Lezione 4 Ottobre: Introduzione all'Immunità e Leucemie Acute - Università degli Studi di Milano-Bicocca - PDF

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI MILANO-BICOCCA DIPARTIMENTO DI MEDICINA E CHIRURGIA School of Medicine and Surgery QR CODE REGISTRAZIONE PRESENZE MALATTIE DEL SANGUE E DEL SISTEMA IMMUNITARIO  Introduzione al Sistema Immune Risposta di base ai patogeni, Pres...

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI MILANO-BICOCCA DIPARTIMENTO DI MEDICINA E CHIRURGIA School of Medicine and Surgery QR CODE REGISTRAZIONE PRESENZE MALATTIE DEL SANGUE E DEL SISTEMA IMMUNITARIO  Introduzione al Sistema Immune Risposta di base ai patogeni, Presentazione dell’antigene, Attivazione T cellulare Roberto Cairoli 2 Ottobre 2024 Organi linfatici primari e secondari  Immunità Innata  Veloce  1°L di difesa  Neutrofili-Monociti-Cellule Dendritiche Immunità Adattativa  Lenta  2° L di difesa  Ha memoria  Linfociti T e B Cross-Talk tra Immunità innata e adattativa  Immunità Innata- Attivazione  PAMPS – Pathogen Associated Molecular Patterns  PRR- Pattern Recognition Receptors  Macrofago: riconosce LPS (PAMPS) attraverso il suo recettore di Mb TCR4 (PRR) - > TNFa  Immunità innata – Overview  Neutrofilo -> Killing  Monocita -> Internalizzazione, degradazione, presentazione peptide via MHC  CD4 -> riconoscimento peptide esposto da Mo via TCR -> 1)attivazione di Mon via citochine 2) attivazione B -> produzione anticorpale-> neutralizzazione patogeno  CD8 -> riconoscimento peptide esposto da cellula infettata via TCR -> Killing Immunità innata e adattativa: Overview  Path Endogeno ed Esogeno  Path endogeno: intracellulare (citosol) -> proteasoma-> (TAP transporter) ER -> Golgi- >MHC I ->ATTTIVAZIONE CD8  Path esogeno: fagocitosi (cellule professionali)- >fagosoma->fagolisosoma->degradazione in frammenti peptidici-> nel ER Legame con Invariant Chain per selezione dei peptidi da esporre con MHCII-> Golgi -> Esposizione sul MHC II-> ATTIVAZIONE CD4 Emopoiesi Roberto Cairoli 4 Ottobre 2023 Cenni di Morfogenesi Embrione (a): (b)-> Replicazione sincrona (distribuzione omogenea)-> distribuzione asincrona (distribuzione non omogenea) (c)-> Aree con diversa densità cellulare->migrazione cellulare->inizio della differenziazione a b c Gastrulazione Organi linfatici primari e secondari  EMOPOIESI L’EMOPOIESI è la formazione di cellule del sangue Gli elementi cellulari del sangue periferico hanno una durata di vita limitata e necessitano di essere continuamente rinnovati  EMOPOIESI I Globuli Rossi vivono in media 120 giorni, le Piastrine 7-10 giorni, mentre i Neutrofili 6-8 ore In condizioni fisiologiche, la produzione e il ricambio sono coordinati, cosicché in un uomo adulto di 70 Kg vengono prodotti oltre 500 MILIARDI di cellule emopoietiche differenziate OGNI GIORNO 200 miliardi di Globuli Rossi 100 miliardi di Piastrine 70 miliardi di Granulociti Neutrofili  EMOPOIESI Questa continua formazione di cellule del sangue è sostenuta da un piccolo numero di cellule del Midollo Osseo (0.05-0.5%), capaci di generare tutte le cellule mature circolanti nel sangue periferico. CELLULE STAMINALI EMATOPOIETICHE CD34+ L’esistenza di tali cellule progenitrici era stata ipotizzata già nel 1909 da Maximov  CELLULA (0.5 - STAMINALE 0.05%) EMATOPOIETICA PROGENIT PROGENIT ORE ERITRO ORE MIELOIDE LINFOIDE CITI B Eo N MONOCI B T TI PIASTRINE GRANULOCIT LINFOCI I TI  Il Midollo Osseo Tutti questi processi hanno sede nel Midollo Osseo STAMINALI LINFOCITI MONOCITI NEUTROFI LI ERITROCIT I PIASTRINE  Leucemie Acute patogenesi, diagnosi e cenni di terapia Roberto Cairoli 15 MARZO 2023  Cosa Studia l’Ematologia? LEUCEMIE Tumori del Midollo Osseo LINFOMI Tumori del Sistema Linfatico  “Two Hits” Hypotesis of Leukemia Capacità PROLIFERATIVA