Philadelphia negatif klasik kronik myeloproliferatif neoplazilerde JAK2V617F gen mutasyonunun sıklığı ve klinik önemi
Frequency and clinical significance of JAK2V617F gene mutation in philadelphia negative classical chronic myeloproliferative neoplasms
Yazar: EZGİ ŞAHİN
Danışman: DOÇ. DR. İPEK YÖNAL HİNDİLERDEN
İstanbul Üniversitesi / Tıp Fakültesi / İç Hastalıkları Ana Bilim Dalı / İç Hastalıkları Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2020
Konu: Hematoloji = Hematology

Özet:
Amaç: Philadelphia-negatif (Ph-negatif) miyeloproliferatif neoplaziler (MPN), başlıca polisitemia vera (PV), esansiyel trombositemi (ET) ve primer miyelofibrozisden (PMF) oluşan hematopoetik kök hücreden köken alan, bir veya daha fazla miyeloid serinin anormal proliferasyonu ile karakterize hematopoetik sistemin klonal bir grup hastalığıdır. PV, eritrosit kitlesinde mutlak artış ile karakterize olan ve sıklıkla granülosit ve trombositlerin aşırı üretiminin eşlik ettiği bir MPN'dir. ET, trombositlerin aşırı üretimi ve sıklıkla eşlik eden trombotik veya hemorajik semptomlarla karakterize bir hastalıktır. PMF, başlıca anormal sitokin ekspresyonu, kemik iliği fibrozisi, ekstramedüller hematopoez ve kısa yaşam süresi ile karakterizedir. 2005 yılında JAK2V617F mutasyonunun keşfi sonrasında PV'lı olguların %95'inden fazlasında ve ET veya PMF'li olguların yaklaşık %50-60'ından fazlasında temeldeki moleküler olay anlaşılmıştır. Bazı çalışmalarda, yüksek JAK2V617F allel yükünün ET olgularında agresif fenotipe işaret eden hematolojik ve klinik göstergelerle ilişkili olduğu bildirilmiştir. Diğer yandan bazı çalışmalarda, PMF'de düşük allel yükünün kısa yaşam süresi ile ilişkili olduğu bildirilmiştir. JAK2V617F allel yükünü araştıran çalışmaların kısıtlayıcı özellikleri, çoğunluğunun retrospektif olmasıdır. Bu çalışmada İstanbul Tıp Fakültesi (İTF) İç Hastalıkları Anabilim Dalı, Hematoloji Bilim Dalı Polikliniği'nden ve Sağlık Bilimleri Üniversitesi İstanbul Bakırköy Dr. Sadi Konuk Eğitim Araştırma Hastanesi Hematoloji Kliniği'nden takipli toplam 410 Ph-negatif MPN (170 ET, 135 PV, 105 PMF) tanılı olguda JAK2V617F mutasyonunun laboratuar bulguları ve klinik karakteristikler üzerine etkisi araştırılmıştır. Bunun yanında ET ve PMF tanılı olgularda JAK2V617F allel yükünün önemi araştırılmıştır. 
Gereç ve Yöntem: Çalışmamıza 2016 Dünya Sağlık Örgütü (DSÖ) kriterleri esas alınarak Ph-negatif MPN tanısı konmuş olan 410 olgu (170 ET, 135 PV, 105 PMF) dahil edilmiştir. Olguların demografik özellikleri, klinik ve laboratuar bilgilerine ek olarak OS taranmıştır. 410 olgunun 228'inde (118 ET, 84 PMF, 26 PV) ticari diagnostik kit kullanılarak gerçek zamanlı semi-kantitatif polimeraz zincir reaksiyonu (PZR) metodu ile JAK2V617F mutasyon analizi gerçekleştirilmiş ve eş zamanlı olarak mutant allel yükü tespit edilmiştir ('JAK2 MutaScreenTM Kit Reference Scale' Ipsogen, Luminy Biotech, Marsilya, Fransa). Olguların 182'sinde (109 PV, 52 ET, 21 PMF) JAK2V617F mutasyonu Melting Curve Analizi  ile tayin edildi. Genotiplendirme Floresans Rezonans Enerji Transferi (FRET) teknolojisinin kullanıldığı Melting Curve analizi ile ile gerçekleştirildi. Klinik ve laboratuar verileri içeren parametreler SPSS istatistik programına yüklenmiştir. p değeri <0.05 olan sonuçlar istatistiksel olarak anlamlı kabul edilmiştir. PMF, ET ve PMF'de yaşam eğrileri, 'Kaplan-Meier' analizi kullanılarak OS'ni hesaplamak için oluşturulmuştur ve gruplar arası sağkalım oranlarının karşılaştırılması log rank testi ile yapılmıştır. Buna ek olarak PMF'de yaşam analizi, lösemi ilişkisiz sağkalımı (LFS) hesaplamak için yapılmıştır.
