NPM1 Deletion Is Associated with Gross Chromosomal Rearrangements in Leukemia

BACKGROUND: NPM1 gene at chromosome 5q35 is involved in recurrent translocations in leukemia and lymphoma. It also undergoes mutations in 60% of adult acute myeloid leukemia (AML) cases with normal karyotype. The incidence and significance of NPM1 deletion in human leukemia have not been elucidated. METHODOLOGY AND PRINCIPAL FINDINGS: Bone marrow samples from 145 patients with myelodysplastic syndromes (MDS) and AML were included in this study. Cytogenetically 43 cases had isolated 5q-, 84 cases had 5q- plus other changes and 18 cases had complex karyotype without 5q deletion. FISH and direct sequencing investigated the NPM1 gene. NPM1 deletion was an uncommon event in the "5q- syndrome" but occurred in over 40% of cases with high risk MDS/AML with complex karyotypes and 5q loss. It originated from large 5q chromosome deletions. Simultaneous exon 12 mutations were never found. NPM1 gene status was related to the pattern of complex cytogenetic aberrations. NPM1 haploinsufficiency was significantly associated with monosomies (p<0.001) and gross chromosomal rearrangements, i.e., markers, rings, and double minutes (p<0.001), while NPM1 disomy was associated with structural changes (p=0.013). Interestingly, in complex karyotypes with 5q- TP53 deletion and/or mutations are not specifically associated with NPM1 deletion. CONCLUSIONS AND SIGNIFICANCE: NPM1/5q35 deletion is a consistent event in MDS/AML with a 5q-/-5 in complex karyotypes. NPM1 deletion and NPM1 exon 12 mutations appear to be mutually exclusive and are associated with two distinct cytogenetic subsets of MDS and AML

Nucleoporin genes in human diseases

viii, 236 h

Studio dell’eterogeneità genetica in pazienti affetti da Sickle Cell Disease mediante analisi del DNA mitocondriale

L’anemia falciforme (SCD) comprende un gruppo eterogeneo di disturbi caratterizzati dalla presenza di almeno un allele che codifica per la variante HbS dell'emoglobina (HBB: c20A&gt;T) e da un secondo allele HBB caratterizzato da una variante patogenetica (HbS, HbC, B° e B+). Il risultato è un diverso grado di polimerizzazione dell'emoglobina a cui si associa un diverso fenotipo clinico. Tale eterogeneità è dovuta inoltre ad alterazioni a carico di altri geni quali HBA1 , HBA2, HBG2, BCL11A e regione intergenica HBS1L-MYB. Il DNA mitocondriale (mtDNA) rappresenta un'importante fonte di informazioni per ricostruire la storia delle popolazioni e ricostruire le origini materne degli individui. È ampiamente descritta una filogenesi dettagliata del mtDNA a livello globale, in cui i diversi aplogruppi sono definiti da specifici motivi mutazionali e limitati a certe aree geografiche ed a gruppi di popolazioni. Lo scopo di tale lavoro è quello di studiare ed approfondire l'eterogeneità genetica dei pazienti affetti da anemia falciforme, attraverso una caratterizzazione degli aplotipi mitocondriali. Lo studio è stato condotto su 37 pazienti ( 25 di origine africana, 9 europea, 3 americana) affetti da anemia falciforme giunti in Umbria tra il 2000 e il 2018: 20 (HbS/HbS), 10 (HbS/ β+ o β0-talassemia) e 7 (HbS/HbC). E’ stata sequenziata la regione di controllo del mtDNA di ciascun paziente (da nt. 16024 a 210) includendo quindi la regione ipervariabile (HVR) I e la maggior parte dell'HVRII. Sono state annotate le varianti mutazionali rispetto alla sequenza di riferimento di Cambridge (rCRS, NC012920) e ricostruito l’aplogruppo d’appartenenza (software Haplogrep https://haplogrep.i-med.ac.at). L’analisi delle sequenze della regione di controllo del mtDNA ha mostrato 94 siti polimorfici, in particolare sono presenti: 9 transversioni e 2 indel (1 delezione e 1 insersione). Dall’allineamento con la sequenza rCRS sono stati ottenuti 32 diversi aplotipi: 4 risultano condivisi tra 2 o 3 campioni, ma solo 3 coppie hanno dichiarato di essere imparentate per linea materna. Invece 1 aplotipo è stato individuato in 2 soggetti africani, non parenti, 1proveniente dalla Costa d'Avorio e 1 del Benin. I diversi aplotipi sono stati classificati in 30 linee mitocondriali, appartenenti a 12 diversi macro-aplogruppi: B, D, G, JT, L0, L1, L2, L3, M*, R0, UK e X. Nel gruppo HbS/HbS sono stati identificati i seguenti cluster mitocondriali: 1 JT, 1 B, 2 G, 6 L2, 4 L1, 1 M*, 1 UK, 2 L3 e 2 L0. Nel gruppo HbS/ β-tal: 3 R0, 1 X, 3 JT, 1 L2, 1 D e 1 L3. Infine nel gruppo HbS/HbC: 4 L2, 2 L3 e 1 M*. L'analisi delle variabilità mitocondriale ha permesso di caratterizzare la struttura filogeografica degli individui affetti da SCD. Lo studio di nuove alterazioni genetiche nucleari e mitocondriali, insieme all’incrocio con i dati clinici porterà sempre più verso una precisa stratificazione dei pazienti, che rappresenta un requisito necessario sia a fini diagnostici che per la gestione clinica del paziente. Dal momento che il mtDNA è uno strumento molecolare che permette di ricostruire nel tempo e nello spazio gli spostamenti delle popolazioni umane, esso offre un forte contributo nel comprendere l’origine geografica degli individui, dal punto di vista materno. Pertanto questa accurata stratificazione genetica potrebbe ottimizzare le analisi di routine per i pazienti con origini incerte o sconosciute e migliorare il loro trattamento e la qualità della vita

Linking genomic lesions with minimal residual disease improves prognostic stratification in children with T-cell acute lymphoblastic leukaemia

Multiple lesions in genes that are involved in cell cycle control, proliferation, survival and differentiation underlie T-cell acute lymphoblastic leukaemia (T-ALL). We translated these biological insights into clinical practice to improve diagnostic work-ups and patient management. Combined interphase fluorescence in situ hybridization (CI-FISH), single nucleotide polymorphism (SNP), and gene expression profiles (GEP) were applied in 51 children with T-ALL who were stratified according to minimal residual disease (MRD) risk categories (AIEOP-BFM ALL2000).CI-FISH identified type A abnormalities in 90% of patients. Distribution of each was in line with the estimated incidence in childhood T-ALL: 37.5% TAL/LMO, 22.5% HOXA, 20% TLX3, 7.5% TLX1, and 2.5% NKX2-1. GEP predictions concurred. SNP detected type B abnormalities in all cases, thus linking type A and B lesions.This approach provided an accurate, comprehensive genomic diagnosis and a complementary GEP-based classification of T-ALL in children. Dissecting primary and secondary lesions within MRD categories could improve prognostic criteria for the majority of patients and be a step towards personalized diagnosi