incontrollata LEUCEMIA ACUTA Blasto Leucemic o Perdita della capacità DIFFERENZIATIVA  PERIFERICO 1. LEUCOPENIA INFEZIONI 2. ANEMIA ASTENIA 3. PIASTRINOPENIA EMORRAGIE 4. BLASTOSI IPERVISCOSITÀ  Leucemie Acute Leucemie Acute Mieloidi (LAM) Leucemie Acute Linfoblastiche (LAL) Definizioni Neoplasia maligna caratterizzata da: - infiltrazione del midollo osseo, del sangue ed altri tessuti - da parte di cellule clonali, proliferanti, differenziate in modo anomalo o scarsamente differenziate di origine emopoietica. Insorgenza: de-novoAML, s-AML (MPN/MDS-AML), AML pCT Bouligny, Blood Rev, in press; Dohner, NEJM, 2015 Eziolo gia Inibitori topoisomerasi II (11q23) Latenza 1-2 anni RT-Alchilanti (K complesso, abn 5-7) Latenza 5-6 anni, fase MDS Larson,2008 Patogenesi (1) HSC: cellule tessuto specifiche (meccanismo epigenetico) , lungo- sopravviventi e capaci di auto-mantenimento (Bm1: modificatore cromatinico. Repressore di geni regolatori l’apoptosi, la senescenza e la differenziazione; KIT e cellule nurse) e di differenziazione (MultipotentPP) Comparsa di una mutazione «driver» nella HSC; Migrazione della HSC mutata e colonizzazione di altri distretti midollari; con VAF 2%, il 4% delle TNC sono clonali: Clonal Hematopoiesis of Indeterminate Potential (CHIP) CHIP: TET2, DNMT3A, ASLX1, IDH1-IDH2. Aumento rischio di LAM. Espansione del clone (dominanza), comparsa di ulteriori mutazioni driver, incapacità di differenziazione, aumento del self renewal, comparsa di subcloni, fino al 10-20% di blasti midollari. Cazzola, NEJM, 2020 Patogenesi (2) Le cellule blastiche/clonogeniche mantengono i programmi di protezione della HSC Aumentata espressione di path di riparazione del DNA; Mantenimento di basso stress ossidativo cellulare (ROS); Attivazione di path anti-apoptotici; Aumento di espressione del CD47 (Immune Escape); MRD. Clarke, NEJM, 2020 Il sospetto Diagnostico di Leucemia Acuta - Si basa sulle condizioni cliniche - Sulla analisi dell’Emocromo Clarke, NEJM, 2020 Presentazione clinica INSUFFICIENZA MIDOLLARE, CITOPENIA PERIFERICA (ASTENIA, DISPNEA, FEBBRE-INFEZIONI, DIATESI EMORRAGICA) IPERLEUCOCITOSI, LEUCOSTASI RISCHIO DI TLS LOCALIZZAZIONE EXTRAMIDOLLARE (MASSE PARASPINALI, CUTE, TRATTO GI, TESTICOLI, TESSUTI MOLLI, IPERTROFIA GENGIVALE) DOLORE OSSEO EPATOSPLENOMEGALIA, ADENOPATIE, CNS.  Alterazione significativa dell’emocromo Piastrine 10.000 Donna 32 anni Emocromo: Piastrinopenia , Severa + Anemia + + Neutropenia Emorragie cutanee/mucose: Sì Altro: febbre Se sono alti, se sono bassi? Osservazione Personale Diagnosi di LAM Almeno il 10% di cellule blastiche nel MO o nel SP (esame citologico) LAM denovo; LAM secondarie a Chemioterapia (LAMpCT): hanno anomalie genetiche caratteristiche. Ricerca di anomalie citogenetiche e molecolari (Citogenetica, ricerca di mutazioni su sangue midollare) Attribuzione dei blasti alla linea mieloide (citologia- citochimica –immunofenotipo) Clarke, NEJM, 2020 Citologia: i corpi di Auer – Clinica: leucemidi – sarcoma mieloide Osservazione Personale Osservazione Personale Osservazione Personale Marcatori di linea mieloide, B-T linfocitaria Classificazione LAM definite da anomalie genetiche LAM definite in base alla differenziazione cellulare WHO 5° Edition, Leukemia, 2022 AML: Genomic classification Papaemmanuil E, NEJM, 2016 Classificazione Le anomalie citogenetiche e le mutazioni,permettono di classificare le LAM, hanno valore prognostico e possono essere un bersaglio terapeutico: - Leucemia Acuta Promielocitica - Leucemie Acute con Mutazione di FLT3 – NPM1 - KIT - Leucemie Acute con Mutazione di IDH1-IDH2 - Leucemia Acute con Mutazione di TP53 WHO 5° Edition, Leukemia, 2022 Carico mutazionale in genere più elevato nei TUMORI SOLIDI rispetto alle LAM Dohner, NEJM, 2015 AML: Classificazione del