Bulgular: Çalışmaya dahil olan 170 ET olgusunun 102'si kadın 68'i erkek; 135 PV olgusunun 47'si kadın, 88'i erkek; 105 PMF olgusunun 56'sı kadın, 49'u erkektir. ET için yaş ortalaması 57.93 (SS 15.65), PMF için yaş ortalaması 63.09 (SS 13.64) ve PV için yaş ortalaması 61.22 (SS 14.13) bulunmuştur. ET, PMF ve PV olgularının tanıdan itibaren ortalama takip süresi sırasıyla 87.01 ay (SS 67.82), 68.03 ay (SS 57.41) ve 70.42 ay (SS 56.39) olarak bulunmuştur. PV grubunda ET'ye göre JAK2V617F mutasyon sıklığı anlamlı yüksek saptanmıştır (sırasıyla %81.5; %63.5; p=0.001). Ayrıca PMF grubundaki JAK2V617F mutasyon sıklığı ET'ye göre yüksek bulunmuştur (sırasıyla %76.2; %63.5; p=0.029). PMF'de yüksek JAK2V617F allel yüküne sahip olgu sıklığı (allel yükü>%50), ET grubuna göre belirgin yüksek saptanmıştır (sırasıyla %21.4; %4.2; p=0.001). Bunun yanında PV'de yüksek JAK2V617F allel yüküne sahip olgu sıklığı, ET grubuna göre yüksek olma eğilimindedir (sırasıyla %15.4; %4.2; p=0.055). Çalışmamızda JAK2V617F mutasyonu pozitif PV'da düşük erkek cinsiyet oranı saptanmıştır (p=0.008). PV'da tanı sırasındaki ortalama lökosit ve trombosit sayısı anlamlı derecede yüksek saptanırken, ortalama Hgb düzeyi düşük saptanmıştır (sırasıyla p=0.001; p=0.001; p=0.018).  JAK2V617F mutasyonunu taşıyan PV'da total tromboz ve arteriyel tromboz sıklığı JAK2V617F mutasyonunu taşımayan gruba göre belirgin yüksek saptanmıştır (sırasıyla %42.7, %20; p=0.035; %26.4, %8; p=0.042). Çalışmamızda JAK2V617F mutasyonu pozitif ET'de tanı sırasındaki Hgb ve Htc düzeyi anlamlı derecede yüksek ve trombosit sayısı anlamlı derecede düşük saptanmıştır (sırasıyla p=0.001; p=0.001; p=0.001). Çalışmamızda JAK2V617F mutasyonu negatif PMF'de istatistiksel olarak anlamlı derecede yüksek kadın cinsiyet oranı saptanmıştır (p=0.001). Ayrıca JAK2V617F mutasyonu pozitif PMF'de istatistiksel olarak anlamlı yüksek dalak boyutu ve lökosit sayısı saptanmıştır (sırasıyla p=0.042; 0.019). JAK2V617F mutasyonunu taşıyan PMF'de venöz tromboz insidensinde artış eğilimi vardır (sırasıyla %10; 0; p=0.051). ET tanılı olgular JAK2V617F mutasyonunu taşımayan (n=54), düşük JAK2V617F allel yüküne sahip (allel yükü ≤50%, n=59) ve yüksek allel yüküne sahip grup (allel yükü >%50, n=5) olarak üçe ayrılmıştır. ET'de yüksek JAK2V617F allel yüküne sahip olgu grubunda, diğer iki grup ile karşılaştırıldığında Hgb ve Htc düzeyleri anlamlı derecede düşük ve LDH düzeyi yüksek saptanmıştır (sırasıyla p=0.001; p=0.001; p=0.008). Ayrıca yüksek JAK2 allel yüküne sahip ET olgularında artmış dalak boyutu ve kanama insidensi saptanmıştır (sırasıyla p=0.034; 0.002). Çalışmamızda yüksek JAK2 allel yüküne sahip ET olgularında artmış ölüm insidensi saptanmıştır (p=0.007). Yüksek allel yükü olan ET'de venöz tromboz sıklığında artış eğilimi vardır (p=0.057). Çalışmamızda yüksek JAK2 allel yüküne sahip PMF olgularında artmış lökosit sayısı ve dalak boyutu saptanmıştır (sırasıyla p=0.001; p=0.018). Düşük JAK2V617F allel yükü olan PMF grubunda venöz tromboz sıklığında anlamlı artış görülmüştür (p=0.035). JAK2V617F mutasyonu taşımayan grupta diğer 2 gruba göre kadın cinsiyet oranı belirgin yüksek saptanmıştır (p=0.005). JAK2V617F mutasyonunu taşıyan ve taşımayan PV ve ET olguları arasında OS açısından anlamlı fark görülmemiştir (sırasıyla p=0.887; p=0.879). Bunun yanında ET'de JAK2V617F allel yükü ile OS arasında ilişki saptanmamıştır (p=0.266). JAK2V617F mutasyonunu taşıyan ve taşımayan PMF olguları arasında OS ve LFS açısından anlamlı farkılık gözlenmemiştir (sırasıyla p=0.134; p=0.354). Bunun yanında PMF olgu grubunda JAK2V617F allel yükü ile OS ve LFS arasında ilişki saptanmamıştır (sırasıyla p=0.266; p=0.538).  'DIPSS-plus' kriterlerine göre yüksek riskli olan PMF grubunda OS ve LFS belirgin kısa saptanmıştır (sırasıyla p=0.001; p=0.005).


