLA-B, sem síndrome de Down, foram inscritos nos protocolos GBTLI (LLA-1999 e LLA-2009) no Centro Boldrini. Destes, 482 foram analisados em relação às anormalidades cromossômicas clássicas e 144 (~30%) foram classificados como LLA B-other, objeto deste estudo. Transcritos de fusão, mutações SNV e níveis de expressão gênica foram analisados por sequenciamento de RNA direcionado com um kit comercial para 1.385 genes (TruSight PanCancer, Illumina). Alterações de número de cópias (CNA) foram analisadas por MLPA digital capaz de detectar simultaneamente 56 genes importantes na leucemia (D007-ALL probe mix, MRC Holland). Os dados de RNA-seq obtidos foram analisados com diversas ferramentas de bioinformática (Illumina Apps e open-source codes) e Coffalyser.Net 8.0 (MRC Holland) para o MPLA digital. Setenta por cento dos 144 casos de LLA B-other analisados foram classificados dentro dos novos subtipos moleculares: DUX4-cluster (7,26%), iAMP21 (1,45%), ZNF384-rearranged (1,86%), MEF2D-rearranged (0,82%), NUTM1-rearranged (0,82%), PAX5-driven (3,73%; incluindo fusões e amplificações intragênicas de PAX5, e mutação p.P80R); fusões ABL (1,45%), fusões JAK2 (0,62%), IGH-EPOR (0,2%) e CRLF2-high "only" (1,66%); 9,96% dos casos não puderam ser classificados e foram denominados B-other "rest". A análise de mutações SNV e indel revelou uma alta frequência de mutações em NRAS (23%), MDC1 (22%), KRAS (14%), FLT3 (8%), PAX5 (8%), STAT6 (8%), SETD2 (7%), MYC (6%), IKZF1 (6%) e KMT2D (7%). Mutações na via RAS (particularmente, KRAS e FLT3) mostraram-se associadas com B-other "rest" e meninos. Além disso, observou-se que mutações nas vias RAS e JAK/STAT são mutuamente exclusivas. Curiosamente, os pacientes B-other ‘rest’ eram maioritariamente meninas e os PAX5-driven meninos. Em relação aos CNAs, confirmamos o valor prognóstico dos marcadores utilizados pelo grupo UKALL (Reino Unido), que inclui análise de deleções de EBF1, IKZF1, PAX5, CDKN2A/B, ETV6, BTG1, RB1 e PAR1. Mais importante, revelamos pela primeira vez que deleções envolvendo TP53 (del17p) e CASP8AP2 estão associados a pior prognostico (5-anos LFS de 29±0,17% vs 85±0,04%, p<0,001). Em resumo, o sequenciamento de RNA permitiu a classificação de 70% dos casos de LLA B-other, seja pela confirmação da presença de transcritos de fusão ou através da análise de expressão diferencial de genes (DUX4, EPOR e CRLF2-high). Algumas mutações acionáveis parecem mais frequentes em certos subgrupos de LLA-B e, curiosamente, algumas tem distribuição tendenciosa em relação ao gênero. Deleções de 17p/TP53 e CASP8AP2 mostraram associação significativa com pior prognóstico e deverão ser investigadas em um número maior de pacientes. Acreditamos que os métodos NGS ainda são relativamente caros, mas o desenvolvimento de um painel menor de RNA-seq, incluindo menor número de genes, os relevantes para a LLA, pode tornar esta técnica mais acessível
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Abstract: Acute lymphoblastic leukemia (ALL) is the most common childhood malignancy, accounting for 25% of pediatric cancers and more than 80% of pediatric ALL. Over the last decades, advances in the treatment and supportive care, have dramatically increased its 5-year survival rate to about 80-90%...
