Estrategias de mejora en la evaluación diagnóstica y pronóstica de los síndromes mielodisplásicos

[spa] Los síndromes mielodisplásicos (SMD) constituyen un conjunto heterogéneo de enfermedades agrupadas por varios rasgos comunes como son la hematopoyesis ineficaz y la displasia morfológica. En los últimos años, se han desarrollado sistemas de clasificación e índices pronóstico basados fundamentalmente en datos analíticos, morfológicos y citogenéticos. La heterogeneidad en su presentación clínica así como el solapamiento de algunas de sus características con otras entidades, convierte a los SMD en una enfermedad difícil de diagnosticar. Asimismo, bajo el diagnóstico de SMD se incluyen entidades con una evolución clínica muy variable, desde procesos indolentes con supervivencias esperadas de más de 10 años a cuadros más agresivos con una esperanza de vida de pocos meses. Dado que el tratamiento de los pacientes con SMD se indica en función a su riesgo, es de vital importancia una adecuada evaluación pronóstica. A pesar de los importantes avances en el conocimiento genético y molecular de los SMD, la citología óptica sigue siendo la piedra angular de su diagnóstico. En el primer trabajo de esta tesis se han evaluado las potenciales dificultades en el diagnóstico morfológico de los SMD según la clasificación OMS. Este estudio se diseñó con el objetivo de evaluar la variabilidad entre observadores a la hora de aplicar los criterios diagnósticos propuestos por la clasificación OMS 2008, definir potenciales dificultades y proponer estrategias de mejora. Se observó un grado de acuerdo moderado a la hora de establecer el subtipo OMS. Las principales discrepancias estaban relacionadas con la distinción entre displasia unilínea y multilínea. La concordancia también fue menor en aquellos pacientes con cifras de blastos cercanas a los umbrales que definen los grupos. En la revisión de la clasificación OMS de 2017 ha sido referenciado este trabajo. Los SMD con incremento de la serie eritroide (≥50% eritroblastos en la celularidad medular) no constituyen un subgrupo individualizado en la clasificación de la OMS. Estos SMD plantean el diagnóstico diferencial con la leucemia aguda mieloeritroide o eritroleucemia. En la elaboración de la clasificación OMS 2008 se produjo una falta de consenso en el comité de expertos a la hora de emitir una recomendación sobre cómo establecer el porcentaje de blastos en MO de aquellos pacientes con SMD e incremento de la serie eritroide, en base a la totalidad celular o en base al compartimento celular no eritroide. El segundo de los trabajos se evaluó si establecer el porcentaje de blastos de MO en base a la celularidad no eritroide tenía un impacto en la predicción del riesgo de los pacientes con SMD. En este estudio se analizaron las características clínico-patológicas de 465 pacientes con SMD con incremento de eritropoyesis, la serie más amplia de este grupo de SMD publicada hasta el momento. Asimismo se estudiaron 3227 pacientes con menos de 50% de eritroblastos diagnosticados en el mismo periodo, analizados como grupo control. Nuestro estudio demuestra que enumerar los blastos de la celularidad no eritroide mejora la evaluación pronóstica de todos los SMD, con y sin incremento de la serie eritroide. El estudio citogenético convencional presenta un importante valor diagnóstico y pronóstico en los SMD. Sin embargo, hasta en un 30% de los pacientes resulta no informativo debido a la obtención de un número insuficiente de metafases analizables. La técnica de Single Nucleotide Polymorphism Arrays (SNP-A), que sólo necesita extracción de ADN para su aplicación, podría resolver la falta de información genética en aquellos SMD en los que no se obtienen metafases en el estudio citogenético convencional. En el tercer trabajo, se estudió la aplicabilidad y utilidad de la técnica de SNP-arrays en pacientes con SMD en los que no se había conseguido un estudio citogenético convencional adecuado, y por tanto, carentes de una información indispensable para evaluar su riesgo. En base a nuestros resultados, las guías españolas para el diagnóstico y tratamiento de los SMD referencian nuestro trabajo en su recomendación de aplicar la técnica de SNP-arrays en aquellos pacientes en los que no se dispone de cultivo citogenético valorable.[eng] The myelodysplastic syndromes (MDS) constitute a heterogeneous group of diseases grouped by several common features such as ineffective hematopoiesis and morphological dysplasia. In recent years, classification systems and prognostic indexes based on analytical, morphological and cytogenetic data have been developed. The heterogeneity in clinical presentation makes MDS a disease difficult to diagnose. Likewise, under the diagnosis of MDS, entities with a highly variable clinical evolution are included, ranging from indolent processes with expected survival of more than 10 years to more aggressive patients with a life expectancy of a few months. The treatment of patients with MDS is indicated is risk adapted, so an adequate prognostic evaluation is crucial. In the first work we evaluated potential difficulties in the morphological diagnosis of MDS according to the WHO classification and proposed improvement strategies. In the second study, we assessd whether establishing the percentage of blasts of MO based on non-erythroid cellularity have an impact on the risk prediction of patients with MDS. Finally, in the third work, we studied the applicability and usefulness of the SNP arrays technique in patients with MDS in whom an adequate conventional cytogenetic study had not been achieved, and therefore lacking essential information to evaluate their risk