Tartışma: 
Ph-negatif MPN'de JAK2V617F mutasyonu tanımlandıktan sonra hastalığın patofizyolojisinin anlaşılmasında büyük gelişmeler olmuştur. Bu mutasyonun keşfinden sonra 'DSÖ' tarafından tanı kriterleri revize edilmiştir. JAK2V617F mutasyonunun prognostik önemi büyük olgu serilerinde yoğun araştırma konusudur. JAK2V617F allel yüküne göre MPN olgularını karşılaştıran az sayıda çalışma bulunmaktadır. Çalışmalarla kesin bir sonuç elde edilmemesine rağmen yüksek JAK2V617F allel yükü varlığında intraselüler sinyal yolaklarının güçlü bir şekilde aktivasyonuna bağlı PV ilişkili klinik fenotipin ortaya çıktığı düşünülmektedir. Çalışmamız oldukça büyük olgu serisini içermekte olup Türk popülasyonunda JAK2V617F mutasyonu ve allel yükü ile ilişkili ayırt edici klinik fenotipi ve laboratuar özelliklerini ortaya koymaktadır. Çalışmamızın diğer bir önemli özelliği uzun takip süresi ile bu popülasyonun gerçek yaşam verilerini sunmasıdır. Sonuç olarak çalışmamız JAK2V617F mutasyonunun ve allel yükünün MPN olgularındaki önemini ortaya koymuştur.

Abstract:
Aim: Philadelphia-negative (Ph-negative) myeloproliferative neoplasms (MPN) are a sub-category of MPN including polycthemia vera (PV), essential thrombocythemia (ET) and primary myelofibrosis (PMF) and are clonal disorders of hematopoiesis resulting from the transformation of a hematopoietic stem cell, with abnormal proliferation of one or more of the myeloid lineages. PV is a MPN characterized by increased red blood cell mass and usually overproduction of granulocytes and platelets and increased spleen size. ET is characterized by an overproduction of platelets and usually accompanied by thrombotic or hemorrhagic symptoms. PMF is primarily characterized by abnormal cytokine expression, bone marrow fibrosis, extramedullary hematopoiesis and shortened survival. After discovery of the JAK2V617F mutation in 2005, molecular basis was unleashed in >95% of PV patients and >50-60% of PMF patients. Several studies reported that presence of higher V617F allele burden in ET is associated with defined haematological and clinical markers indicative of a more aggressive behavior while, in PMF, low allele burden was reported to be associated with shortened survival. Most studies examining V617F allele burden have limitations due to retrospective nature. The purpose of this study is to analyze the association of JAK2V617F mutation with laboratory characteristics and clinical phenotype in 410 Turkish patients (170 ET, 135 PV, 105 PMF) under follow up in Istanbul University Istanbul Medical Faculty, Department of Internal Medicine, Division of Hematology and Health Sciences University Medical Faculty İstanbul Bakırköy Dr. Sadi Konuk Training and Research Hospital Division of Hematology. In addition, our study aimed at assessing the predictive value of burden of V617F allele on ET and PMF patients.
Material and methods: Our study group consisted of 410 patients (170 ET, 135 PV, 105 PMF) diagnosed as Ph-negative MPN according to the WHO criteria in 2016. Patients' demographic data, clinical, laboratory findings and OS were registered. In 228 of 410 patients (118 ET, 84 PMF, 26 PV) we used a real-time semiquantitative polymerase chain reaction (PCR) with 'JAK2 MutaScreen kit' to screen JAK2V617 mutation and the mutant allele burden. In 182 of 410 patients (109 PV, 52 ET, 21 PMF), the JAK2V617F mutation was detected by fluorescent resonance energy transfer (FFET) probes and LightCycler techniques. All statistical analysis including clinical and laboratory parameters was performed using SPSS. All p-values<0.05 were considered statistically significant. OS curves of ET and PMF were prepared by the 'Kaplan-Meier' method and compared by the long-rank test. In addition, leukemia free survival (LFS) in PMF patients was estimated using 'Kaplan-Meier' method.
