Leucémies aiguës Eric GUIHENEUF Laboratoire d’hématologie CHU Amiens

Definition et physiopathologie Prolifération tumorale de cellules hématopoïétiques immatures (blastes) Pathologie de la MO (tissu hématopoïétique) Envahissement médullaire par des blastes > 20% des cellules Pathologie clonale Anomalies génomiques Prolifération et blocage de la différentiation Lignées myéloïdes ou lymphoïdes

Physiopathologie Cellules différentiées Cellules souches Progéniteurs Précurseurs CFU-MK BFU-E CFU-E Cellule souche Hématopoïétique CFU-G CFU-GEMM CFU-GM CFU-M CFU-lymphoïde Cellule souche lymphoïde

Transformation leucémique Physiopathologie Cellules différentiées Cellules souches Progéniteurs Précurseurs CFU-MK BFU-E CFU-E Cellule souche Hématopoïétique CFU-G CFU-GEMM CFU-GM CFU-M CFU-lymphoïde Cellule souche lymphoïde Transformation leucémique N-ras, FLT3, MLL… CFU-L

Physiopathologie CFU-L Transformation leucémique Cellules différentiées Cellules souches Progéniteurs Précurseurs CFU-MK BFU-E CFU-E Cellule souche Hématopoïétique CFU-G CFU-GEMM CFU-GM CFU-M CFU-lymphoïde Cellule souche lymphoïde Transformation leucémique Autorenouvellement et blocage de la maturation Cellule souche leucémique CFU-L

Epidémiologie Pathologies rares (Incidence ≈4 /100 000) Premier pic d’incidence chez l’enfant (2-10 ans), LA lymphoblastique (LAL)

Epidémiologie Pathologies rares (Incidence ≈4 /100 000) Premier pic d’incidence chez l’enfant (2-10 ans), LA lymphoblastique (LAL)

Epidémiologie incidence LA Lymphoblastique LA myéloïde LA promyélocytaire âge

Epidémiologie Pathologies rares (Incidence ≈4 /100 000) Premier pic d’incidence chez l’enfant (2-10 ans), LA lymphoblastique (LAL) Second pic d’incidence chez le sujet âgé, avec une majorité de LA myéloïdes (80%) Adulte jeune : LA promyélocytaire (LAM3) Cancers sporadiques Facteurs de risques : chimiothérapie, radiations ionisantes, produits chimiques…

LA lymphoblastique Prolifération de précurseurs médullaire des lymphocytes B ou T Majorité de LAL-B (enfant et adulte) LAL-T 15 à 20 % (selon l’âge) Cytologie : blastes sans granulation cytoplasmique et Myélopéroxydase négative

Facteurs Pronostics Pathologies Age (co-morbidité et tolérance de la chimiothérapie) Anomalies génétiques Facteurs plus ou moins liés

Facteurs Pronostics LAL-B : bon pronostic chez l’enfant mais mauvais pronostic chez le sujet âgé LAL-T vs LAL-B mauvais chez l’enfant mais meilleur chez l’adulte jeune LAM3 toujours de bon pronostic

Circonstances de découverte Syndrome anémique Syndrome hémorragique Syndrome infectieux

Circonstances de découverte Syndrome anémique Syndrome hémorragique Syndrome infectieux Insuffissance médullaire

Circonstances de découverte Syndrome anémique Syndrome hémorragique Syndrome infectieux Syndrome tumorale (ADP/organomégalie) Variable selon les LA (LAL++)

Circonstances de découverte Syndrome anémique Syndrome hémorragique Syndrome infectieux Syndrome tumorale (ADP/organomégalie) Variable selon les LA (LAL++) Douleurs osseuses (enfant ++) Depresse respiratoire (leucostase, LA hyperleucocytaire) Signes neurologique (atteinte méningée)

Circonstances de découverte Syndrome anémique Syndrome hémorragique Syndrome infectieux Syndrome tumorale (ADP/organomégalie) Variable selon les LA Douleurs osseuses (enfant ++) Depresse respiratoire (leucostase, LA hyperleucoscytaire) Signes neurologique (atteinte méningée) Fortuite sur NFS systématique

Anomalies biologiques Anémie normocytaire normochrome arégénérative Thrombopénie ou neutropénie isolée Pancytopénie Blastose sanguine +/- hiatus de maturation Coagulation IntraVasculaire Disséminé (CIVD) Hypercalcémie, hyperkaliémie Augmentation des LDH Syndrome de lyse

