Klasyczne aberracje wiążące się z korzystnym rokowaniem to: t(15;17) oraz t(8;21), inv(16)/t(16;16). Aberracje te definiują jednorodne grupy białaczek odpowiednio o morfologii M3 (ostra białaczka promielocytowa), M2 (OBSz z cechami dojrzewania), M4Eo (ostra białaczka mielomonocytowa z eozynofilią). Translokacja t(15;17) powoduje powstanie genu fuzyjnego PML-RARα, natomiast w komórkach z t(8;21) ekspresji podlega patologiczny gen fuzyjny AML1-CBFα-ETO (inna nazwa: RUNX1/RUNX1T1), w komórkach z inv(16) lub t(16;16) gen fuzyjny CBFβ-MYH11. Obecnie te translokacje mogą być wykrywane zarówno metodami cytogenetycznymi (klasyczne barwienia GTG oraz FISH), jak i metodami molekularnymi, które dodatkowo pozwalają na identyfikację alternatywnych transkryptów wymienionych genów fuzyjnych, co umożliwia zastosowanie tych markerów do śledzenia choroby resztkowej w dalszych etapach leczenia.

Translokacja t(15;17) odpowiedzialna jest za podtyp M3 OBSz, czyli ostrą białaczkę promielocytową (OBP), związaną z ekspresją genu fuzyjnego PML-RARα. W zależności od miejsca pęknięcia DNA w obrębie genu PML, możliwe jest powstanie jednego z trzech transkryptów genu PML-RARα: bcr1, bcr2 lub bcr3. Rodzaj transkryptu wiąże się z morfologicznymi i klinicznymi cechami choroby. Klasyczna odmiana transkryptu, bcr1, jest charakterystyczna dla tzw. gruboziarnistej OBP, cechującej się niższą leukocytozą i lepszym rokowaniem. Z kolei transkrypty bcr2 i bcr3 odpowiadają za tzw. agranularną postać OBP (wariant M3, M3v), cechującą się wysoką leukocytozą, częstym występowaniem zespołu wewnątrznaczyniowego wykrzepiania oraz gorszym rokowaniem. Gen RARα koduje receptor kwasu α-retinowego, dlatego wszystkie wymienione warianty transkryptów genu PML-RARα są podatne na leczenie z użyciem preparatu kwasu transretinowego, co było pierwszą znaną medycynie terapią celowaną. W rzadkich przypadkach translokacje powodują powstanie genu fuzyjnego NPM1-RARα t(5,17)(q35;q21) lub NUMA-RARα t(11,17)(q13;q21), które również odpowiadają na leczenie kwasem transretinowym. Z kolei rearanżacja PLZF-RARA, powstała w wyniku translokacji t(11;17)(q23;q21), jest oporna na tę formę leczenia. Najczęstszą mutacją współwystępującą z translokacją PML-RARα jest mutacja genu FLT3: duplikacje w genie FLT3 (internal tandem duplication; FLT3-ITD) lub D835, przy czym FLT3-ITD wiąże się z gorszym rokowaniem.[4] Okazuje się, że i inne markery mogą być pomocne w różnicowaniu, np. w preparatach cytologicznych rutynowo barwionych techniką Giemsa-May-Grünwald komórki OBP z mutacją FLT3-ITD wykazują charakterystyczną strukturę chromatyny, bardziej homogennie rozmieszczoną w jądrze komórkowym, co zostało opisane w badaniu De Mello i wsp.[5] Dodatkowym markerem molekularnym, różnicującym rokowanie u chorych na OBP, mogą być zaburzenia w ekspresji genów. Hecht i wsp.[6] wykryli, że markerem niekorzystnego rokowania jest nadekspresja genu ERG, natomiast Zhu i wsp. stwierdzili, że w rozwoju OBP istotną rolę odgrywają zaburzenia ekspresji czynnika transkrypcyjnego PU.1.[7]

Białaczki z rearanżacją genu CBFα lub CBFβ, czyli ekspresją genu fuzyjnego AML1-CBFα-ETO lub CBFβ-MYH11 nazywane są CBF OBSz (ang. core binding factor) i mimo różnic w morfologii komórek białaczkowych (M2 wobec M4Eo) charakteryzują się zbliżonym mechanizmem transformacji i podobnym rokowaniem. Rearanżacje obejmujące gen CBFα lub CBFβ powodują zahamowanie fizjologicznej aktywności czynnika transkrypcyjnego CBF i w konsekwencji zaburzenie procesu hematopoezy.[8] Ogólnie chorzy z tej grupy wykazują dobre rokowanie i są klasyfikowani do procedur przeszczepowych dopiero w drugiej remisji całkowitej. Jednak pomiędzy poszczególnymi pacjentami obserwuje się różnice w klinicznym przebiegu choroby. Badania wykazują, że za te różnice odpowiedzialne są dodatkowe aberracje z grupy rearanżacji wewnątrzgenowych towarzyszące podstawowej translokacji t(8;21) lub inv(16)/t(16,16). Ich obecność stwierdza się u znacznego odsetka chorych z CBF OBSz z nawrotem choroby.

