Abstract In acute myeloid leukemia (AML), further prognostic determinants are required in addition to cytogenetics to predict patients at increased risk of relapse. Recent studies have indicated that an internal tandem duplication (ITD) in the FLT3 gene may adversely affect clinical outcome. This study evaluated the impact of a FLT3/ITD mutation on outcome in 854 patients, mostly 60 years of age or younger, treated in the United Kingdom Medical Research Council (MRC) AML trials. An FLT3/ITD mutation was present in 27% of the patients and was associated with leukocytosis and a high percentage of bone marrow blast cells (P < .001 for both). It had a borderline association with a lower complete remission rate (P = .05) and a higher induction death rate (P = .04), and was associated with increased relapse risk (RR), adverse disease-free survival (DFS), event-free survival (EFS), and overall survival (OS) (P < .001 for all). In multivariate analysis, presence of a mutation was the most significant prognostic factor predicting RR and DFS (P < .0001) and was still significant for OS (P = .009) and EFS (P = .002). There was no evidence that the relative effect of a FLT3/ITD differed between the cytogenetic risk groups. More than one mutation was detected in 23% of FLT3/ITD+ patients and was associated with worse OS (P = .04) and EFS (P = .07). Biallelic disease or partial/complete loss of wild-type alleles was present in 10% of FLT3/ITD+ patients. The suggestion is made that detection of a FLT3/ITD should be included as a routine test at diagnosis and evaluated for therapeutic management.

X-linked SCID (SCID-X1) is amenable to correction by gene therapy using conventional gammaretroviral vectors. Here, we describe the occurrence of clonal T cell acute lymphoblastic leukemia (T-ALL) promoted by insertional mutagenesis in a completed gene therapy trial of 10 SCID-X1 patients. Integration of the vector in an antisense orientation 35 kb upstream of the protooncogene LIM domain only 2 (LMO2) caused overexpression of LMO2 in the leukemic clone. However, leukemogenesis was likely precipitated by the acquisition of other genetic abnormalities unrelated to vector insertion, including a gain-of-function mutation in NOTCH1, deletion of the tumor suppressor gene locus cyclin-dependent kinase 2A (CDKN2A), and translocation of the TCR-β region to the STIL-TAL1 locus. These findings highlight a general toxicity of endogenous gammaretroviral enhancer elements and also identify a combinatorial process during leukemic evolution that will be important for risk stratification and for future protocol design.

An internal tandem duplication in the fms-like tyrosine kinase 3 gene (FLT3/ITD) is associated with poor prognosis in acute myeloid leukemia (AML), but the impact of mutant level, size, and interaction with nucleophosmin 1 (NPM1) mutations remains controversial. We evaluated these characteristics in a large cohort of young adult AML patients. There was a highly significant trend for worsening in relapse risk (RR) and overall survival (OS) with increasing FLT3/ITD mutant level (P < .001 for both), and even in the low level mutant group (1%-24% of total FLT3 alleles), RR was significantly worse than in the FLT3 wild-type (WT) group (P < .001). In multivariate analysis, mutant level was the most powerful prognostic factor for RR. Mutant size and number had no significant impact on outcome. The beneficial impact of an NPM1 mutation on RR and OS was seen in FLT3/ITD+ as well as FLT3/WT patients; both markers were highly significant independent predictors of outcome (P < .001). Stratification using both markers identified 3 prognostic groups: good (FLT3/ITD−NPM1+), intermediate (FLT3/ITD−NPM1− or FLT3/ITD+NPM1+), and poor (FLT3/ITD+NPM1−). Patients with high FLT3/ITD mutant level (greater than 50%) or FLT3/ITD+ in the absence of an NPM1 mutation may be good candidates for more experimental therapeutic approaches.

Despite the molecular heterogeneity of standard-risk acute myeloid leukemia (AML), treatment decisions are based on a limited number of molecular genetic markers and morphology-based assessment of remission. Sensitive detection of a leukemia-specific marker (e.g., a mutation in the gene encoding nucleophosmin [NPM1]) could improve prognostication by identifying submicroscopic disease during remission.

Purpose To determine the clinical relevance of mutations in the CCAAT/enhancer binding protein α (CEBPA) gene in acute myeloid leukemia (AML) and to examine factors that might modify prognostic impact. Patients and Methods The entire CEBPA coding sequence was screened in 1,427 young adult patients with AML, excluding acute promyelocytic leukemia, using denaturing high-performance liquid chromatography and direct sequencing. Results Of 107 patients (7%) with CEBPA mutations, 48 patients (45%) had one mutation (CEBPA-single), and 59 patients (55%) had two mutations (CEBPA-double). The incidence of CEBPA-double patients was similar in intermediate cytogenetic risk patients with and without a normal karyotype (6% and 5%, respectively). CEBPA-double patients had evidence of a lower coincidence with FLT3/ITDs (P = .04) and were highly unlikely to have an NPM1 mutation (P < .0001). CEBPA-double but not CEBPA-single patients had a significantly better overall survival (OS) at 8 years (34%, 31%, and 54% for CEBPA–wild-type [WT], CEBPA-single, and CEBPA-double, respectively, P = .004). This benefit was lost in the presence of a FLT3/ITD (OS for CEBPA-WT, CEBPA-single, and CEBPA-double FLT3/ITD-negative patients: 36%, 35%, 59%, respectively, P = .002; OS for CEBPA-WT, CEBPA-single, and CEBPA-double FLT3/ITD-positive patients: 26%, 21%, 14%, respectively, P = .05). There was no evidence of any additional favorable benefit for a CEBPA-single mutation in the presence of an NPM1 mutation (OS, 45%, 44%, and 56%, P = .2, for NPM1-positive/CEBPA-WT, NPM1-positive/CEBPA-single, and NPM1-negative/CEBPA-double patients, respectively). Conclusion Screening for CEBPA mutations can be restricted to patients with intermediate-risk cytogenetics lacking an FLT3/ITD or NPM1 mutation. Only the presence of a CEBPA-double mutation should be used for therapy risk stratification.

Deletions and partial losses of chromosome 7 (chr7) are frequent in acute myeloid leukemia (AML) and are linked to dismal outcome. However, the genomic landscape and prognostic impact of concomitant genetic aberrations remain incompletely understood.