Diagnostic Myélogramme + examens complementaires > 20% de blastes en cytologie

Diagnostic Myélogramme + examens complementaires > 20% de blastes en cytologie Orientation diagnostic selon la morphologie des blastes

Diagnostic Myélogramme + examens complementaires > 20% de blastes en cytologie Orientation diagnostic selon la morphologie des blastes Lymphoïde Myéloïde Monocytaire Cytoplasme agranulaire Granulation cytoplasmique

Polynucléaire neutrophile MPO + Cytochimies Myélopéroxydase(MPO) indispensable pour les diagnostic de LA LAM si positive mais toute les LAM ne sont pas MPO + Polynucléaire neutrophile MPO + Blastes MPO-

Cytochimies Myélopéroxydase indispensable pour les diagnostic de LA LAM si positive mais toute les LAM ne sont pas MPO + Butyrates estérases positive dans les LA monocytaires

Immunophénotypage des blastes Sur MO ou sang, mais interprétation selon le myélogramme (% de blastes)

Immunophénotypage médullaire Cellules différentiées Cellules souches Progéniteurs Précurseurs CD34+ CD117+ CD38+ CFU-MK CD41, CD61 BFU-E CFU-E Cellule souche Hématopoïétique CD71 Glycophorine A CD34+ CD117+ Lin- CFU-GEMM CFU-GM CD33 CD38 HLA-DR CFU-G CD16, CD11b CD13 HLA-DR CFU-M CD13 CD14 HLA-DR CD33 Cellule souche lymphoïde CD34 CD45

Immunophénotypage des blastes Sur MO ou sang, mais interprétation selon le myélogramme Blastes CD45 faible Orientation sur la lignée en fonction des Ag exprimés par les blastes (myéloïde, lymphoïde T ou B) score EGIL

Score EGIL/OMS Assignation de lignée. LIGNEES POINTS lignée B lignée T lignée Myéloïde 2 points CD79a, cµ, cCD22 cCD3, TCR MPO, Lysozyme 1 point CD19, CD10, CD20 CD2, CD5, CD8, CD10 CD13, CD33, CD65, CD117 0.5 point TdT, CD24 TdT, CD7, CD1a CD14, CD15, CD64 Pour les leucémies aiguës classiques, un score égal à 2 suffit pour caractériser l’appartenance à une lignée, si le score est inférieur à 2 pour les 2 autres lignées  Ex. : LAM : MPO+ Enz et/ou Ag suffit si le score lymphoïde (T ou B) est inférieur à 2.

Immunophénotypage des blastes Sur MO ou sang, mais interprétation selon le myélogramme Blastes CD45 faible Orientation sur la lignée en fonction des Ag exprimés par les blastes (myéloïde, lymphoïde T ou B) score EGIL Classification EGIL des LAL (pronostic)

Classification EGIL des LAL-B   BI BII BIII BIV HLA-DR + CD19 CD22 + (cyto) CD79a CD10 CD20 +/- µ cyto sIg Basée sur la maturation physiologique du LyB Intérêt pronostic LAL-BII la plus fréquente et de meilleur pronostic

Immunophénotypage LAL-B CD19+, cCD79a+, CD10+, CD20 – et µ cyto neg => LAL-BII

Immunophénotypage des blastes Sur MO ou sang, mais interprétation selon le myélogramme Blastes CD45 faible Orientation sur la lignée en fonction des Ag exprimés par les blastes (myéloïde, lymphoïde T ou B) score EGIL Classification EGIL des LAL Marqueurs pronostics Suivi de la maladie résiduelle (LAL-B ++)

Cytogénétique/biololgie moléculaire Anomalies génomiques récurentes Translocations, mutations Marqueurs pronostics indépendants Implication physiopathologiques

Cytogénétique/biololgie moléculaire Anomalies génomiques récurentes Translocations, mutations Marqueurs pronostics indépendants Implication physiopathologiques cibles thérapeutiques (Bcr-abl,PML-RARa…)

Cytogénétique/biololgie moléculaire Anomalies génomiques récurentes Translocations, mutations Marqueurs pronostics indépendants Implication physiopathologiques cibles thérapeutiques (Bcr-abl, FLT3-ITD) Cytogénétique indispensable au diagnostique des LAL et LAM

Cytogénétique/biololgie moléculaire Anomalies génomiques récurentes Translocations, mutations Marqueurs pronostics indépendants Implication physiopathologiques cibles thérapeutiques (Bcr-abl, FLT3-ITD) Cytogénétique indispensable au diagnostique des LAL et LAM Classification OMS des LAM basées sur la cytogénétique (pronostic)