U około 30 proc. chorych na CBF OBSz stwierdza się mutacje genu cKIT.[9] Mutacjom tym przypisuje się niekorzystne znaczenie rokownicze, najczęściej są to substytucje oraz delecje i insercje zlokalizowane w eksonie 8 i 17. Liczne badania wykazują, iż mutacja w 17 eksonie genu cKIT wiąże się z niekorzystnym rokowaniem, zwłaszcza u chorych z t(8;21).[10] Mniej wiadomo na temat prognostycznego znaczenia mutacji w eksonie 8 tego genu, choć w kilku badaniach stwierdzono, iż obecność tej mutacji pogarsza rokowanie.[11,12] W terapii pacjentów z mutacją w genie cKIT próbuje się wykorzystać inhibitory kinazy tyrozynowej (TKI). Imatynib wykazuje działanie hamujące w odniesieniu do białka cKIT z mutacją w eksonie 8, natomiast w odniesieniu do mutacji w eksonie 17 imatynib działa hamująco jedynie w przypadku zmiany N822, a nie jest aktywny wobec częstej zmiany D816. W przypadku mutacji D816 skuteczność wykazują natomiast dazatynib i midostauryna.

Poza mutacją w genie cKIT dodatkową aberracją genetyczną w CBF OBSz może być mutacja w genie FLT3 lub NRAS.[13] Mutacje genu FLT3 identyfikowane u chorych na CBF OBSz to mutacje: punktowa D835[13], FLT-ITD)[13] oraz niedawno zidentyfikowana mutacja punktowa N676K[8]. Mutacje D835 w genie FLT3 oraz FLT3-ITD wiążą się z gorszym rokowaniem[13], natomiast znaczenie prognostyczne substytucji N676K nie zostało jeszcze poznane. Zarówno rearanżacje cKIT, jak i FLT3 są stosunkowo łatwo wykrywane metodami diagnostyki molekularnej (sekwencjonowanie, analiza fragmentów).

Kolejną częstą rearanżacją wewnątrzgenową, dostarczającą komórce sygnału aktywującego proliferację, są mutacje w obrębie genu RAS (koduje on białko odgrywające istotną rolę w wewnątrzkomórkowym przekazywaniu sygnału od receptorów błonowych). W praktyce laboratoryjnej mutacje te nie są często badane ze względów praktycznych: duży obszar genu do przebadania sekwencjonowaniem (są to najczęściej mutacje punktowe o różnej lokalizacji w genie, dla których nie ma możliwości zastosowania badań przesiewowych) powiększa koszty diagnostyki, natomiast fakt, że mutacje te występują w tych przypadkach CBF OBSz, w których nie stwierdza się aberracji cKIT oraz FLT3 sprawia, że ich obecność wiąże się z założenia z korzystnym rokowaniem. W oznaczeniach diagnostycznych wystarczy zatem wykluczenie tych ostatnich aberracji (cKIT oraz FLT3), aby potwierdzić z dużym prawdopodobieństwem bardziej korzystny przebieg choroby.

Ostatnie doniesienia wskazują, iż drugim „uderzeniem”, jednak o zupełnie innej naturze w transformacji białaczkowej z udziałem rearanżacji genu CBFα lub CBFβ, mogą być również zaburzenia ekspresji, przykładowo genu BAALC lub MN1. Yoon i wsp. wykazali, że nadekspresja genu BAALC identyfikowana w materiale diagnostycznym chorych na CBF OBSz wiąże się z gorszym przebiegiem choroby.[14] Udział genu BAALC w transformacji jest jednak wątpliwy. Uważa się, że jest to białko, którego podwyższona ekspresja może nie mieć bezpośredniego związku z rozwojem choroby białaczkowej. Drugie natomiast „uderzenie” może stanowić nadespresja genu MN1, która, jak wykazują ostatnie badania, jest potrzebna do rozwoju CBF OBSz. Udowodniono bowiem, że w modelu zwierzęcym jednoczesne występowanie genu fuzyjnego CBFβ-MYH11 oraz nadekspresji MN1 wywołuje szybki rozwój ostrej białaczki szpikowej, podczas gdy sam gen fuzyjny nie jest w stanie tego spowodować.[15]

Niekorzystnie rokujące zmiany cytogenetyczne identyfikowane w OBSz to m.in. translokacje obejmujące gen MLL (11q23), monosomie i delecje długich ramion chromosomów 5 i 7 (-5/5q, -7/7q), translokacje 3q21 i 3q26, t(6;9)(p23;q34)/ DEK-CAN, t(8;16)(p11;p13)/ MOZ-CBP oraz aberracje chromosomowe składające się na tzw. kariotyp złożony. Z przedstawionych powyżej zmian geny fuzyjne DEK-CAN i MOZ-CBP oraz fuzje genu MLL mogą zostać oznaczone metodami molekularnymi, pozostałe aberracje wykrywane są badaniem cytogenetycznym szpiku.

