Chromosomal rearrangements of the human MLL/KMT2A gene are associated with infant, pediatric, adult and therapy-induced acute leukemias. Here we present the data obtained from 2345 acute leukemia patients. Genomic breakpoints within the MLL gene and the involved translocation partner genes (TPGs) were determined and 11 novel TPGs were identified. Thus, a total of 135 different MLL rearrangements have been identified so far, of which 94 TPGs are now characterized at the molecular level. In all, 35 out of these 94 TPGs occur recurrently, but only 9 specific gene fusions account for more than 90% of all illegitimate recombinations of the MLL gene. We observed an age-dependent breakpoint shift with breakpoints localizing within MLL intron 11 associated with acute lymphoblastic leukemia and younger patients, while breakpoints in MLL intron 9 predominate in AML or older patients. The molecular characterization of MLL breakpoints suggests different etiologies in the different age groups and allows the correlation of functional domains of the MLL gene with clinical outcome. This study provides a comprehensive analysis of the MLL recombinome in acute leukemia and demonstrates that the establishment of patient-specific chromosomal fusion sites allows the design of specific PCR primers for minimal residual disease analyses for all patients.

Purpose Several prognostic scoring systems have been proposed for chronic myelomonocytic leukemia (CMML), a disease in which some gene mutations—including ASXL1—have been associated with poor prognosis in univariable analyses. We developed and validated a prognostic score for overall survival (OS) based on mutational status and standard clinical variables. Patients and Methods We genotyped ASXL1 and up to 18 other genes including epigenetic (TET2, EZH2, IDH1, IDH2, DNMT3A), splicing (SF3B1, SRSF2, ZRSF2, U2AF1), transcription (RUNX1, NPM1, TP53), and signaling (NRAS, KRAS, CBL, JAK2, FLT3) regulators in 312 patients with CMML. Genotypes and clinical variables were included in a multivariable Cox model of OS validated by bootstrapping. A scoring system was developed using regression coefficients from this model. Results ASXL1 mutations (P < .0001) and, to a lesser extent, SRSF2 (P = .03), CBL (P = .003), and IDH2 (P = .03) mutations predicted inferior OS in univariable analysis. The retained independent prognostic factors included ASXL1 mutations, age older than 65 years, WBC count greater than 15 ×10 9 /L, platelet count less than 100 ×10 9 /L, and anemia (hemoglobin < 10 g/dL in female patients, < 11g/dL in male patients). The resulting five-parameter prognostic score delineated three groups of patients with median OS not reached, 38.5 months, and 14.4 months, respectively (P < .0001), and was validated in an independent cohort of 165 patients (P < .0001). Conclusion A new prognostic score including ASXL1 status, age, hemoglobin, WBC, and platelet counts defines three groups of CMML patients with distinct outcomes. Based on concordance analysis, this score appears more discriminative than those based solely on clinical parameters.

Chromosomal rearrangements of the human MLL (mixed lineage leukemia) gene are associated with high-risk infant, pediatric, adult and therapy-induced acute leukemias. We used long-distance inverse-polymerase chain reaction to characterize the chromosomal rearrangement of individual acute leukemia patients. We present data of the molecular characterization of 1590 MLL-rearranged biopsy samples obtained from acute leukemia patients. The precise localization of genomic breakpoints within the MLL gene and the involved translocation partner genes (TPGs) were determined and novel TPGs identified. All patients were classified according to their gender (852 females and 745 males), age at diagnosis (558 infant, 416 pediatric and 616 adult leukemia patients) and other clinical criteria. Combined data of our study and recently published data revealed a total of 121 different MLL rearrangements, of which 79 TPGs are now characterized at the molecular level. However, only seven rearrangements seem to be predominantly associated with illegitimate recombinations of the MLL gene (∼90%): AFF1/AF4, MLLT3/AF9, MLLT1/ENL, MLLT10/AF10, ELL, partial tandem duplications (MLL PTDs) and MLLT4/AF6, respectively. The MLL breakpoint distributions for all clinical relevant subtypes (gender, disease type, age at diagnosis, reciprocal, complex and therapy-induced translocations) are presented. Finally, we present the extending network of reciprocal MLL fusions deriving from complex rearrangements.

Purpose Risk stratification in acute myeloid leukemia (AML) is currently based on pretreatment characteristics. It remains to be established whether relapse risk can be better predicted through assessment of minimal residual disease (MRD). One proposed marker is the Wilms tumor gene WT1, which is overexpressed in most patients with AML, thus providing a putative target for immunotherapy, although in the absence of a standardized assay, its utility for MRD monitoring remains controversial. Patients and Methods Nine published and in-house real-time quantitative polymerase chain reaction WT1 assays were systematically evaluated within the European LeukemiaNet; the best-performing assay was applied to diagnostic AML samples (n = 620), follow-up samples from 129 patients treated with intensive combination chemotherapy, and 204 normal peripheral blood (PB) and bone marrow (BM) controls. Results Considering relative levels of expression detected in normal PB and BM, WT1 was sufficiently overexpressed to discriminate ≥ 2-log reduction in transcripts in 46% and 13% of AML patients, according to the respective follow-up sample source. In this informative group, greater WT1 transcript reduction after induction predicted reduced relapse risk (hazard ratio, 0.54 per log reduction; 95% CI, 0.36 to 0.83; P = .004) that remained significant when adjusted for age, WBC count, and cytogenetics. Failure to reduce WT1 transcripts below the threshold limits defined in normal controls by the end of consolidation also predicted increased relapse risk (P = .004). Conclusion Application of a standardized WT1 assay provides independent prognostic information in AML, lending support to incorporation of early assessment of MRD to develop more robust risk scores, to enhance risk stratification, and to identify patients who may benefit from allogeneic transplantation.

