Maladie résiduelle et leucémie myéloïde chronique

Immuno-analyse et biologie spécialisée (2013) 28, 201—206
Disponible en ligne sur
www.sciencedirect.com
REVUES GÉNÉRALES ET ANALYSES PROSPECTIVES
Maladie résiduelle et leucémie myéloïde chronique
Residual disease in chronic myeloid leukemia
G. Dine a,∗,b, Y. Rehn a, S. Brahimi a, N. Ali Ammar a, B. Gaillard a,
Y. Bocq a, G. Fumagalli a
a
b
Service d’hématologie clinique et biologique, hôpital des Hauts-Clos, 101, avenue Anatole-France, 10000 Troyes, France
Département EMV, école centrale de Paris, Grande-Voie-des-Vignes, 92295 Chatenay-Malabry, France
Reçu le 11 mars 2013 ; accepté le 11 mars 2013
KEYWORDS
Chronic myeloid
leukemia;
Chromosome
Philadelphia;
Tyrosine kinase
inhibitors;
BCR-ABL transcripts
MOTS CLÉS
Leucémie myéloïde
chronique ;
Chromosome
Philadelphie ;
Transcrits BCR-ABL ;
Biologie moléculaire ;
Inhibiteurs de la
tyrosine kinase
Summary The authors have written an update of concepts and managements about diagnosis
and therapy of chronic myeloid leukemia.
© 2013 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.
Résumé Les auteurs font le point sur les recommandations en matière de diagnostic et de
traitement de l’un des syndromes myéloprolifératifs, la leucémie myéloïde chronique.
© 2013 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Introduction
Les syndromes myéloprolifératifs sont des maladies du
sang chroniques qui provoquent une morbi-mortalité
conséquente. L’évolution lente ne doit pas occulter les
∗
Auteur correspondant.
Adresse e-mail : [email protected] (G. Dine).
complications thromboemboliques et vasculaires. Le risque
létal des syndromes myéloprolifératifs est réel lors des
phases d’accélération ou d’acutisation. Le diagnostic essentiellement biologique est donc indispensable (Tableau 1).
Au sein des syndromes myéloprolifératifs, on distingue trois
entités sans chromosome Philadelphie. Il s’agit de la polyglobulie primitive ou maladie de Vaquez, de la thrombocytémie
essentielle et de la myélofibrose primitive ou splénomégalie myéloïde. La particularité de ces trois maladies est la
0923-2532/$ – see front matter © 2013 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
http://dx.doi.org/10.1016/j.immbio.2013.03.006
202
Tableau 1
G. Dine et al.
Les syndromes myéloprolifératifs.
Syndromes myéloprolifératifs
LMC : phase chronique puis aiguë (Chr Ph + : 95 %)
Polyglobulie (Vaquez) : JAK2 (90 %)
Thrombocythémie essentielle (JAK2 : 50 %)
Myélofibrose primitive (JAK2 : 50 %)
Diagnostic biologique et suivi thérapeutique
NFS plaquettes (lignées myéloïdes)
Myélogramme (cytologie)
Biopsie de moelle osseuse (fibrose)
Génétique moléculaire (sang)
Cytogénétique (moelle osseuse)
présence d’une mutation acquise dénommée Jak2 (V617F)
selon une fréquence différente. Le quatrième syndrome
myéloprolifératif est la leucémie myéloïde chronique (LMC)
caractérisée par la présence du chromosome Philadelphie.
Le diagnostic et la prise en charge thérapeutique de la LMC
ont bénéficié de progrès biologiques conséquents permettant de modifier de manière spectaculaire le pronostic de
cette maladie hématologique considérée comme incurable.
Les outils diagnostiques et les traitements actuels sont intimement reliés. La biologie moléculaire joue aujourd’hui un
rôle décisif dans la prise en charge des patients.