Znaczny odsetek chorych na OBSz (ok. 40-60 proc.) stanowią pacjenci, u których klasycznym badaniem cytogenetycznym nie stwierdza się nieprawidłowości, tzw. chorzy o prawidłowym kariotypie (NK OBSz). Przypisywano im pośrednie ryzyko wystąpienia nawrotu choroby, ale rzeczywisty przebieg w indywidualnych przypadkach był bardzo zróżnicowany. Priorytetem stało się więc określenie, jakie zmiany genetyczne znajdujące się poniżej rozdzielczości metod cytogenetycznych występują u tych chorych i jakie jest ich znaczenie rokownicze. I rzeczywiście, takie zmiany odkryto, w tym mutacje genów FLT3, CEBPA i NPM1. Ostatnia klasyfikacja WHO 2008, podkreślając rolę badań molekularnych w diagnostyce chorych z NK OBSz, wyodrębniła białaczki z mutacjami CEBPA oraz NPM1 jako tzw. jednostki robocze (ang. provisional entities).

Kolejnym krokiem w stronę klasyfikacji NK OBSz, opierającej się o molekularny mechanizm transformacji choroby, są rekomendacje grupy ekspertów działających w ramach europejskiej sieci białaczkowej (tzw. European LeukemiaNet, ELN).[16] Grupa ta zaproponowała standardy oceny ryzyka białaczki w oparciu na zintegrowanej korelacji cytogenetycznych oraz molekularnych markerów choroby. Wyodrębnia ona cztery podgrupy OBSz o rokowaniu:

1. korzystnym,

2. pośrednim-I (intermediate-I, IR-I),

3. pośrednim-II (IR-II),

4. niekorzystnym.

W ocenie molekularnej, obok markerów uznanych przez klasyfikację WHO 2008, bierze się również pod uwagę badanie FLT3-ITD w NK OBSz.

Trwają dalsze prace nad poznaniem nowych markerów molekularnych, które zdefiniują nowe podgrupy diagnostyczne i pozwolą na dalszą genetyczną stratyfikację i różnicowanie rokowania u chorych o prawidłowym kariotypie.[17]

Molekularne markery korzystnego rokowania w grupie NK OBSz

Najczęściej występującym zaburzeniem genetycznym u chorych z grupy NK OBSz są mutacje w genie NPM1 (45-60 proc.), kodującym nukleofosminę. Białko to stale krąży pomiędzy jądrem komórkowym a cytoplazmą i zaangażowane jest w procesy naprawy DNA oraz regulacji cyklu komórkowego i apoptozy.[18] Mutacje genu NPM1 dotyczą eksonu 12 i korelują z korzystnym rokowaniem, z wyjątkiem sytuacji, gdy oprócz mutacji NPM1 w komórce występuje też mutacja FLT3-ITD. Korzystne rokowanie wykazują więc jedynie pacjenci NPM1⁺/FLT3-ITD^-. W rutynowej diagnostyce molekularnej celem precyzyjnej oceny ryzyka nawrotu u chorego z NK OBSz niezbędna jest zatem jednoczesna ocena mutacji genu NPM1 oraz duplikacji FLT3. Wg zaleceń ELN[16] można wyodrębnić chorych, którzy rokują „zdecydowanie lepiej” (np. pacjenci NPM1 (+)/FLT3-ITD (-)), i zostają zaklasyfikowani do grupy o korzystnym rokowaniu lub rokują „zdecydowanie gorzej” (IR-II) od tych, którzy wykazują rokowanie pośrednie i dla których dalsza diagnostyka w oparciu o inne markery jest konieczna (IR-I).

Kolejnym markerem molekularnym korzystnego rokowania w populacji NK OBSz są mutacje genu CEBPA, które dotyczą ok. 5-15 proc. chorych z tej grupy. Obecność tych mutacji daje podstawę do zaliczenia chorego do grupy korzystnego rokowania wg zaleceń ELN.[16]

Ze względu na to, że białko CEBPA jest czynnikiem transkrypcyjnym niezbędnym do prawidłowego rozwoju szeregu neutrofilów, mutacje tego genu wywołują zablokowanie dojrzewania tych komórek. Korzystne rokowanie wykazują jedynie chorzy, którzy posiadają oba typy mutacji: N- i C-terminalne na obu allelach genu CEBPA (mutacje heterozygotyczne) i jedynie ci pacjenci zostali obecnie zaklasyfikowani do podgrupy o rokowaniu korzystnym wg najnowszej edycji zaleceń ekspertów w ramach ELN.[17]