Leucemia Acuta Linfoblastica Definizione Malattia linfoproliferativa sistemica originata da una trasformazione neoplastica imputabile a mutazioni somatiche di cellule staminali emopoietiche della linea linfoide, con proliferazione clonale dei linfoblasti (cellule linfoidi immature).

Leucemia Acuta Linfoblastica in età pediatrica Incidenza 47,8 casi/anno in Italia/milione di bambini 0-14 anni (Registro Tumori Infantili del Piemonte 1967-1986) 1/4 dei tumori maligni infantili Rapporto medio annuo casi osservati AIEOP/casi attesi: 0.93 (338/362) M/F: 1.1 Età: 2-5 anni (56%)

Fattori di rischio

Leucemia Acuta Linfoblastica in età pediatrica Associazioni con malattie genetiche Condizione genetica Trasm. Cromosoma Sindrome di Down - 21; t(14q21q) Atassia-teleangectasia AR 22q22-23 Neurofibromatosi Tipo I AD 17q Neurofibromatosi Tipo II 22q Sindrome di Shwachman ? Sindrome di Bloom 15q Malattia di von Hippel-Lindau 3p Sindrome di Klinefelter X

Leucemia Acuta Linfoblastica in età pediatrica Fattori socio-ambientali e agenti chimici Classe economica medio-alta Età dei genitori elevata Esposizione dei genitori Industria chimica: solventi, plastiche, polveri, petrolio, piombo (RR=2.5 – 5.8 P) Industria alimentare (RR=6.0 P; RR=2.6 – 5.5 M) Industria nucleare (RR=2.8 - 3.2 P) RX addome (RR=3.8 P) Fumo di tabacco (RR=2.0 M) Gas anestetici (RR=1.5 M)

Leucemia Acuta Linfoblastica in età pediatrica Altri fattori Aborti > 2 (RR=1.6 - 24.8) Peso alla nascita > 4000 g. (RR=2.0) Radiazioni ionizzanti (RR=1.5) Campi elettromagnetici (RR=2.0) Cloramfenicolo (RR=11.0) Vitamina K i.m. (RR=2.7) Vitamine A e D (protettive) Virus: ipotesi di Greaves

Presentazione clinica

Leucemia Acuta Linfoblastica in età pediatrica Patogenesi dei sintomi Sostituzione delle normali serie con insufficienza midollare anemia neutropenia piastrinopenia Proliferazione degli elementi blastici Liberazione di sostanze attive da parte dei blasti febbre CID Infiltrazione dei parenchimi organomegalia deficit funzionale

Leucemia Acuta Linfoblastica in età pediatrica Sintomi legati all’anemia Anemia: Hb < 10 g/dl (80%), normocitica, normocromica, bassi reticolociti pallore cutaneo e mucoso astenia, facile affaticabilità dispnea da sforzo ed a riposo tachicardia edemi declivi sudorazione abbondante

Leucemia Acuta Linfoblastica in età pediatrica Sintomi legati alla piastrinopenia Emorragie cutanee petecchie ecchimosi ematomi Emorragie mucose epistassi, genigivorragie ematemesi, melena, rettorragia Emorragie parenchimali ematuria micro-macroscopica emorragia cerebrale

Leucemia Acuta Linfoblastica in età pediatrica Sintomi legati alla neutropenia Infezioni batteriche localizzate disseminate Infezioni fungine infezioni del cavo orale infezioni vulvari infezioni rettali

Leucemia Acuta Linfoblastica in età pediatrica Sintomi legati all’infiltrazione dei parenchimi Linfoadenomegalia (70%) Epatomegalia (64%) Splenomegalia (59%) Dolori ossei (25%), zoppia o rifiuto alla deambulazione Localizzazioni a rene, mediastino (8%), testicolo (1%), occhio (raramente a intestino, cute, scheletro, polmone, parotide, cuore) Localizzazione al SNC (3%) sindrome meningea (cefalea, vomito, papilledema, paralisi del VI nervo cranico) interessamento focale (emiparesi, paralisi dei nervi cranici, convulsioni)

Leucemia Acuta Linfoblastica in età pediatrica Sintomi legati all’espansione della massa neoplastica Iperleucocitosi: > 100000/mmc (10%) Leucostasi cerebrale cefalea debolezza progressiva confusione fino al coma Lisi blastica (Sindrome da lisi tumorale) iperuricemia iperpotassiemia iperfosforemia ipomagnesemia iper o ipocalcemia

