Využití sekvenování nové generace u myeloidních malignit

Mgr. Jana NAVRÁTILOVÁ

Doctoral thesis

Next Generation Sequencing in Myeloid Mylignancies

Abstract:

Myeloidní malignity zahrnují velké množství klinicky, biologicky a geneticky odlišných onemocnění, jako jsou akutní myeloidní leukémie, myeloproliferativní neoplázie, myelodysplastické neoplázie (dříve MDS) a další. Znalost přítomnosti specifických mutací u jednotlivých onemocnění umožňuje vybrat optimální způsob léčby především na poli cílené terapie (inhibitory tyrozin kináz či inhibitory izocitrát dehydrogenáz) a využít ji také tam, kde může potencovat léčebný účinek konvenční chemoterapie. Napomáhá odhalit pacienty s potenciálně rizikovým onemocněním, kteří by měli na základě současných doporučení podstoupit alogenní transplantaci krvetvorných buněk. Cílem této disertační práce bylo zavést a zoptimalizovat cílený panel ClearSeq AML (Agilent) do rutinní praxe a umožnit tak sledování mutací v genech, jež mají podíl na patogenezi myeloidních malignit. Tyto geny se doposud v laboratoři molekulární biologie běžně nevyšetřovaly. Jejich detekce zpřesňuje diagnostiku, ale především prognostickou stratifikaci pacientů s myeloproliferativními neopláziemi a akutními myeloidními leukémiemi. U souboru pacientů s AML NPM1c+ byla v době diagnózy provedena analýza rozšířeného mutačního profilu pomocí NGS. Preleukemické mutace v době diagnózy byly detekovány u 46/54 pacientů (85 %). U vybraných pacientů z tohoto souboru jsme sledovali výskyt specifických preleukemických mutací v době diagnózy a srovnávali jejich přítomnost ve vzorcích, odebraných v různých časových intervalech v průběhu léčby (po indukční, konsolidační chemoterapii), abychom odhalili potenciální příčiny relapsů či rezistence onemocnění nebo případný vývoj onemocnění. U pacientů s diagnostikovanou akutní myeloidní leukémií s prognosticky příznivým onemocněním podle European Leukaemia Net 2017, jejichž průběh onemocnění nebyl typický, jsme se zaměřili na podrobnější molekulární analýzu pomocí celoexomového sekvenování. U všech vybraných pacientů celoexomová sekvenace odhalila další mutace. Zapojení těchto konkrétních mutací nemá v současnosti zatím jasně prokázaný význam, ale v konkrétním kontextu mohou tyto nálezy mít svůj vliv na průběh onemocnění. Přítomnost passenger mutací jsme také sledovali u souboru pacientů s verifikovanou myelofibrózou. Detekce mutací v genech ASXL1 či U2AF1 zhoršuje prognózu nemocných s PMF. Jejich testování doporučuje NCCN a pacienti s těmito mutacemi jsou kandidáty alogenní transplantace krvetvorných buněk. U 41/88 pacientů s myelofibrózou (46 %) byly odhaleny další mutace, které měly vliv na prognózu nemocných.

Abstract:

Myeloid malignancies include a large number of clinically, biologically and genetically distinct diseases such as acute myeloid leukemia, myeloproliferative neoplasia, myelodysplastic neoplasia (formerly MDS) and others. The knowledge of the presence of specific mutations in individual diseases allows to select the optimal treatment, especially in the field of targeted therapy (tyrosine kinase inhibitors or isocitrate dehydrogenase inhibitors) and to use it also where it can potentiate the therapeutic effect of conventional chemotherapy. It helps to identify patients with potentially high-risk disease who should undergo allogeneic haematopoietic cell transplantation based on current recommendations. The aim of this dissertation was to introduce and optimize the ClearSeq AML targeted panel (Agilent) into routine practice to enable the monitoring of mutations in genes involved in the pathogenesis of myeloid malignancies (mainly AML, MPN and MDS). Until now, these genes have not been routinely investigated in the molecular biology laboratory. Their detection refines the diagnosis, but especially the prognostic stratification of patients with myeloproliferative neoplasias and acute myeloid leukemias. In a cohort of NPM1c+ AML patients, an expanded mutational profile was analyzed by NGS at the time of diagnosis. Preleukemic mutations at the time of diagnosis were detected in 46/54 patients (85%). In selected patients from this cohort, we monitored the presence of specific preleukemic mutations at the time of diagnosis and compared their presence in samples collected at different time intervals during treatment (after induction, consolidation chemotherapy) to detect potential causes of relapse or resistance or possible disease progression. In patients diagnosed with prognostically favorable acute myeloid leukemia according to European Leukaemia Net 2017, whose disease course was not typical, we focused on more detailed molecular analysis using whole-exome sequencing. In all selected patients, whole-exome sequencing revealed additional mutations. The involvement of these specific mutations is not yet clearly established, but in a specific context these findings may have an impact on the course of the disease. We also monitored the presence of passenger mutations in a cohort of patients with verified myelofibrosis. Detection of mutations in ASXL1 or U2AF1 genes worsens the prognosis of patients with PMF. Their testing is recommended by the NCCN and patients with these mutations are candidates for allogeneic hematopoietic cell transplantation. In 41/88 patients with myelofibrosis (46%), other mutations were found to affect the prognosis of patients.

Keywords

Akutní myeloidní leukémie, myeloproliferativní neoplázie, sekvenování nové generace, molekulární profilování, celkové přežití, relaps, myelofibróza

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 8. 11. 2022

Thesis defence

• Supervisor: doc. MUDr. Tomáš Szotkowski, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Medicine and Dentistry

Doctoral programme / field:
Oncology / Oncology