rischio ELN 2022 Dohner, Blood, 2022  Work-up diagnostico EMOCROMO ed ESAME ANALISI CITOFLUORIMETRICA MORFOLOGICO LEUCEMIA MIELOIDE O LINFOBLASTICA? Valutazione della malattia minima residua (MRD) Espressione asincrona degli Ag Iperespressione di Ag Marker indicativi di linea Mieloide MPO-CD13-CD33-Antigeni Monocitari ANALISI CITOGENETICA ANALISI MOLECOLARE STRATIFICAZIONE DEL STRATIFICAZIONE DEL RISCHIO RISCHIO ELN 2022 ANALISI MRD PML-RARα, RUNX1-RUNXT1, CBFB- MYH11, NPM1 Courtesy of Dr. Guolo AML: Diagnostic Workup Quadri clinici Diagnosi Citologica 1 ) Correlazione tra morfologia, cariotipo/genotipo, presentazione clinica - Il caso delle: t(15;17)-> PML:RARa Alterazione della coagulazione- sindrome emorragica-terapia specifica – monitoraggio della MRM, quadro morfologico tipico t(8:21) e Abn (16) : buona prognosi - masse paraspinali – sensibilità alle HD-ARAC, quadro morfologico tipico (abn 16) Döhner H, et al. Blood. 2017;129(4):424-447.  Implicazione clinica del cariotipo Grimwade D, et al. Blood 49 2010;116:354–65 Cenni di terapia delle LAM Valutazione della fitness: paziente fit-unfit- frail - terapia intensiva: (chemio intensiva trapianto di CSE) - terapia non-intensiva: (farmaci ipometilanti) - terapia di supporto (BSC): trasfusioni cht per os AML: OBIETTIVI DELLA TERAPIA Dohner et al, Blood, 2017 Cenni di terapia delle LAM La chemioterapia intensiva di induzione della RC La chemioterapia di Consolidamento della RC (include il TX) La chemioterapia di Mantenimento La chemioterapia di Salvataggio 2013: Anniversario del “3+7” la più usata cht intensiva di induzione della RC DNR, d 1-3 + Ara-C, d 1-7 No. RC (%) Untreated AML 8 5 (62) Previously 8 2 (25) treated AML Overall 16 7 (44) Yates JW et al, Cancer Chemother Rep, 1973 AML: 5 years Survival NCI Website; Lichtman MA, BCMD, 2013; Burnett A, JCO, 2011 FDA approved agents for AML treatment Education Program, ASH, 2020  Gemtuzumab - Ozogamycin Gemtuzumab- Studio Alfa-0701 ozogamycin Cut-Off >70% CD-33 + ++ CD-33 +/-/-- Olombel et al, Blood 2016 Lambert et al, Haematologica 2019;  What is boring and disappointing in AML  La citometria a flusso consente di differenziare le LAM dalle LAL, di monitorare la MRM e di individuare bersagli ant  La integrazione dei dati di citogenetica e di genetica molecolare ha un forte impatto prognostico (Classificazione ELN) e terapeutico (individuazione di bersagli molecolari)  Lo schema 3+7 è ancora in uso anche se superato da nuove associaz o formulazioni  La prognosi dei pazienti anziani e dei pazienti ricaduti è ancora molto sfavorevole Acute lymphoblastic leukemia Burkitt lymphoma LAL: Epidemiologia Bouligny, Blood Rev, in press; Dohner, NEJM, 2015 Il sospetto Diagnostico di Leucemia Acuta - Si basa sulle condizioni cliniche - Sulla analisi dell’Emocromo LAL Presentazione clinica  Alterazione significativa dell’emocromo Piastrine 10.000 Assenti corpi di Auer Donna 32 anni Emocromo: Piastrinopenia , Severa + Anemia + + Neutropenia Emorragie cutanee/mucose: Sì Altro: febbre Se sono alti, se sono bassi? Osservazione Personale Diagnosi di LAL Almeno il 10% di cellule blastiche nel MO o nel SP (esame citologico) Ricerca di anomalie citogenetiche e molecolari (Citogenetica, ricerca di mutazioni su sangue midollare) Attribuzione dei blasti alla linea linfoide (citologia- citochimica –immunofenotipo) Clarke, NEJM, 2020 Marcatori di linea mieloide, B-T linfocitaria  Work-up diagnostico ESAME MORFOLOGICO ANALISI CITOFLUORIMETRICA LEUCEMIA MIELOIDE O LINFOBLASTICA? Valutazione della malattia minima residua (MRD) Marker indicativi di linea Linfoide CD20-CD22-CD10-SIg-Cy H,L-Ag T cellulari ANALISI CITOGENETICA ANALISI MOLECOLARE STRATIFICAZIONE DEL STRATIFICAZIONE DEL RISCHIO RISCHIO ANALISI MRD Sonde paziente specifiche Courtesy