This study reports on the specific expression of the MIC2 gene, a pseudoautosomal gene located on the short arms of the X and Y chromosomes, on Ewing's sarcoma (ES) and peripheral primitive neuroectodermal tumor (pPNET) cells. The gene product, a cell membrane protein, is recognized by the newly established monoclonal antibody (MoAb) HBA-71 and the previously described MoAb 12E7 and RFB-1. Furthermore, the reaction pattern of the MIC2 antibodies, especially HBA-71, with normal tissues and a great number of benign and malignant tumors (70 different tumors, 199 tumor samples), as well as the correlation between the specific chromosomal aberrations, i.e., the t(11;22) and the del(22) and the expression of this antigen, are demonstrated. Both ES and pPNET cells express the MIC2 gene in very high amounts, which represents a highly selective and almost unique feature of these cells, making an assignment of these tumors in one entity even more likely. The MIC2 antibodies are of great value for clinical and research purposes.

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 (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.

Translocations involving chromosome 11q23 frequently occur in pediatric acute myeloid leukemia (AML) and are associated with poor prognosis. In most cases, the MLL gene is involved, and more than 50 translocation partners have been described. Clinical outcome data of the 11q23-rearranged subgroups are scarce because most 11q23 series are too small for meaningful analysis of subgroups, although some studies suggest that patients with t(9;11)(p22;q23) have a more favorable prognosis. We retrospectively collected outcome data of 756 children with 11q23- or MLL-rearranged AML from 11 collaborative groups to identify differences in outcome based on translocation partners. All karyotypes were centrally reviewed before assigning patients to subgroups. The event-free survival of 11q23/MLL-rearranged pediatric AML at 5 years from diagnosis was 44% (+/- 5%), with large differences across subgroups (11% +/- 5% to 92% +/- 5%). Multivariate analysis identified the following subgroups as independent prognostic predictors: t(1;11)(q21;q23) (hazard ratio [HR] = 0.1, P = .004); t(6;11)(q27;q23) (HR = 2.2, P < .001); t(10;11)(p12;q23) (HR = 1.5, P = .005); and t(10;11)(p11.2;q23) (HR = 2.5, P = .005). We could not confirm the favorable prognosis of the t(9;11)(p22;q23) subgroup. We identified large differences in outcome within 11q23/MLL-rearranged pediatric AML and novel subgroups based on translocation partners that independently predict clinical outcome. Screening for these translocation partners is needed for accurate treatment stratification at diagnosis.

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.

Children with Down's syndrome have a greatly increased risk of acute megakaryoblastic and acute lymphoblastic leukaemias. Acute megakaryoblastic leukaemia in Down's syndrome is characterised by a somatic mutation in GATA1. Constitutive activation of the JAK/STAT (Janus kinase and signal transducer and activator of transcription) pathway occurs in several haematopoietic malignant diseases. We tested the hypothesis that mutations in JAK2 might be a common molecular event in acute lymphoblastic leukaemia associated with Down's syndrome.JAK2 DNA mutational analysis was done on diagnostic bone marrow samples obtained from 88 patients with Down's syndrome-associated acute lymphoblastic leukaemia; and 216 patients with sporadic acute lymphoblastic leukaemia, Down's syndrome-associated acute megakaryoblastic leukaemia, and essential thrombocythaemia. Functional consequences of identified mutations were studied in mouse haematopoietic progenitor cells.Somatically acquired JAK2 mutations were identified in 16 (18%) patients with Down's syndrome-associated acute lymphoblastic leukaemia. The only patient with non-Down's syndrome-associated leukaemia but with a JAK2 mutation had an isochromosome 21q. Children with a JAK2 mutation were younger (mean [SE] age 4.5 years [0.86] vs 8.6 years [0.59], p<0.0001) at diagnosis. Five mutant alleles were identified, each affecting a highly conserved arginine residue (R683). These mutations immortalised primary mouse haematopoietic progenitor cells in vitro, and caused constitutive Jak/Stat activation and cytokine-independent growth of BaF3 cells, which was sensitive to pharmacological inhibition with JAK inhibitor I. In modelling studies of the JAK2 pseudokinase domain, R683 was situated in an exposed conserved region separated from the one implicated in myeloproliferative disorders.A specific genotype-phenotype association exists between the type of somatic mutation within the JAK2 pseudokinase domain and the development of B-lymphoid or myeloid neoplasms. Somatically acquired R683 JAK2 mutations define a distinct acute lymphoblastic leukaemia subgroup that is uniquely associated with trisomy 21. JAK2 inhibitors could be useful for treatment of this leukaemia.Israel Trade Ministry, Israel Science Ministry, Jewish National Fund UK, Sam Waxman Cancer Research Foundation, Israel Science Foundation, Israel Cancer Association, Curtis Katz, Constantiner Institute for Molecular Genetics, German-Israel Foundation, and European Commission FP6 Integrated Project EUROHEAR.

Abstract We report gene expression and other analyses to elucidate the molecular characteristics of acute lymphoblastic leukemia (ALL) in children with Down syndrome (DS). We find that by gene expression DS-ALL is a highly heterogeneous disease not definable as a unique entity. Nevertheless, 62% (33/53) of the DS-ALL samples analyzed were characterized by high expression of the type I cytokine receptor CRLF2 caused by either immunoglobulin heavy locus (IgH@) translocations or by interstitial deletions creating chimeric transcripts P2RY8-CRLF2. In 3 of these 33 patients, a novel activating somatic mutation, F232C in CRLF2, was identified. Consistent with our previous research, mutations in R683 of JAK2 were identified in 10 specimens (19% of the patients) and, interestingly, all 10 had high CRLF2 expression. Cytokine receptor-like factor 2 (CRLF2) and mutated Janus kinase 2 (Jak2) cooperated in conferring cytokine-independent growth to BaF3 pro-B cells. Intriguingly, the gene expression signature of DS-ALL is enriched with DNA damage and BCL6 responsive genes, suggesting the possibility of B-cell lymphocytic genomic instability. Thus, DS confers increased risk for genetically highly diverse ALLs with frequent overexpression of CRLF2, associated with activating mutations in the receptor itself or in JAK2. Our data also suggest that the majority of DS children with ALL may benefit from therapy blocking the CRLF2/JAK2 pathways.