Germline mutationer i myeloida neoplasier Jörg Cammenga, Professor Linköping University Hospital Panagiotis Baliakas, MD-PhD Uppsala University Hospital

International woman of mystery... 38 årig kvinna med återkommande kondylomata remitterades från kvinnoklinik till hematologen pga mikrocytär anemi (Hb 80g/L) Utredd i flera länder och fick först diagnos oklar anemi vid 12 års ålder och senare MDS RA Blodstatus u.a., men diff visade diskret lymfopeni och en total frånvaro av monocyter Lymfocytprofil visade lågt antal NK-celler, CD4 celler och B-celler Benmärgsundersökning visade MDS RA, karyotyp normal Riktad sekvensering av GATA2 genen visade en heterozygot mutation Patients föräldrar är friska

MonoMAC (Monocytopenia, mycobakterium avium complex) DCML (dendritic cells, monocytopenia and lymphopenia)

Kan myeloida maligniteter vara ärftliga? Arber D et al. Blood 2016

Begrepp inom genetiken... Penetrans: Frekvensen (%) bärare som får symtom -sannolikheten att drabbas av sjukdomen Komplett penetrans Inkomplett penetrans Expressivitet: Den fenotypiska variationen mellan individer som är bärare av en specifik genotyp Komplett expressivitet Varierande expressivitet

Begrepp inom genetiken... Anticipation: Sjukdomssymtomen förvärras och/eller ger tidigare insjuknande i följande generationer

Begrepp inom genetiken... Mosaisism: Förekomst hos en individ av två eller fler cellpopulationer med olika kromosomuppsättningar, härstammande från en enda zygot

WHO 2016 klassifikation Arber D et al. Blood 2016

AML med ärftliga CEBPA mutationer Dubbel CEBPA mutationer germline: N-terminal, förvärvad: C-terminal Hög penetrans Tidig debutålder Gynnsam prognos Nya mutationer vid recidiv

AML med ärftliga CEBPA mutationer Tawana et al. Blood 2015

AML med ärftliga CEBPA mutationer Tawana et al. Blood 2015

AML med ärftliga CEBPA mutationer Tawana et al. Blood 2015

Myeloida neoplasier med ärftliga DDX41 mutationer Predisposition för AML/MDS med även NHL KML HL Lenalidomide Polprasert et al. Cancer cell 2015/Lewinshon et al. Blood 2015

Myeloida neoplasier med ärftliga RUNX1 mutationer (FPD/MM) Punkt mutationer eller deletioner Inkomplett penetrans för AML/MDS (20-60%) Tidigt debutålder (30-40 år) Anticipation Ökad risk även för T-ALL

När man tänker ”out of the box” Lymfom 53 AML 53 MDS/MPN 46 AML 16 T/C T/C Sekvensering för RUNX1, ETV6, ANKRD26: normal Indikation för WES?

RUNX1 deletioner Index patient (Blood) Grandfather (Fibroblasts) Engvall et al. In preparation

Patientfall Albin Österoos ST-Läkare Akademiska sjukhuset

AML 27 åå tillväxthämmad frekventa diarréer ökad infektionskänslighet tillväxthämmad, hypospadi ökad infektionskänslighet, kramper njurinsufficiens lätt-måttlig utvecklingsförsening MDS-diagnos med monosomi 7 dött i sepsis i övre tonåren tillväxthämmad frekventa diarréer ökad infektionskänslighet kramper Dött i 2 åå

SAMD9 SAMD9L stressor Anpassat från Davidsson, J. et al, Leukemia, 2018

SAMD9 SAMD9L UPD LoF -7 / 7q- Anpassat från Davidsson, J. et al, Leukemia, 2018

PB wt (dPCR & WES) PB wt (dPCR & WES) gonadal mosaicism ? NK, PB wt, hud wt WES ongoing SAMD9 mut i PB och hud SAMD9 mut eller wt ?

Patientfall Johanna Westerberg ST-läkare US Linköping

Man 45 år 2010 Ventrikelcancer, op. MDS med dysplasi erytropoesen, lågrisk. Normal karyotyp. 2017 Progress av cytopenier. Transfusionskrävande. Feb: - Nageldystrofi, tandlossning, grått hår, åldrad - BM cellularitet 30-50%. - Dysplasi i erytro- och megakaryopoesen. Normal karyotyp. - NGS-sekvensering  inga MDS mut. Sept: - BM cellularitet 10-30%  Aplastisk anemi. - Mutationsanalys Fanconi anemi: neg. - Korta telomerer. - Mutationsanalys DC: TERT, TERC, DKC1, TINF2 exon 6  neg.

 Dyskeratosis congentia (DC). HLA-identiskt syster – utesluten. 2018 Jan: Allo-SCT #1. Fludarabin-MabCampath.  Graft avstötning. Mars: Allo-SCT #2. Fludarabin-Clyklofosfamid-MabCampath. Komplicerat efterförlopp med EBV reaktivering.