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Abstract: Acute lymphoblastic leukemia (ALL) is the most common childhood malignancy, accounting for 25% of pediatric cancers and more than 80% of pediatric ALL. Over the last decades, advances in the treatment and supportive care, have dramatically increased its 5-year survival rate to about 80-90% in developed countries. Despite this improvement in survival rates, wide disparities remain across countries. Notably, one of the critical issues in clinical practice of developing countries is the lack of accessibility to genomic screening for genetic abnormalities, which in modern treatment protocols represents an important setting to identify patients at risk for treatment adjustment. B-cell precursor ALL (BCP-ALL) accounts for 85% of pediatric ALL and has been classically categorized into six molecular subtypes: High Hyperdiploidy (HeH), Hypodiploidy, ETV6-RUNX1, TCF3-PBX1, BCR-ABL1, KMT2A-rearrangements. Recently, several genetic studies using high-throughput sequencing have revealed novel genetic alterations and molecular subtypes of BCP-ALL among patients belonging to the so called "B-other" group of ALL, i.e. the heterogeneous group of ALLs lacking the classical chromosomal alterations. Thus, we sought to investigate the spectrum of mutations in B-other ALL and to find possible druggable lesions and prognostic markers. Between 1999 and 2017, a total of 562 non-down syndrome BCP-ALL patients were enrolled in the GBTLI protocols (ALL 1999 and ALL 2009) at Centro Boldrini. Of these, 482 were screened with respect to the classical chromosomal abnormalities and 144 (~30%) were ascribed to the B-other group. Patient samples were analyzed for fusion transcripts, single nucleotide variations (SNV) and gene expression by targeted RNA sequencing using a commercial kit interrogating 1,385 genes (TruSight PanCancer, Illumina) and for recurrent copy number alterations (CNA) by digital MLPA targeting 56 key leukemia-related genes and regions (D007-ALL probe mix, MRC Holland). Data was analyzed using dedicated bioinformatics tools (Illumina Apps and open-source codes) and Coffalyser.Net 8.0 (MRC Holland), respectively. Seventy percent of the 144 B-other ALL cases analyzed could be ascribed to one of the novel molecular subtypes: DUX4-cluster (7.26%), iAMP21 (1.45%), ZNF384-rearranged (1.86%), MEF2D-rearranged (0.82%), NUTM1-rearranged (0.82%), PAX5-driven (3.73%; including PAX5 fusions, intragenic amplifications and PAX5 p.P80R mutations); ABL-class fusion (1.45%), JAK2-fusion (0.62%), IGH-EPOR fusion (0.2%), and CRLF2-high ‘only’ (1.66%); 9.96% of cases could not be classified and were named B-other ‘rest’. The analysis of SNV and small indel revealed high frequency mutations in NRAS (23%), MDC1 (22%), KRAS (14%), FLT3 (8%), PAX5 (8%), STAT6 (8%), SETD2 (7%), MYC (6%), IKZF1 (6%) and KMT2D (7%) in our B-other cohort. RAS pathway mutations (particularly, KRAS and FLT3) were associated with B-other ‘rest’ and male gender. Besides, RAS and JAK/STAT pathway mutations were mutually exclusive. Intriguingly, we found that B-other ‘rest’ ALL were more common in girls, and PAX5-driven in boys. Regarding CNAs, we confirmed the prognostic value of the UKALL-CNA classifier using EBF1, IKZF1, PAX5, CDKN2A/B, ETV6, BTG1, RB1, and PAR1 deletions. More importantly, we revealed for the first time a strong prognostic impact of deletions involving TP53 (del17p) and CASP8AP2 (5-year LFS of 29±0.17% vs 84±0.04%, p<0.001). In summary, targeted RNA-sequencing allowed classification of 70% of B-other ALLs, either by confirming the presence of fusion transcripts or by differential gene expression analysis (DUX4, EPOR and CRLF2-high). Some actionable mutations were found enriched in certain subgroups of ALL, and intriguingly, appeared to have a biased gender distribution. Deletions of 17p/TP53 and CASP8AP2 showed association with a dismal prognosis and should be investigated in larger number of patients. We believe that NGS methods are still relatively expensive, but the development of a smaller RNA-seq panel, including only the ALL relevant genes, is possible and could make this technique more accessible in the near future
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Aberto
Pirola, Nelson Antonio, 1969-
Orientador
Motta, Carlos Eduardo Mathias
Avaliador
Taxa, Fernanda de Oliveira Soares
Avaliador
Lima, José Luciano Santinho
Avaliador
Sander, Giovana Pereira
Avaliador
Mutações genéticas na leucemia linfoide aguda pediátrica do subgrupo 'B-other' = Genetic mutations in pediatric B-other acute lymphoblastic leukemia
Natacha Azussa Migita
Mutações genéticas na leucemia linfoide aguda pediátrica do subgrupo 'B-other' = Genetic mutations in pediatric B-other acute lymphoblastic leukemia
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