of Dr. Guolo Antigeni di linea ALL Immunophenotype: LAL B – LAL T 27/11/2024 70 LAL PH+, LAL PH like 27/11/2024 71 Prognostic factors 27/11/2024 72 Ph like 27/11/2024 73 27/11/2024 74 27/11/2024 75 Pediatric-based chemotherapy / assessment of postinduction MRD NILG 10/07 27/11/2024 76 27/11/2024 77 Salvage Therapies: Novel Agents and Approaches Agent Indication ORR, % FDA Approved? Blinatumomab B-cell ALL 43 Yes Inotuzumab ozogamicin CD22+ B-cell ALL 80 Yes CAR19 T-cells B-cell ALL 80-90 Yes Nelarabine T-cell ALL 30-40 Yes Allogeneic HCT (improved supportive care, haplo, ALL -- -- maintenance) Blinatumomab Mechanism of Action Inotuzumab Ozogamicin Mechanism of Action  What is boring and disappointing in ALL  La citometria a flusso consente di differenziare le LAM dalle LAL, di monitorare la MRM e di individuare bersagli ant  La integrazione dei dati di citogenetica e di genetica molecolare ha un forte impatto prognostico e terapeutico (individuazione di bersagli molecolari)  Gli schemi di terapia del paziente adulto sono mutuati dalle esperienze pediatriche  La valutazione della MRM è di fondamentale importanza nell’orientare la terapia Le complicazioni infettive  Fattori Neutropenia severa – Non ottenimento predisponenti Mucosite – terapia della RC – steroidea – CVC Protratta neutropenia Bacilli gram-negativi BATTERI Staphylococcus epidermidis Streptococci spp gastrointestinali Candida spp MICETI Aspergillus spp Aspergillus spp Pneumocystis carinii GIORNI dal TMO: 0 30 100 360  Precauzioni Anti-infezioni I pazienti vengono studiati (ed eventualmente BONIFICATI) per eventuali foci infettivi pre-terapia e/o pre-trapianto. I pazienti sono MONITORATI DAL PUNTO DI VISTA COLTURALE almeno una volta alla settimana a livello di sangue, feci, urine, mucose cavo orale.  Precauzioni Tali provvedimenti mirano a: Eliminare le possibili fonti ESTERNE di infezione (aria, cibo, acqua, personale sanitario) Ridurre i foci infettivi INTERNI al paziente (saprofiti cutanei e intestinali)  BATTERI I batteri chiamati in causa durante la fase di aplasia sono i normali SAPROFITI della CUTE e delle MUCOSE, che guadagnano l’accesso al torrente circolatorio approfittando dello stato di NEUTROPENIA e delle LESIONI DI BARRIERA indotti dal regime di condizionamento. Solo il 30% delle iperpiressie risultano poi documentate microbiologicamente da una positività colturale Il 70% degli isolati è costituito da infezioni monomicrobiche da batteri GRAM POSITIVI Il 30% degli isolati è costituito da infezioni polimicrobiche, comprendenti molto spesso batteri GRAM Negli NEGATIVI altri casi si parla di FEVER of UNKNOWN ORIGIN (FUO)  Gram Positivi 1. Staphylococcus epidermidis Saprofita della cute umana Porta di Ingresso: CVC 2. Streptococcus sspp Saprofita delle mucose PortaG/I di Ingresso: Lesioni di Barriera  Gram Negativi 1. Escherichia coli Abitante delle mucose PortaG/I di Ingresso: Lesioni di Barriera 2. Pseudomonas A Possibile colonizzatore di cute e mucose Porta di Ingresso: Lesioni di Barriera Quadri Infettivi 1. SEPSI 2. GASTROENTERITI 3. POLMONITI 4. TESSUTI MOLLI  MICETI Le Infezioni Fungine Invasive (IFI) costituiscono una delle più gravi complicanze dei pazienti immunocompromessi e questo rende ragione dell’importanza di una profilassi sia del paziente che ambientale, di una diagnosi precoce e di una terapia il più possibile mirata. I patogeni più comuni sono rappresentati da: 1. LIEVITI: Candida, Criptococco 2. FUNGHI FILAMENTOSI: Aspergillus, Mucor, Fusarium  Lieviti 1. CANDIDA sspp Saprofita possibile colonizzatore di cute e mucose Porta di Ingresso: Lesioni di Barriera Infezioni EPATOSPLENICHE  Funghi 2. Filamentosi ASPERGILLUS sspp Ubiquitario aereo Porta di Ingresso: Polmone (Neutropenia) Infezioni POLMONARI INVASIVE Polmonite Fungina