Estrategias de mejora en la evaluación diagnóstica y pronóstica de los síndromes mielodisplásicos

Los síndromes mielodisplásicos (SMD) constituyen un conjunto heterogéneo de enfermedades agrupadas por varios rasgos comunes como son la hematopoyesis ineficaz y la displasia morfológica. En los últimos años, se han desarrollado sistemas de clasificación e índices pronóstico basados fundamentalmente en datos analíticos, morfológicos y citogenéticos. La heterogeneidad en su presentación clínica así como el solapamiento de algunas de sus características con otras entidades, convierte a los SMD en una enfermedad difícil de diagnosticar. Asimismo, bajo el diagnóstico de SMD se incluyen entidades con una evolución clínica muy variable, desde procesos indolentes con supervivencias esperadas de más de 10 años a cuadros más agresivos con una esperanza de vida de pocos meses. Dado que el tratamiento de los pacientes con SMD se indica en función a su riesgo, es de vital importancia una adecuada evaluación pronóstica. A pesar de los importantes avances en el conocimiento genético y molecular de los SMD, la citología óptica sigue siendo la piedra angular de su diagnóstico. En el primer trabajo de esta tesis se han evaluado las potenciales dificultades en el diagnóstico morfológico de los SMD según la clasificación OMS. Este estudio se diseñó con el objetivo de evaluar la variabilidad entre observadores a la hora de aplicar los criterios diagnósticos propuestos por la clasificación OMS 2008, definir potenciales dificultades y proponer estrategias de mejora. Se observó un grado de acuerdo moderado a la hora de establecer el subtipo OMS. Las principales discrepancias estaban relacionadas con la distinción entre displasia unilínea y multilínea. La concordancia también fue menor en aquellos pacientes con cifras de blastos cercanas a los umbrales que definen los grupos. En la revisión de la clasificación OMS de 2017 ha sido referenciado este trabajo. Los SMD con incremento de la serie eritroide (≥50% eritroblastos en la celularidad medular) no constituyen un subgrupo individualizado en la clasificación de la OMS. Estos SMD plantean el diagnóstico diferencial con la leucemia aguda mieloeritroide o eritroleucemia. En la elaboración de la clasificación OMS 2008 se produjo una falta de consenso en el comité de expertos a la hora de emitir una recomendación sobre cómo establecer el porcentaje de blastos en MO de aquellos pacientes con SMD e incremento de la serie eritroide, en base a la totalidad celular o en base al compartimento celular no eritroide. El segundo de los trabajos se evaluó si establecer el porcentaje de blastos de MO en base a la celularidad no eritroide tenía un impacto en la predicción del riesgo de los pacientes con SMD. En este estudio se analizaron las características clínico-patológicas de 465 pacientes con SMD con incremento de eritropoyesis, la serie más amplia de este grupo de SMD publicada hasta el momento. Asimismo se estudiaron 3227 pacientes con menos de 50% de eritroblastos diagnosticados en el mismo periodo, analizados como grupo control. Nuestro estudio demuestra que enumerar los blastos de la celularidad no eritroide mejora la evaluación pronóstica de todos los SMD, con y sin incremento de la serie eritroide. El estudio citogenético convencional presenta un importante valor diagnóstico y pronóstico en los SMD. Sin embargo, hasta en un 30% de los pacientes resulta no informativo debido a la obtención de un número insuficiente de metafases analizables. La técnica de Single Nucleotide Polymorphism Arrays (SNP-A), que sólo necesita extracción de ADN para su aplicación, podría resolver la falta de información genética en aquellos SMD en los que no se obtienen metafases en el estudio citogenético convencional. En el tercer trabajo, se estudió la aplicabilidad y utilidad de la técnica de SNP-arrays en pacientes con SMD en los que no se había conseguido un estudio citogenético convencional adecuado, y por tanto, carentes de una información indispensable para evaluar su riesgo. En base a nuestros resultados, las guías españolas para el diagnóstico y tratamiento de los SMD referencian nuestro trabajo en su recomendación de aplicar la técnica de SNP-arrays en aquellos pacientes en los que no se dispone de cultivo citogenético valorable.The myelodysplastic syndromes (MDS) constitute a heterogeneous group of diseases grouped by several common features such as ineffective hematopoiesis and morphological dysplasia. In recent years, classification systems and prognostic indexes based on analytical, morphological and cytogenetic data have been developed. The heterogeneity in clinical presentation makes MDS a disease difficult to diagnose. Likewise, under the diagnosis of MDS, entities with a highly variable clinical evolution are included, ranging from indolent processes with expected survival of more than 10 years to more aggressive patients with a life expectancy of a few months. The treatment of patients with MDS is indicated is risk adapted, so an adequate prognostic evaluation is crucial. In the first work we evaluated potential difficulties in the morphological diagnosis of MDS according to the WHO classification and proposed improvement strategies. In the second study, we assessd whether establishing the percentage of blasts of MO based on non-erythroid cellularity have an impact on the risk prediction of patients with MDS. Finally, in the third work, we studied the applicability and usefulness of the SNP arrays technique in patients with MDS in whom an adequate conventional cytogenetic study had not been achieved, and therefore lacking essential information to evaluate their risk