Chromosomal rearrangements of the human MLL gene are associated with high-risk pediatric, adult and therapy-associated acute leukemias. These patients need to be identified, treated appropriately and minimal residual disease was monitored by quantitative PCR techniques. Genomic DNA was isolated from individual acute leukemia patients to identify and characterize chromosomal rearrangements involving the human MLL gene. A total of 760 MLL-rearranged biopsy samples obtained from 384 pediatric and 376 adult leukemia patients were characterized at the molecular level. The distribution of MLL breakpoints for clinical subtypes (acute lymphoblastic leukemia, acute myeloid leukemia, pediatric and adult) and fused translocation partner genes (TPGs) will be presented, including novel MLL fusion genes. Combined data of our study and recently published data revealed 104 different MLL rearrangements of which 64 TPGs are now characterized on the molecular level. Nine TPGs seem to be predominantly involved in genetic recombinations of MLL: AFF1/AF4, MLLT3/AF9, MLLT1/ENL, MLLT10/AF10, MLLT4/AF6, ELL, EPS15/AF1P, MLLT6/AF17 and SEPT6, respectively. Moreover, we describe for the first time the genetic network of reciprocal MLL gene fusions deriving from complex rearrangements.

Thalidomide-targeted degradation Thalidomide and its analogs improve the survival of patients with multiple myeloma and other blood cancers. Previous work showed that the drugs bind to the E3 ubiquitin ligase Cereblon, which then targets for degradation two specific zinc finger (ZF) transcription factors with a role in cancer development. Sievers et al. found that more ZF proteins than anticipated are destabilized by thalidomide analogs. A proof-of-concept experiment revealed that chemical modifications of thalidomide can lead to selective degradation of specific ZF proteins. The detailed information provided by structural, biochemical, and computational analyses could guide the development of drugs that target ZF transcription factors implicated in human disease. Science , this issue p. eaat0572

Not all patients with core binding factor acute myeloid leukemia (CBF-AML) display a good outcome. Modern risk factors include KIT and/or FLT3 gene mutations and minimal residual disease (MRD) levels, but their respective values have never been prospectively assessed. A total of 198 CBF-AML patients were randomized between a reinforced and a standard induction course, followed by 3 high-dose cytarabine consolidation courses. MRD levels were monitored prospectively. Gene mutations were screened at diagnosis. Despite a more rapid MRD decrease after reinforced induction, induction arm did not influence relapse-free survival (RFS) (64% in both arms; P = .91). Higher WBC, KIT, and/or FLT3-ITD/TKD gene mutations, and a less than 3-log MRD reduction after first consolidation, were associated with a higher specific hazard of relapse, but MRD remained the sole prognostic factor in multivariate analysis. At 36 months, cumulative incidence of relapse and RFS were 22% vs 54% (P < .001) and 73% vs 44% (P < .001) in patients who achieved 3-log MRD reduction vs the others. These results suggest that MRD, rather than gene mutations, should be used for future treatment stratifications in CBF-AML patients. This trial was registered at EudraCT as #2006-005163-26 and at www.clinicaltrials.gov as #NCT 00428558.

Purpose This study assessed the prognostic impact of postinduction NPM1-mutated ( NPM1m) minimal residual disease (MRD) in young adult patients (age, 18 to 60 years) with acute myeloid leukemia, and addressed the question of whether NPM1m MRD may be used as a predictive factor of allogeneic stem cell transplantation (ASCT) benefit. Patients and Methods Among 229 patients with NPM1m who were treated in the Acute Leukemia French Association 0702 (ALFA-0702) trial, MRD evaluation was available in 152 patients in first remission. Patients with nonfavorable AML according to the European LeukemiaNet (ELN) classification were eligible for ASCT in first remission. Results After induction therapy, patients who did not achieve a 4-log reduction in NPM1m peripheral blood-MRD (PB-MRD) had a higher cumulative incidence of relapse (subhazard ratio [SHR], 5.83; P < .001) and a shorter overall survival (OS; hazard ratio [HR], 10.99; P < .001). In multivariable analysis, an abnormal karyotype, the presence of FLT3-internal tandem duplication (ITD), and a < 4-log reduction in PB-MRD were significantly associated with a higher relapse incidence and shorter OS. In the subset of patients with FLT3-ITD, only age, white blood cell count, and < 4-log reduction in PB-MRD, but not FLT3-ITD allelic ratio, remained of significant prognostic value. In these patients with nonfavorable AML according to European LeukemiaNet, disease-free survival and OS were significantly improved by ASCT in those with a < 4-log reduction in PB-MRD. This benefit was not observed in those with a > 4-log reduction in PB-MRD, with a significant interaction between ASCT effect and PB-MRD response ( P = .024 and .027 for disease-free survival and OS, respectively). Conclusion Our study supports the strong prognostic significance of early NPM1m PB-MRD, independent of the cytogenetic and molecular context. Moreover, NPM1m PB-MRD may be used as a predictive factor for ASCT indication.