Diagnosi

Leucemia Acuta Linfoblastica in età pediatrica Iter diagnostico 1 Esame obiettivo organomegalie linfonodi emorragie lesioni cutanee segni neurologici segni di infezione Esame emocromocitometrico anemia leucopenia / leucocitosi piastrinopenia blastosi

Leucemia Acuta Linfoblastica in età pediatrica Iter diagnostico 2 Distribution of chromosomal abnormalities in pediatric ALL J.E. Rubnitz and A.T. Look J Pediatr Hematol Oncol Vol.20, No.1 Jan/Febr 1998 spesso prominente variabile Vacuolizzazione del citoplasma molto forte variabile, in alcuni casi molto forte leggera o moderata Basofilia del citoplasma moderatamente abbondante variabile, spesso moderata scarsa Quantità di citoplasma prominenti uno o più spesso presenti: uno o più; grandi non visibili o piccoli Nucleoli regolare, da ovale a rotondo irregolare, spesso indentato regolare Forma del nucleo finemente stipata ed omogenea variabile, eterogenea sempre omogenea Cromatina grande ed omogenea grande ed eterogenea predominano le piccole cellule Dimensione cellulare L3 L2 L1 Classificazione immunologica Linea B (87%) Pre-pre B (3%): CD19+, CD10-, SmIg-, CyIg- Common (63%): CD19+, CD10+, SmIg-, CyIg- Pre B (20%): CD19+, CD10+, SmIg-,CyIg+ B matura (1%): SmIg+, kappa/lambda+ Linea T (13%): CD3+, CD7+, CD1a+/- T immatura: CD3-, CD1a- T intermedia: CD3-, CD1a+ T matura: CD3+, CD1a- AHL: Pre-pre B + 1 marker mieloide (CD13, CD33, CD65w) o Pre B/Common/T + > 2 markers mieloidi) Aspirato midollare esame morfologico citochimica Sedi elettive in rapporto all’età Cresta iliaca anteriore o posteriore qualsiasi età Femore dalla nascita a 2 anni Tibia dalla nascita a 2 anni Processo spinoso vertebrale oltre i 2 anni Sterno oltre i 6 anni immunologia Reazioni citochimiche Perossidasi < 3% Sudan nero < 3% PAS positivo a-naftil-acetato esterasi < 20% citogenetica biologia molecolare Puntura lombare conta delle cellule esame morfologico del liquor citocentrifugato

Leucemia Acuta Linfoblastica in età pediatrica Altre indagini di laboratorio Chimica clinica funzionalità epatorenale elettroliti fosfatasi alcalina LDH Screening coagulativo di base PT, PTT, fibrinogeno FDP Esami colturali di base tamponi orifizi e lesioni sospette urinocoltura emocolture Sierologia HBsAg, HCV, HIV

Leucemia Acuta Linfoblastica in età pediatrica Altre indagini strumentali Obbligatorie RX torace e scheletro Ecografia addominale ECG Ecocardiogramma EEG RMN encefalo Se indicate Ecografia pelvica RMN addome TAC torace

Leucemia Acuta Linfoblastica in età pediatrica Diagnosi differenziale Patologie non neoplastiche Anemia aplastica Patologie autoimmuni Mononucleosi infettiva Artrite reumatoide Trombocitopenia ad esordio acuto Reazioni leucemoidi secondarie ad infezioni Patologie neoplastiche Leucemia Acuta non Linfoblastica Sindromi mielodisplastiche Linfomi non-Hodgkin Metastasi midollari da tumori solidi

Leucemia Acuta Linfoblastica in età pediatrica Definizioni di Malattia e Localizzazioni LEUCEMIA LINFOBLASTICA ACUTA: presenza di almeno il 25% di blasti di origine linfoide nell’aspirato midollare. LOCALIZZAZIONE AL MEDIASTINO: massa mediastinica >1/3 del diametro toracico a livello di D5 (Mediastino/Torace > 0.33). LOCALIZZAZIONE AL SNC: presenza di GB liquorali > 5/mmc (con blasti nel citocentrifugato liquorale) o di deficit di nervi cranici o di localizzazione al tessuto cerebrale. LOCALIZZAZIONE TESTICOLARE: aumento volumetrico uni- o bilaterale dei testicoli > 2DS valutato con orchidometro di Prader con caratteristiche cliniche di infiltrato leucemico.