Classification pronostic des LAM en fonction de la génétique

Cytogénétique/biololgie moléculaire Techniques quantitative Suivi thérapeutique Réponse cytogénétique Répopnse moléculaire MRD (Minimal Residual Disease) : quantification du nombre de cellules leucémiques (sensibilité 10-4) Pronostic et décisionnel dans le traitement des LAL

Classification OMS 2008 des LAM LAM avec anomalies génétiques récurentes 7 entitées + 2 provisoire

Classification OMS 2008 des LAM LAM avec anomalies génétiques récurentes 7 entitées + 2 provisoire LAM avec anomalies de type myélodysplasie LAM induite par une thérapie (chimio/Rdx) LAM NOS (classification FAB)

Classification FAB des LAM Cytologie + cytochimie + CMF MO avec différentiation minime (MPO-) M1 myéloblastique sans maturation M2 myéloblastique avec maturation granuleuse M3 promyélocytaire M4 myélo-monocytaire (variant M4-Eo) M5 monocyaire M6 erythroblastique M7 mégacaryocytaire

Aspect cytologique et hypothèse cytogénétique LA t(15;17) PML-RARa LA promyélocytaire/LAM3 (100%)

Aspect cytologique et hypothèse cytogénétique LA t(15;17) PML-RARa LA promyélocytaire/LAM3 LA t(16;16) ou inv(16) LAM4-Eo

Aspect cytologique et hypothèse cytogénétique LA t(15;17) PML-RARa LA promyélocytaire/LAM3 LA t(16;16) ou inv(16) LAM4-Eo LA t(8;21) LAM2

LA promyélocytaire (LAP) Présentation particulière Svt syndrome hémorragique sur CIVD Diagnostic cytologique Blastes promyélocytaires hypergranuleux Corps d’Auer en fagot pathognomonique des LAP

LA promyélocytaire (LAP) Présentation particulière Svt syndrome hémorragique sur CIVD Diagnostic cytologique Physiopathologie liée à la t(15;17) Protéine chimérique PML-RARa

Fonction physiologique de RAR En l’absence d’acide rétinoïque X A Dimérisation RAR-RXR Fixation sur séq régulatrices de gènes cibles (RARE) Intervention de corépresseurs qui recrutent des histones desacétylases (HDAC) SMRT HDAC DEACETYLATION NcoR = nuclear receptor corepressor HDAC REPRESSION de la TRANSCRIPTION (compaction chromatine) RARE Université Rennes (Retinoic Acid Response Elements) 46

Fonction physiologique de RAR En Présence d’acide rétinoïque AR: liaison à RARα  Détachement des corépresseurs et le recrutement de coactivateurs (SRC1, CBP) Recrutement d’ histones acétyltransférases (HAT) R X A SMRT RARE Ac. Rétinoïque (doses physiologiques) HAT Ac ACETYLATION ACTIVATION de la TRANSCRIPTION (ouverture chromatine) SRC-1 DIFFERENCIATION MYELOIDE Université Rennes

REPRESSION de la TRANSCRIPTION (compaction chromatine) Protéine de fusion PML-RARα PML-RAR: formation hétérodimères RXR formation homodimères PML-RAR - PML-RAR  RAR: affinité pour les corépresseurs > RXR, liaison plus forte avec N-coR et SMRT  recrutement HDAC effet dominant négatif répression de transcription aux doses physiologiques d’AR DEACETYLATION REPRESSION de la TRANSCRIPTION (compaction chromatine) SMRT Ac. Rétinoïque (doses physiologiques) HDAC R A P M L RARE Université Rennes

LA promyélocytaire Présentation particulière svt syndrome hémorragique sur CIVD Diagnostic cytologique Physiopathologie liée à la t(15;17) Protéine chimérique PML-RARa Cible thérapeutique

ACTIVATION de la TRANSCRIPTION (ouverture chromatine) X-RAR  affinité supérieure pour coR Besoin de plus fortes concentrations d’AR pour l’activation des gènes cibles Doses pharmacologiques d’AR: détachement coR et HDAC  recrutement HAT reprise de la différentiation RARE SMRT Ac. Rétinoïque (doses pharmacologiques) R A P M L Ac ACETYLATION ACTIVATION de la TRANSCRIPTION (ouverture chromatine) SRC-1 HAT REPRISE de la DIFFERENCIATION MYELOÏDE

LA promyélocytaire Présentation particulière svt syndrome hémorragique sur CIVD Diagnostic cytologique Physiopathologie liée à la t(15;17) Protéine chimérique PML-RARa Cible thérapeutique Thérapeutique spécifique avec ATRA ou AsO3 Bon pronostic