X-linked: bara Y:n till söner. AD: en förälder sjuk. Fenotypisk frisk Fenotypisk frisk Fenotypisk frisk DC, 45 år Telomerer, korta. X-linked: bara Y:n till söner. AD: en förälder sjuk. AR: båda föräldrar bärare? Fenotypisk frisk Telomerer, ua. Fenotypisk frisk Telomerer, ua. Fenotypisk frisk Telomerer, ua. Tecken? Telomerer, gränsvärde. 27

WHO 2016 klassifikation Arber D et al. Blood 2016

Mutationer i telomeras complex vid AA, DC och pulmonell fibros Mutationer är färgad enl sjukdoms association: Aplastisk anemi (AA) Dyskeratosis congenita (DC) Pulmonär fibros Polymorphisms Mutationer associerat med olika sjukdomar är multi-färgade

Cellular roles of proteins encoded by genes involved in HMMSs Cellular roles of proteins encoded by genes involved in HMMSs. Pathogenic germline mutations involved in HMMSs affect protein products that are involved in a variety of cellular mechanisms. CEBPA, ETV6, GATA2, RUNX1, and TP53 are transcription factors that localize to the nucleus.6,8,9,17-19,34,35,86 TERT and TERC both constitute subunits of telomerase and also localize to the nucleus.87 DDX41 is an RNA helicase and localizes to the cytosol.88 SRP72 is a ribonucleoprotein that is involved in signal recognition, RNA binding, and cellular trafficking.89 The function of ankyrin repeat domain-containing protein 26 is not well known, but the protein likely localizes to the inner part of the cell membrane and centrosome.80 ER, endoplasmic reticulum. The University of Chicago Hematopoietic Malignancies Cancer Risk Team Blood 2016;128:1800-1813

Symptom vid ärftliga myeloida syndromer Physical manifestations of the known HMMSs. It is vital that the personal and family history include details regarding nonhematopoietic processes as HMMSs can present in a syndromic manner with multiple organ systems involved. Adapted from Churpek and Godley36 with permission. The University of Chicago Hematopoietic Malignancies Cancer Risk Team Blood 2016;128:1800-1813

Fanconi Anemi

Varför ska vi testa för ärftliga mutationer? Patient med AML/MDS Familjmedlem eller patient utan blodsjukdom Som del i familjutredning För att kunna förklara sjukdomsbilden/symptom För att undvika ineffektiva behandlingar Identifiera patienter med indikation för allo-SCT Identifiera friska individer Uppföljning Påverka val av donator (engraftment failure, donor-derived leukaemia) Påverka val av konditionering (Fanconi anemi, telomeropathies) Uppföljning (även efter allo-SCT)

Att diskuteras..... Vem ska testas Viken metod Är alla ärftliga former ”hög-risk” Uppföljning

Vem ska remitteras för genetisk utredning? Patienter med positiv familjanamnes Patienter med MN och fenotyp talande för ärftligt tillstånd (enligt WHO) Två individer (förstagradssläktingar eller andragradssläktingar, FGS/AGS) med AML/MDS eller långvarig cytopeni, varav en yngre än 50 vid diagnos En individ med MN och en FGS/AGS med fenotyp talande för ärftligt tillstånd (enligt WHO) En individ med MN och två FGS/AGS med cancer, varav en yngre än 50 vid diagnos ≥3 fall i familjen med AML, MDS eller långvarig cytopeni oberoende av ålder

Vem ska remitteras för genetisk utredning? Patienter med AML/MDS, där analysen av klonen visade misstänkta medfödda? Patienter med AML/MDS eller långvarig cytopeni utan positiv familjanamnes yngre än 50 (40?)??

Vilken metod? Familjanamnes (-) Familjanamnes (+) Screening panel WES (OMIM gener) plus del/dup analys Familjanamnes (-) Screening panel Gener för IBMFS plus gener välbeskrivna i literaturen. Del/dup analys också rekommenderad

Screening panel Fanconi anemi Telomerrelaterade sjukdomar Diamond Blackfans anemi Shwachman–Diamond syndrom Kongenital neutropeni RASopatier Lynch syndrom

Screening panel: extra kanditatgener SAMD9/SAMD9L, NF1, TP53, CEBPA, DDX41, RUNX1, ETV6, ANKDR26, PAX5, RBBP6, GATA2, ATG2B/GSKIP, NF1, CBL, LNK/SH2B3, SRP72, WAS, IKZF1, ATM, BLM, ERCC6L2, MPL, MECOM, NBN, PRF1, SH2D1A, RTEL1,

Uppfölning av ”friska” bärare Codley/Shimamura. Blood 2017

Uppfölning av ”friska” bärare Baseline Benmärgsbiopsi Cytogenetik NGS Uppfölning Blodstatus 2 gg/år Benmärgsbiopsi ???? NGS 1-2 år (blod)? Biobanking Klonal hematopoes (??) Rekommendationer om andra organ system som ska undersökas

Questions? 1861 1999 2004 2011 2015 2016 2012 First publication RUNX1 CEBPA GATA2 ANKRD26 SRP72 ETV6 DDX41 ATG2B SAMD9 SAMD9L