Fattori prognostici

Leucemia Acuta Linfoblastica in età pediatrica Fattori prognostici statici Globuli bianchi Sesso Razza Morfologia Caratteristiche biologiche e molecolari: Immunofenotipo Ploidia Traslocazioni

I-BFM distribution of patients according to MRD data Kaplan-Meierz estimates of the relapse-free survival according to the residual disease at time points one and two. Van Dongen JJM et al.; Lancet 1998,352:1731 Low-risk group (42.6%; n=55) Intermediate-risk group (42.6%; n=55) High-risk group (14,8%; n=19) Leucemia Acuta Linfoblastica in età pediatrica Fattori prognostici dinamici Malattia Residua Minima Mediante analisi dei riarrangiamenti dei geni delle immunoglobuline, catena pesante (IgH) e leggera (Igk) e del TcR, è possibile identificare sequenze specifiche di ogni clone leucemico corrispondenti alle regioni di giunzione N delle diverse ricombinazioni. Mediante oligonucleotidi complementari a tali sequenze, è possibile dimostrare la presenza di DNA della leucemia in esperimenti di diluizione con DNA normale, con sensibilità da 10-4 a 10-5 (e in alcuni casi fino a 10-6). % blasti midollari al giorno +15 Numero assoluto dei blasti periferici al giorno +8 Malattia Residua Minima

Terapia

Principali tappe nell’assegnazione del protocollo AIEOP LLA 2000 Principali tappe nell’assegnazione del protocollo Diagnosi Registrazione con Mod.1.01 Prima Randomizzazione (entro g.+8) risposta PDN poor responder good responder LEGENDA SR MR HR Rischio Standard Rischio Intermedio Rischio Alto PDN Prednisone MRM Malattia Residua Minima BM Aspirato midollare HR t(9,22) t(4,11) positivo non positivo Tabella MRM HR BM fine Ia Punto 1 Punto 2 SR neg HR irrilevante pos5x10-4 MR tutti gli altri blasti 5% blasti <5% HR MRM vedi tabella MRM N.B. L’assegnazione alla fascia di rischio secondo i risultati della MRM verrà effettuata dal laboratorio centrale e comunicata direttamente al centro AIEOP dove è stata posta la diagnosi. HR MR* SR Seconda Randomizzazione (settimana 12-14) Seconda Randomizzazione (settimana 20-21) *. Verranno randomizzati secondo una lista separata i pazienti a MR per i quali il dato sulla MRM al punto 2 avesse valore non noto oppure negativo ma determinato con un solo marcatore con sensibilità 10-3.

Leucemia Acuta Linfoblastica in età pediatrica Definizioni di Resistenza e Remissione RESISTENZA ALLA PRE-FASE STEROIDEA: presenza di > 1000 blasti/mmc nel sangue periferico al giorno +8. RESISTENZA ALLA FASE Ia: presenza di ≥ 5% di blasti nell'aspirato midollare del giorno +33 (fase Ia). RESISTENZA AL PROTOCOLLO I: presenza di ≥ 5% di blasti nell'aspirato midollare del giorno +78 (Ia+Ib, protocollo I) nei pazienti con ≥ 5% di blasti nell'aspirato midollare del giorno +33 (Resistenti alla fase Ia). RESISTENZA AL TRATTAMENTO: presenza di ≥ 5% di blasti nell'aspirato midollare dopo i 3 blocchi del protocollo HR nei pazienti resistenti al protocollo I. LATE RESPONSE: presenza di < 5% di blasti midollari dopo la fase Ib o dopo i 3 blocchi del protocollo HR nei pazienti resistenti alla fase Ia. REMISSIONE COMPLETA: assenza di ogni segno di malattia e presenza di < 5% di blasti nell'aspirato midollare (con cellularità normale) del giorno +33 della fase Ia nei protocolli SR, MR o HR o nei “late responders” dopo la fase Ib o i 3 blocchi del protocollo HR. REMISSIONE COMPLETA CONTINUA: stato di persistente 1a RC.

