Tumor protein p53 (TP53) is the most frequently mutated gene in cancer1,2. In patients with myelodysplastic syndromes (MDS), TP53 mutations are associated with high-risk disease3,4, rapid transformation to acute myeloid leukemia (AML)5, resistance to conventional therapies6–8 and dismal outcomes9. Consistent with the tumor-suppressive role of TP53, patients harbor both mono- and biallelic mutations10. However, the biological and clinical implications of TP53 allelic state have not been fully investigated in MDS or any other cancer type. We analyzed 3,324 patients with MDS for TP53 mutations and allelic imbalances and delineated two subsets of patients with distinct phenotypes and outcomes. One-third of TP53-mutated patients had monoallelic mutations whereas two-thirds had multiple hits (multi-hit) consistent with biallelic targeting. Established associations with complex karyotype, few co-occurring mutations, high-risk presentation and poor outcomes were specific to multi-hit patients only. TP53 multi-hit state predicted risk of death and leukemic transformation independently of the Revised International Prognostic Scoring System (IPSS-R)11. Surprisingly, monoallelic patients did not differ from TP53 wild-type patients in outcomes and response to therapy. This study shows that consideration of TP53 allelic state is critical for diagnostic and prognostic precision in MDS as well as in future correlative studies of treatment response. Clinical sequencing across a large prospective cohort of patients with myelodysplasic syndrome uncovers distinct associations between the mono- and biallelic states of TP53 and clinical presentation

BackgroundRisk stratification and therapeutic decision-making for myelodysplastic syndromes (MDS) are based on the International Prognostic Scoring System–Revised (IPSS-R), which considers hematologic parameters and cytogenetic abnormalities. Somatic gene mutations are not yet used in the risk stratification of patients with MDS.MethodsTo develop a clinical-molecular prognostic model (IPSS-Molecular [IPSS-M]), pretreatment diagnostic or peridiagnostic samples from 2957 patients with MDS were profiled for mutations in 152 genes. Clinical and molecular variables were evaluated for associations with leukemia-free survival, leukemic transformation, and overall survival. Feature selection was applied to determine the set of independent IPSS-M prognostic variables. The relative weights of the selected variables were estimated using a robust Cox multivariable model adjusted for confounders. The IPSS-M was validated in an external cohort of 754 Japanese patients with MDS.ResultsWe mapped at least one oncogenic genomic alteration in 94% of patients with MDS. Multivariable analysis identified TP53multihit, FLT3 mutations, and MLLPTD as top genetic predictors of adverse outcomes. Conversely, SF3B1 mutations were associated with favorable outcomes, but this was modulated by patterns of comutation. Using hematologic parameters, cytogenetic abnormalities, and somatic mutations of 31 genes, the IPSS-M resulted in a unique risk score for individual patients. We further derived six IPSS-M risk categories with prognostic differences. Compared with the IPSS-R, the IPSS-M improved prognostic discrimination across all clinical end points and restratified 46% of patients. The IPSS-M was applicable in primary and secondary/therapy-related MDS. To simplify clinical use of the IPSS-M, we developed an open-access Web calculator that accounts for missing values.ConclusionsCombining genomic profiling with hematologic and cytogenetic parameters, the IPSS-M improves the risk stratification of patients with MDS and represents a valuable tool for clinical decision-making. (Funded by Celgene Corporation through the MDS Foundation, the Josie Robertson Investigators Program, the Edward P. Evans Foundation, the Projects of National Relevance of the Italian Ministry of University and Research, Associazione Italiana per la Ricerca sul Cancro, the Japan Agency for Medical Research and Development, Cancer Research UK, the Austrian Science Fund, the MEXT [Japanese Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology] Program for Promoting Research on the Supercomputer Fugaku, the Japan Society for the Promotion of Science, the Taiwan Department of Health, and Celgene Corporation through the MDS Foundation.)

Purpose To compare single-agent gemtuzumab ozogamicin (GO) with best supportive care (BSC) including hydroxyurea as first-line therapy in older patients with acute myeloid leukemia unsuitable for intensive chemotherapy. Patients and Methods In this trial, patients at least 61 years old were centrally randomized (1:1) to receive either a single induction course of GO (6 mg/m 2 on day 1 and 3 mg/m 2 on day 8) or BSC. Patients who did not progress after GO induction could receive up to eight monthly infusions of the immunoconjugate at 2 mg/m 2 . Randomization was stratified by age, WHO performance score, CD33 expression status, and center. The primary end point was overall survival (OS) by intention-to-treat analysis. Results A total of 237 patients were randomly assigned (118 to GO and 119 to BSC). The median OS was 4.9 months (95% CI, 4.2 to 6.8 months) in the GO group and 3.6 months (95% CI, 2.6 to 4.2 months) in the BSC group (hazard ratio, 0.69; 95% CI, 0.53 to 0.90; P = .005); the 1-year OS rate was 24.3% with GO and 9.7% with BSC. The OS benefit with GO was consistent across most subgroups, and was especially apparent in patients with high CD33 expression status, in those with favorable/intermediate cytogenetic risk profile, and in women. Overall, complete remission (CR [complete remission] + CRi [CR with incomplete recovery of peripheral blood counts]) occurred in 30 of 111 (27%) GO recipients. The rates of serious adverse events (AEs) were similar in the two groups, and no excess mortality from AEs was observed with GO. Conclusion First-line monotherapy with low-dose GO, as compared with BSC, significantly improved OS in older patients with acute myeloid leukemia who were ineligible for intensive chemotherapy. No unexpected AEs were identified and toxicity was manageable.

