Contemporary treatment of pediatric acute myeloid leukemia (AML) requires the assignment of patients to specific risk groups. To explore whether expression profiling of leukemic blasts could accurately distinguish between the known risk groups of AML, we analyzed 130 pediatric and 20 adult AML diagnostic bone marrow or peripheral blood samples using the Affymetrix U133A microarray. Class discriminating genes were identified for each of the major prognostic subtypes of pediatric AML, including t(15;17)[PML-RARα], t(8;21)[AML1-ETO], inv16 [CBFβ-MYH11], MLL chimeric fusion genes, and cases classified as FAB-M7. When subsets of these genes were used in supervised learning algorithms, an overall classification accuracy of more than 93% was achieved. Moreover, we were able to use the expression signatures generated from the pediatric samples to accurately classify adult de novo AMLs with the same genetic lesions. The class discriminating genes also provided novel insights into the molecular pathobiology of these leukemias. Finally, using a combined pediatric data set of 130 AMLs and 137 acute lymphoblastic leukemias, we identified an expression signature for cases with MLL chimeric fusion genes irrespective of lineage. Surprisingly, AMLs containing partial tandem duplications of MLL failed to cluster with MLL chimeric fusion gene cases, suggesting a significant difference in their underlying mechanism of transformation.

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.)

To elucidate differential roles of mutations in myelodysplastic syndromes (MDS), we investigated clonal dynamics using whole-exome and/or targeted sequencing of 699 patients, of whom 122 were analyzed longitudinally. Including the results from previous reports, we assessed a total of 2,250 patients for mutational enrichment patterns. During progression, the number of mutations, their diversity and clone sizes increased, with alterations frequently present in dominant clones with or without their sweeping previous clones. Enriched in secondary acute myeloid leukemia (sAML; in comparison to high-risk MDS), FLT3, PTPN11, WT1, IDH1, NPM1, IDH2 and NRAS mutations (type 1) tended to be newly acquired, and were associated with faster sAML progression and a shorter overall survival time. Significantly enriched in high-risk MDS (in comparison to low-risk MDS), TP53, GATA2, KRAS, RUNX1, STAG2, ASXL1, ZRSR2 and TET2 mutations (type 2) had a weaker impact on sAML progression and overall survival than type-1 mutations. The distinct roles of type-1 and type-2 mutations suggest their potential utility in disease monitoring.

IgG4-related sclerosing disease is a recently recognized inflammatory lesion frequently involving pancreas, submandibular gland, lacrimal gland, and lymph node. We report 3 cases of ocular adnexal lymphoma arising in IgG4-related chronic sclerosing dacryoadenitis, a phenomenon that has not been previously reported. The patients presented with bilateral or unilateral ocular adnexal mass usually present for many years. One patient also had asymptomatic diffuse lymphadenopathy. Two patients had biopsy-proven IgG4-related chronic sclerosing dacryoadenitis before the current presentation, and 1 had systemic involvement by IgG4-related sclerosing disease as evidenced by increased IgG4+ cells in a prior nasopharyngeal biopsy. Two cases showed features of extranodal marginal zone lymphoma of mucosa-associated lymphoid-tissue type (1 with large cell transformation) and 1 follicular lymphoma. Thus, the lymphoid hyperplasia of IgG4-related sclerosing disease can provide a substrate for the emergence of lymphoma. In addition, we report 3 cases of ocular adnexal extranodal marginal zone B-cell lymphoma that show sclerosing inflammation in the background and numerous IgG4+ monotypic plasma cells. In the absence of prior biopsies or information on serum IgG4 titer, it is unclear whether these cases represent lymphoma complicating IgG4-related sclerosing disease or de novo lymphoma. Nonetheless, these cases are distinctive in that the neoplastic cells express IgG4 (light chain restricted), whereas unselected cases of ocular adnexal lymphomas do not show IgG4 expression.