LAL-B et caryotype Anomalies génétiques t(12;21) bon pronostic ¼ des LALB de l’enfant t(1;19) et t(4;11) mauvais pronostic t(v;11) réarrangement MLL t(9;22) mauvais pronostic, ~30% chez l’adulte, très rare chez l’enfant Réarrangement de c-myc t(2;8),t(8;14) et t(8;22) => LAL-B type Burkitt

Principes thérapeutiques Urgence de la prise en charge en fonction des complications Hyperleucocytose Syndrome de lyse CIVD Traitement symptomatique des complications Bilan diagnostic avant tout traitement de la leucémie

Principes thérapeutiques Bilan diagnostic complet avec facteurs pronostics génétiques Myélogramme Imuunophénotypage Caryotype, FISH et biologie moléculaire Typage HLA en fonction de l’âge et pathologie Bilan d’extension meningée et gonades Groupage sanguin et plaquettaire Sérologies virales + Toxo

Principes thérapeutiques Pathologie cancéreuse Décision thérapeutique en Réunion de Concertation Pluridisciplinaire (RCP), obligation médico-légale

Principes thérapeutiques Pathologie cancéreuse Décision thérapeutique en RCP (médico-légale) Protocole de recherche clinique (enfant++)

Principes thérapeutiques Pathologie cancéreuse Décision thérapeutique en RCP (médico-légale) Protocole de recherche clinique (enfant++) Corticoïdes et polychimiothérapie Molécules actives sur le cycle cellulaire (cellules proliférantes) Anthracyclines Agent alkylant (moutardes à l’azote) Vincristine Anti-métabolites Effets indésirables++

Principes thérapeutiques Traitement long 18-24 mois Induction par polychimio, avec aplasie profonde Risque important de complications infectieuses et hémorragiques hospitalisation en chambre stérile Transfusion de GR et plaquettes, facteurs de croissance hématopoïétique (rHuG-CSF)

Principes thérapeutiques Traitement long 18-24 mois Induction par polychimio, avec aplasie profonde Rémission complète : myélogramme et NFS N

Principes thérapeutiques Traitement long 18-24 mois Induction par polychimio, avec aplasie profonde Rémission complète Consolidation (polychimiothérapie)

Principes thérapeutiques Traitement long 18-24 mois Induction par polychimio, avec aplasie profonde Rémission complète Consolidation (polychimiothérapie) Intensification

Principes thérapeutiques Traitement long 18-24 mois Induction par polychimio, avec aplasie profonde Rémission complète Consolidation (polychimiothérapie) Intensification ou allogreffe selon pronostic et comorbidité Entretien

Principes thérapeutiques Traitement long 18-24 mois Induction par polychimio, avec aplasie profonde Rémission complète Consolidation (polychimiothérapie) Intensification ou allogreffe selon pronostic et comorbidité Entretien Rémission de longue durée et guérison chez l’enfant et adulte jeune

Evaluation de la réponse Myélogramme et NFS (sensibilité 10-2) Cytogénétique MRD en cytométrie en flux (10-3-10-4) MRD en biologie moléculaire (10-4)

Allogreffe Patient en rémission complète ou partielle Mauvais pronostic ou risque de rechute ++ Conditionnement myéloablatif Chimère hématopoïèse du donneur et système immunitaire du donneur avec effet GVL (Graft vs Leukemia) GvH (greffon contre receveur) et complications liés aux immunosuppresseurs

Thérapeutiques ciblées ATRA et AsO3 Inhibiteur de Tyrosine Kinase (Sorafenib et Imatinib) Gemtuzumab (Mylotarg®) Anti-CD33 Prescriptible si cible présente Lors de rechute en 2ème ou 3ème ligne

Mutations de FLT3 FLT3 recepteur membranaire du FLT3L Progéniteurs Prolifération cellulaire Mutations activatrices Cible thérapeutique : Sorafinib (ITK)

FLT3

FLT3

Prolifération cellulaire FLT3 P P Prolifération cellulaire

Mutation FLT3-ITD

Dimérisation et activation constitutive Mutation FLT3-ITD P P Dimérisation et activation constitutive Prolifération cellulaire

Thérapeutiques ciblées ATRA et AsO3 Inhibiteur de Tyrosine Kinase (Sorafenib et Imatinib) Gemtuzumab (Mylotarg®) Anti-CD33 Prescriptible si cible présente Lors de rechute en 2ème ou 3ème ligne