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.

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.