Indicazioni per il trapianto di cellule staminali da fratello HLA-identico (protocollo AIEOP LAL 2000) Mancato raggiungimento della RC (cioè midollo non M1) al giorno +33 della fase Ia PPR e immunofenotipo T, oppure immunofenotipo pre-pre-B, oppure GB > 100000/mmc Traslocazione t(9;22) oppure BCR/ABL Traslocazione t(4;11) oppure MLL/AF4 MRM al punto 1 (fine fase Ia): > 5x10-3 MRM al punto 2 (fine fase Ib): > 5x10-4

Indicazioni per il trapianto di cellule staminali da donatore non familiare HLA-identico (protocollo AIEOP LAL 2000) Mancato raggiungimento della RC (cioè midollo non M1) al giorno +33 della fase Ia PPR e t(9;22) oppure BCR/ABL PPR e t(4;11) oppure MLL/AF4 MRM al punto 2 (fine fase Ib): > 5x10-3

AIEOP LAL * Centri AIEOP Comitato Scientifico DNA MRM Sangue Midollo Monza Padova Centri AIEOP * DNA MRM Sangue Midollo Comitato Scientifico Bologna Monza Dati Dati CORS CO-AIEOP CINECA Eventi / Consulenza GM – SIP, 1.10.2002

Risultati dei protocolli AIEOP LAL

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Leucemia Acuta Linfoblastica in età pediatrica Protocollo LLA 2000 - EFS

Leucemia Acuta Linfoblastica in età pediatrica Protocollo LLA 2000/SR - EFS

Leucemia Acuta Linfoblastica in età pediatrica Protocollo LLA 2000/MR - EFS

Leucemia Acuta Linfoblastica in età pediatrica Protocollo LLA 2000/HR - EFS

AIEOP LLA 2000 al 84 16 MACROSCOPIO 100 nuovi casi Remissione 97 75 22 Guariti Recidivati Deceduti 75 22 Ind 1 RC 2 3 10 7 chemio 6 12 6 TMO 84 16 GM – SIP, 1.10.2002

Recidiva

Leucemia Acuta Linfoblastica in età pediatrica Definizioni di Recidiva RECIDIVA MIDOLLARE: presenza di blasti ≥ 25% in un aspirato midollare successivo a quello della 1a RC. RECIDIVA SNC: A) GB > 5/mmc nel liquor con presenza di blasti nel citocentrifugato di un liquor successivo a quello negativo della diagnosi ovvero il primo liquor negativo in caso di SNC malattia all'esordio. B) Deficit di nervi cranici o localizzazione al tessuto cerebrale insorti dopo l'ottenimento della RC. RECIDIVA TESTICOLARE: presenza all'analisi istologica di infiltrato linfoblastico (la diagnosi solo clinica, come indicato per la localizzazione alla diagnosi, è prevista unicamente se è contemporanea a recidiva midollare). RECIDIVA D’ORGANO: sempre necessaria la dimostrazione istologica. RECIDIVA COMBINATA: presenza di recidiva extramidollare con infiltrazione blastica midollare ≥ 5 % (non M1).

LLA in ricaduta Protocolli AIEOP LLA ’79-’82-’87’-’88-’91 Probabilità di recidiva Probabilità di recidiva midollare Probabilità di recidiva extramidollare Casi Ev. 5 aa % (ES) ’79 653 323 49.8 (2.0) 211 33.5 (1.9) 112 19.4 (1.7) ’82 856 336 37.4 (1.7) 219 24.4 (1.5) 117 14.6 (1.3) ’87 658 213 25.8 (1.7) 132 19.0 (1.6) 81 12.5 (1.3) ’88 400 121 28.8 (2.3) 95 23.0 (2.1) 26 6.4 (1.3) ‘91 1155 297 25.5 (1.3) 255 22.0 (1.2) 42 3.8 (0.6)

LLA in ricaduta Protocollo AIEOP LLA 91 9101 9102 9103-33 Totale Totale recidive 48 157 61 266 Tipo di recidiva n. (%) Totale (%) Midollare isolata +SNC +Testicolo +Mediastino +SNC+Occhio +Osso +Parotide +T.molli+Osso +Ovaio 34 - 5 116 12 1 44 6 194 (72.9) 11 (4.0) 18 (6.7) 2 (0.8) 1 (0.4) Totale Midollari 39 (81.2) 137 (87.3) 54 (88.5) 230 (86.4)

LLA in ricaduta Protocollo AIEOP LLA 91 9101 9102 9103-33 Totale Totale recidive 48 157 61 266 Tipo di recidiva n. (%) Totale (%) SNC Testicolo Mediastino Occhio Ovaio Addome Linf.+Mediastino Occhio+Cute 2 5 - 1 12 16 (6.0) 12 (4.5) 3 (1.2) 1 (0.4) Totale Extramidollari 9 (18.8) 20 (12.7) 7 (11.5) 36 (13.6)