The genetic basis of myelodysplastic syndromes (MDS) is heterogeneous, and various combinations of somatic mutations are associated with different clinical phenotypes and outcomes. Whether the genetic basis of MDS influences the outcome of allogeneic hematopoietic stem-cell transplantation (HSCT) is unclear.We studied 401 patients with MDS or acute myeloid leukemia (AML) evolving from MDS (MDS/AML). We used massively parallel sequencing to examine tumor samples collected before HSCT for somatic mutations in 34 recurrently mutated genes in myeloid neoplasms. We then analyzed the impact of mutations on the outcome of HSCT.Overall, 87% of patients carried one or more oncogenic mutations. Somatic mutations of ASXL1, RUNX1, and TP53 were independent predictors of relapse and overall survival after HSCT in both patients with MDS and patients with MDS/AML (P values ranging from .003 to .035). In patients with MDS/AML, gene ontology (ie, secondary-type AML carrying mutations in genes of RNA splicing machinery, TP53-mutated AML, or de novo AML) was an independent predictor of posttransplantation outcome (P = .013). The impact of ASXL1, RUNX1, and TP53 mutations on posttransplantation survival was independent of the revised International Prognostic Scoring System (IPSS-R). Combining somatic mutations and IPSS-R risk improved the ability to stratify patients by capturing more prognostic information at an individual level. Accounting for various combinations of IPSS-R risk and somatic mutations, the 5-year probability of survival after HSCT ranged from 0% to 73%.Somatic mutation in ASXL1, RUNX1, or TP53 is independently associated with unfavorable outcomes and shorter survival after allogeneic HSCT for patients with MDS and MDS/AML. Accounting for these genetic lesions may improve the prognostication precision in clinical practice and in designing clinical trials.

Abstract Acute myeloid leukemia (AML) patients bearing the ITD mutation in the tyrosine kinase receptor FLT3 (FLT3-ITD) present a poor prognosis and a high risk of relapse. FLT3-ITD is retained in the endoplasmic reticulum (ER) and generates intrinsic proteotoxic stress. We devised a strategy based on proteotoxic stress, generated by the combination of low doses of the differentiating agent retinoic acid (R), the proteasome inhibitor bortezomib (B), and the oxidative stress inducer arsenic trioxide (A). It exerts strong cytotoxic activity on FLT3-ITD + AML cell lines and primary blasts isolated from patients, due to ER homeostasis imbalance and generation of oxidative stress. AML cells become completely resistant to the combination RBA when treated in co-culture with bone marrow stromal cells (BMSC). Nonetheless, we could overcome such protective effects by using high doses of ascorbic acid (Vitamin C) as an adjuvant. Importantly, the combination RBA plus ascorbic acid significantly prolongs the life span of a murine model of human FLT3-ITD + AML without toxic effects. Furthermore, we show for the first time that the cross-talk between AML cells and BMSC upon treatment involves disruption of the actin cytoskeleton and the actin cap, increased thickness of the nuclei, and relocalization of the transcriptional co-regulator YAP in the cytosol of the BMSC. Our findings strengthen our previous work indicating induction of proteotoxic stress as a possible strategy in FLT3-ITD + AML therapy and open to the possibility of identifying new therapeutic targets in the crosstalk between AML cells and BMSC, involving mechanotransduction and YAP signaling

Background: The introduction of all-trans retinoic acid (ATRA) and arsenic trioxide (ATO) has radically improved the prognosis of acute promyelocytic leukemia (APL), with cure rates above 80%. While relapse occurs in less than 20% of cases, addressing this issue remains challenging. Identifying effective salvage therapies for relapsed APL is crucial to improve patient outcomes. Methods: A retrospective analysis was performed on a multicentric cohort of 67 APL patients in first relapse, treated in three Italian hematology centers from June 1981 to November 2021. The overall survival (OS) and cumulative incidence of relapse (CIR) were calculated, and predictive factors were assessed using Cox regression models. Results: Overall, 61 patients (91%) received ATO ± ATRA (40.3%), chemo-based regimens (40.3%), or ATRA ± Gemtuzumab ozogamicin (GO) (10.4%). Complete remission (CR) was achieved in 98.2% of patients (molecular CR, n = 71.4%). With a median follow-up time of 54.5 months, the 5-year OS was 73% in the ATO ± ATRA group, 44% in the chemo-based group, and 29% in the ATRA ± GO group (p = 0.035). The 5-year OS rate was also higher for transplant recipients vs. non-recipients within the chemo-based cohort (50% vs. 33%, p = 0.017), but not in the ATO-based cohort (p = 0.12). ATO-based salvage therapy resulted in better OS in both univariate (p = 0.025) and multivariate analyses (p = 0.026). The 2-year CIR was higher in patients without molecular CR vs. patients in molecular CR (66% vs. 24%, p = 0.034). Molecular CR was a significant predictor of second relapse in both univariate (p = 0.035) and multivariate analyses (p = 0.036). Conclusions: Our findings support the efficacy of ATO-based therapies in first relapse of APL and confirm the achievement of molecular remission as an independent outcome predictor in both first and second APL relapse.