Results: A total of 170 ET (102 female, 68 male), 135 PV (88 male, 47 female) and 105 PMF patients (56 female, 49 male) were included. The mean age for ET, PMF and PV was 57.93 (SD 15.65), 63.09 (SD 13.64) and 61.22 (SD 14.13), respectively. The mean follow-up time of ET, PMF and PV patients was 87.01 months (SD 67.82), 68.03 months (SD 57.41) and 70.42 months (SD 56.39), respectively. The frequency of JAK2V617F mutation was higher in PV compared to ET patients (81.5%, 63.5%; respectively; p=0.001). Moreover, the frequency of JAK2V617F mutation was higher in PMF compared to ET patients (76.2%; 63.5%; respectively; p=0.0029). JAK2V671F positive patients with mutant allele burden in upper quartile ranges (allele burden >50%) was higher in PMF with respect to ET (21.4%; 4.2%; respectively; p=0.001). Moreover, there was a trend towards higher mutant allele burden in PV compared to ET (15.4%; 4.2%; respectively; p=0.055). In our study, JAK2V617 mutation positive PV group consisted of a significantly lower number of male patients (p=0.008). JAK2V617F mutation positive PV patients had significantly higher leukocyte and platelet counts and lower Hgb levels (p=0.001; p=0.001 and p=0.018, respectively). Rates of total thrombosis and arterial thrombosis were significantly higher in JAK2V617F mutation positive PV compared to JAK2V617F mutation negative PV (42.7%, 20%; respectively; p=0.035 and 26.4%, 8%; respectively; p=0.042). In our study, JAK2V617F mutation positive ET patients had significantly higher Hgb and Htc levels and lower platelet counts at initial diagnosis (p=0.001; p=0.001 and p=0.001, respectively). JAK2V617 mutation negative PMF group consisted of a significantly higher number of female patients (p=0.001). In PMF patients, the presence of JAK2V617F mutation was significantly associated with increased spleen size (p=0.042), and higher leukocyte count (p=0.019). There was a trend towards higher incidence of venous thrombosis in JAK2V617F mutation positive PMF compared to JAK2V617F mutation negative PMF (10%; 0; respectively; p=0.051). With regard to the JAK2V617F status, ET patients were divided into three groups: JAK2V617F mutation negative (n=54), JAK2V617F positive with mutant allele burden in the lower quartile (n=59) and upper quartile ranges (n=5). ET patients with upper quartile JAK2V617F allele burden had significantly lower Hgb levels (p=0.001), lower Htc levels (p=0.001) and higher LDH levels (p=0.008) as compared to the other two groups. Also, ET patients with upper quartile JAK2V617F allele burden had significantly increased spleen size and higher bleeding complications (p=0.034; 0.002; respectively). We observed significant association between ET patients with high JAK2V617F allele burden and higher death rates (p=0.007). There was a trend towards higher incidence of venous thrombosis in ET patients with upper quartile JAK2V617F allele burden (p=0.057). With regard to the JAK2V617F status, PMF patients were divided into three groups: JAK2V617F mutation negative (n=25), JAK2V617F positive with mutant allele burden in the lower quartile (n=41) and upper quartile ranges (n=18). Comparison across all three groups revealed significant associations between upper quartile allele burden and higher leukocyte counts (p=0.001). Also, PMF patients with upper quartile JAK2V617F allele burden had significantly increased spleen size compared to the other two groups (p=0.018). We observed significant association between PMF patients with low JAK2V617F allele burden and higher incidence of venous thrombosis (p=0.035). Comparison across all three groups revealed significant associations between JAK2 wild-type patients and higher number of female patients (p=0.005). OS and LFS was significantly shorter in the high risk PMF group as defined by 'DIPSS-plus' criteria (p=0.001; p=0.005; respectively).
Conclusion: The field of Ph-negative MPNs has recently witnessed tremendous advances in the basic knowledge of disease pathophysiology that followed the identification of mutations in JAK2. These discoveries led to a revision of the criteria employed for diagnosis by the World Health Organization. The prognostic role of the JAK2V617F mutation has been the objective of intensive research. There are a limited number of studies that analyze and compare MPN patients according to their JAK2 allele burden. While a definitive position cannot yet been taken on all of the issues, there is a consensus that the presence of higher V617F allele burden, that is on the basis of a stronger activation of intracellular signalling pathways, is associated with the clinical phenotype of PV. Our study group includes a large series of patients and outlines the clinical phenotype and laboratory characteristics of the JAK2V617F mutation and allele burden in the Turkish population. Moreover, our study has a long period of follow-up and thus provides real life data for MPN patients. Our findings reconfirms the significance of   JAK2V617F mutation and allele burden in MPNs.