LLA in ricaduta Protocollo AIEOP LLA 91 Fattori prognostici negativi Tutte le recidive Fenotipo T Recidive midollari Età 6-14 anni GB/mmc >20000 Non Risposta al PDN Recidive extramidollari Sesso M t(4;11)

ALL in 2nd CR DFS by DONOR PROBABILITY (95% CI) 1 . . 8 MFD = 56% (46-66) . 6 PROBABILITY (95% CI) UD = 44% (31-57) . 4 PMFD = 27% (9-54) . 2 MFD: N = 104; E = 42 UD: N = 71; E = 35 PMFD: N = 11; E = 8 P = N.S. . 1 2 3 4 5 YEARS AFTER TRANSPLANTATION

AIEOP BMT REGISTRY ALL IN 2nd CR AFTER ISOLATED EXTRAMEDULLARY RELAPSE 1 2 3 4 5 YEARS FROM HSCT . 6 8 PROBABILITY (95% CI) AIEOP BMT REGISTRY ALL IN 2nd CR AFTER ISOLATED EXTRAMEDULLARY RELAPSE Disease-Free Survival by type of transplant AUTO: DFS = 75% (63-88) MFD: DFS = 56% (35-76) UD: DFS = 67% (13-100) AUTO: N = 45; E = 11 UD: N = 3; E = 1 MFD: N = 23; E = 10 P = N.S. Number of cases at risk: 45 37 30 28 26 23 AUTO 3 2 2 2 2 2 UD 23 14 12 11 11 9 MFD

AIEOP LLA REC 2003 - Verifica Classificazione BFM LLA 1a Recidiva ? Fenotipo ? Non-T T S4 Sede Ricaduta ? Extra- midollare Solo Midollo Midollo + Extramid. Mesi Dia – Rel ? Mesi Dia – Rel ? Mesi Dia – Rel ? < 30 mesi  30 mesi < 30 mesi  30 mesi < 18 mesi  18 mesi S2 S1 S3-S4 S2 S4 S2 No Random

Valutazione MRD prima del TMO PROTOCOLLO AIEOP REC 2003 CHEMIOTERAPIA – OUTLINE GENERALE Settimane 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 stop MRD 1 2 3 S1 // F1 F2 Prot II - IDA R1 R2 R1  M 12 mesi // MRD 1 2 3 A F1 F2 Prot II - IDA R1 R2 R1 R2 R1  M 24 mesi S2 R B IA - IDA R2 R1 R2 R1 R2 R1 R2 R1  M 24 mesi MRD 1 2 IDA ARAC S3 S4 A FLAG Prot II - IDA M in attesa di TMO R B FLAG DNX FLAG Prot II - IDA M in attesa di TMO Settimane 29 28 27 26 25 24 20 23 22 21 19 18 17 16 15 14 10 13 12 11 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Valutazione MRD prima del TMO

Il paziente fuori terapia

Registro Off-Therapy Distribuzione per età casi LLA (N=3336) N° casi Età

Leucemia Acuta Linfoblastica in età pediatrica Danni tardivi del trattamento 1 ... the price of the success ... (G.J.D’Angio, 1985) 2/3 dei soggetti trattati con terapie convenzionali, comprendenti la radioterapia craniale, non presenta sequele a lungo termine Una minoranza dei casi presenta rilevabili danni iatrogeni tardivi Sequele neuropsichiche: deficit di organizzazione, memoria, attenzione, concentrazione, orientamento, coordinazione motoria, pianificazione e apprendimento Alterazioni della crescita e della pubertà: minore statura definitiva (riduzione Gh e pubertà precoce), obesità, ipotiroidismo, sterilità Alterazioni di altri organi: cuore (cardiomiopatia), occhio (cataratta), osso (osteonecrosi e osteoporosi) Secondo tumore: Tumori SNC, tumori della tiroide e paratiroide, Leucemie Acute non Linfoblastiche Teratogenesi

Leucemia Acuta Linfoblastica in età pediatrica Danni tardivi del trattamento 2 ... the price of the success ... (G.J.D’Angio, 1985) Attualmente, in Italia, un giovane adulto su 1000 è un soggetto lungo-sopravvivente alla malattia neoplastica ed al suo trattamento E’ indispensabile un sistematico monitoraggio interdisciplinare per il raggiungimento di una guarigione globale, ovvero senza reliquati