Trisomy 8, A Cytogenetic Abnormality In Myelodysplastic Syndromes, Is Constitutional Or Not?

Isolated trisomy 8 is not considered presumptive evidence of myelodysplastic syndrome (MDS) in cases without minimal morphological criteria. One reason given is that trisomy 8 (+8) can be found as a constitutional mosaicism (cT8M). We tried to clarify the incidence of cT8M in myeloid neoplasms, specifically in MDS, and the diagnostic value of isolated +8 in MDS. Twenty-two MDS and 10 other myeloid neoplasms carrying +8 were studied. Trisomy 8 was determined in peripheral blood by conventional cytogenetics (CC) and on granulocytes, CD3+ lymphocytes and oral mucosa cells by fluorescence in situ hybridization (FISH). In peripheral blood CC, +8 was seen in 4/32 patients. By FISH, only one patient with chronic myelomonocytic leukemia showed +8 in all cell samples and was interpreted as a cT8M. In our series +8 was acquired in all MDS. Probably, once discarded cT8M by FISH from CD3+ lymphocytes and non-hematological cells, +8 should be considered with enough evidence to MDS

Causes and pathophysiology of acquired sideroblastic anemia

The sideroblastic anemias are a heterogeneous group of inherited and acquired disorders characterized by anemia and the presence of ring sideroblasts in the bone marrow. Ring sideroblasts are abnormal erythroblasts with iron-loaded mitochondria that are visualized by Prussian blue staining as a perinuclear ring of green-blue granules. The mechanisms that lead to the ring sideroblast formation are heterogeneous, but in all of them, there is an abnormal deposition of iron in the mitochondria of erythroblasts. Congenital sideroblastic anemias include nonsyndromic and syndromic disorders. Acquired sideroblastic anemias include conditions that range from clonal disorders (myeloid neoplasms as myelodysplastic syndromes and myelodysplastic/myeloproliferative neoplasms with ring sideroblasts) to toxic or metabolic reversible sideroblastic anemia. In the last 30 years, due to the advances in genomic techniques, a deep knowledge of the pathophysiological mechanisms has been accomplished and the bases for possible targeted treatments have been established. The distinction between the different forms of sideroblastic anemia is based on the study of the characteristics of the anemia, age of diagnosis, clinical manifestations, and the performance of laboratory analysis involving genetic testing in many cases. This review focuses on the differential diagnosis of acquired disorders associated with ring sideroblasts

Regions of homozygosity confer a worse prognostic impact in myelodysplastic syndrome with normal karyotype

Half of the myelodysplastic syndromes (MDS) have normal karyotype by conventional banding analysis. The percentage of true normal karyotype cases can be reduced by 20-30% with the complementary application of genomic microarrays. We here present a multicenter collaborative study of 163 MDS cases with a normal karyotype (≥10 metaphases) at diagnosis. All cases were analyzed with the ThermoFisher® microarray (either SNP 6.0 or CytoScan HD) for the identification of both copy number alteration(CNA) and regions of homozygosity (ROH). Our series supports that 25 Mb cut-off as having the most prognostic impact, even after adjustment by IPSS-R. This study highlights the importance of microarrays in MDS patients, to detect CNAs and especially to detect acquired ROH which has demonstrated a high prognostic impact

Optical genome mapping: a promising new tool to assess genomic complexity in chronic lymphocytic leukemia (CLL)

Novel treatments in chronic lymphocytic leukemia (CLL) have generated interest regarding the clinical impact of genomic complexity, currently assessed by chromosome banding analysis (CBA) and chromosomal microarray analysis (CMA). Optical genome mapping (OGM), a novel technique based on imaging of long DNA molecules labeled at specific sites, allows the identification of multiple cytogenetic abnormalities in a single test. We aimed to determine whether OGM is a suitable alternative to cytogenomic assessment in CLL, especially focused on genomic complexity. Cytogenomic OGM aberrations from 42 patients were compared with CBA, FISH, and CMA information. Clinical-biological characteristics and time to first treatment (TTFT) were analyzed according to the complexity detected by OGM. Globally, OGM identified 90.3% of the known alterations (279/309). Discordances were mainly found in (peri-)centromeric or telomeric regions or subclonal aberrations (<15-20%). OGM underscored additional abnormalities, providing novel structural information on known aberrations in 55% of patients. Regarding genomic complexity, the number of OGM abnormalities had better accuracy in predicting TTFT than current methods (C-index: 0.696, 0.602, 0.661 by OGM, CBA, and CMA, respectively). A cut-off of ≥10 alterations defined a complex OGM group (C-OGM, n = 12), which included 11/14 patients with ≥5 abnormalities by CBA/CMA and one patient with chromothripsis (Kappa index = 0.778; p < 0.001). Moreover, C-OGM displayed enrichment of TP53 abnormalities (58.3% vs. 3.3%, p < 0.001) and a significantly shorter TTFT (median: 2 vs. 43 months, p = 0.014). OGM is a robust technology for implementation in the routine management of CLL patients, although further studies are required to define standard genomic complexity criteria

Clinical Features And Course Of Refractory Anemia With Ring Sideroblasts Associated With Marked Thrombocytosis

Background: Refractory anemia with ring sideroblasts associated with marked thrombocytosis was proposed as a provisional entity in the 2001 World Health Organization classification of myeloid neoplasms and also in the 2008 version, but its existence as a single entity is contested. We wish to define the clinical features of this rare myelodysplastic/myeloproliferative neoplasm and to compare its clinical outcome with that of refractory anemia with ring sideroblasts and essential thrombocythemia. Design and Methods: We conducted a collaborative retrospective study across Europe. Our database included 200 patients diagnosed with refractory anemia with ring sideroblasts and marked thrombocytosis. For each of these patients, each patient diagnosed with refractory anemia with ring sideroblasts was matched for age and sex. At the same time, a cohort of 454 patients with essential thrombocythemia was used to compare outcomes of the two diseases. Results: In patients with refractory anemia with ring sideroblasts and marked thrombocytosis, depending on the Janus Kinase 2 V617F mutational status (positive or negative) or platelet threshold (over or below 600x10(9)/L), no difference in survival was noted. However, these patients had shorter overall survival and leukemia-free survival with a lower risk of thrombotic complications than did patients with essential thrombocythemia (P<0.001) but better survival (P<0.001) and a higher risk of thrombosis (P=0.039) than patients with refractory anemia with ring sideroblasts. Conclusions: The clinical course of refractory anemia with ring sideroblasts and marked thrombocytosis is better than that of refractory anemia with ring sideroblasts and worse than that of essential thrombocythemia. The higher risk of thrombotic events in this disorder suggests that anti-platelet therapy might be considered in this subset of patients. From a clinical point of view, it appears to be important to consider refractory anemia with ring sideroblasts and marked thrombocytosis as a distinct entity

Pathophysiologic and clinical implications of molecular profiles resultant from deletion 5q

Background: haploinsufficiency (HI) resulting from deletion of the long arm of chromosome 5 [del(5q)] and the accompanied loss of heterozygosity are likely key pathogenic factors in del(5q) myeloid neoplasia (MN) although the consequences of del(5q) have not been yet clarified. Methods: here, we explored mutations, gene expression and clinical phenotypes of 388 del(5q) vs. 841 diploid cases with MN [82% myelodysplastic syndromes (MDS)]. Findings: Del(5q) resulted as founder (better prognosis) or secondary hit (preceded by TP53 mutations). Using Bayesian prediction analyses on 57 HI marker genes we established the minimal del(5q) gene signature that distinguishes del(5q) from diploid cases. Clusters of diploid cases mimicking the del(5q) signature support the overall importance of del(5q) genes in the pathogenesis of MDS in general. Sub-clusters within del(5q) patients pointed towards the inherent intrapatient heterogeneity of HI genes. Interpretation: the underlying clonal expansion drive results from a balance between the "HI-driver" genes (e.g., CSNK1A1, CTNNA1, TCERG1) and the proapoptotic "HI-anti-drivers" (e.g., RPS14, PURA, SIL1). The residual essential clonal expansion drive allows for selection of accelerator mutations such as TP53 (denominating poor) and CSNK1A1 mutations (with a better prognosis) which overcome pro-apoptotic genes (e.g., p21, BAD, BAX), resulting in a clonal expansion. In summary, we describe the complete picture of del(5q) MN identifying the crucial genes, gene clusters and clonal hierarchy dictating the clinical course of del(5q) patients