Données actualisées sur la leucémie myéloïde
chronique
La LMC est un cancer des cellules souches hématopoïétiques. La phase initiale chronique se manifeste par une
production myéloïde excessive de la moelle osseuse et va
concerner essentiellement la lignée granulocytaire. À ce
stade, il n’y a pas de hiatus leucémique et de blastose périphérique importante. En revanche, la myélémie constitue
avec l’hyperleucocytose un élément constant. Dès 1960,
la découverte du chromosome Philadelphie observable en
cytogénétique a permis de démontrer pour la première fois
qu’une anomalie chromosomique pouvait être associée à
une maladie cancéreuse en l’occurrence leucémique. Le
chromosome Philadelphie est l’expression du gène chimérique BCR/ABL codant pour une protéine oncogénique du
même nom. Il n’y a pas de prédisposition génétique identifiée. Il s’agit d’une translocation acquise réciproque entre le
chromosome 9 et le chromosome 22. La formulation de cette
translocation est la suivante : t(9;22)(q34;q31). L’objet de
cette translocation aboutit au raccourcissement du bras long
de l’un des deux chromosomes 22 dénommé en cytogénétique chromosome Philadelphie. La protéine de fusion issue
de cette translocation conduira à la transformation leucémique (Fig. 1). La protéine BCR/ABL active différentes
voies de signalisation cellulaire. Les conséquences vont être
multiples au niveau hématologique : augmentation de la prolifération cellulaire, altérations des propriétés d’adhésion
cellulaire, inhibition de l’apoptose, dégradation des protéines de régulation, altération de la réparation de l’ADN.
La protéine BCR/ABL est dotée d’une forte activité enzymatique de type tyrosine kinase. Le domaine SH1 porteur
de cette activité est dépendant de l’énergie fournie par
l’ATP. Le contrôle de la phosphorylation est crucial pour
l’homéostasie cellulaire. L’activité tyrosine kinase anormale
va entraîner des conséquences désastreuses. La protéine de
fusion BCR/ABL existe sous deux conformations, inactives et
actives. Dans la conformation active, la boucle d’activation
s’ouvre après fixation de l’ATP et forme un support pour
Figure 1 Pathogenèse de la leucémie myéloïde chronique. a : la LMC : un échange d’ADN entre deux chromosomes dans les cellules
souches de la moelle osseuse ; b : apparition du gène de fusion anormal.
Maladie résiduelle et leucémie myéloïde chronique
203
Tableau 2
chronique.
Les traitements de la leucémie myéloïde
LMC et traitements
Phase aiguë non contrôlable à ce jour sauf par allogreffe
de moelle osseuse avec donneur HLA identique (familial)
Myélo-suppression : busulfan, hydroxy urée (historique)
Interféron ␣ avec ou sans aracytine (efficacité
supérieure)
Inhibiteurs de tyrosine kinase : ITK (thérapie ciblée)
Traitement de référence aujourd’hui
1re génération : imatinib (1re ligne)
2e génération : dasatinib (2e ligne)
3e génération : bosotunib (mutations réfractaires)
Figure 2
(ITK).
Mode d’action des inhibiteurs de la tyrosine kinase
le substrat qui peut être alors phosphorylé. Cet aspect
précis est le support des recherches pharmacologiques qui
ont permis le développement des inhibiteurs spécifiques de
l’activité tyrosine kinase. Les effets de ces médicaments en
tant que compétiteurs de l’ATP bloquent le site de fixation
de l’ATP, maintenant la protéine BCR/ABL dans une conformation inactive sans activité de phosphorylation (Fig. 2).
Il existe malheureusement des mécanismes de résistance
aux inhibiteurs de tyrosine kinase (ITK). L’activation de la
protéine de fusion BCR/ABL est alors de nouveau effective. Parmi les causes aujourd’hui identifiées, ce sont les
mutations BCR/ABL sous traitement qui posent problème. La
localisation de la mutation est variable. Il peut exister également une amplification et une surexpression de la protéine
de fusion. Le flux du médicament peut être aussi perturbé.
L’activation des voies alternatives est parfois une réalité.
La séquestration plasmatique de l’inhibiteur spécifique perturbe l’efficacité du produit.
La LMC est généralement découverte en phase chronique initiale. Cette phase est d’évolution insidieuse avec
une progression qui peut être très lente. Le nombre de
blastes présents dans le sang et la moelle osseuse est faible.
Généralement, les plaquettes et les polynucléaires neutrophiles conservent une fonction normale et ce, malgré
l’hyperleucocytose, la myélémie et la thrombocytose modérée. Le diagnostic de LMC est souvent posé alors que le
patient ne présente aucun symptôme. En fait, la plupart
du temps c’est une suspicion biologique à l’occasion d’un
hémogramme qui met en évidence notamment le désordre
de la lignée granulocytaire. Lorsque la maladie n’est pas
prise en charge, l’évolution vers la phase aiguë est inéluctable dans un délai moyen de trois à cinq ans avec ou
sans une phase dite d’accélération où l’hyperleucocytose et
la myélémie progressent. Dans cette phase d’accélération,
l’augmentation des polynucléaires basophiles et la thrombopénie sont notées régulièrement. L’expression clinique peut
devenir significative avec fatigue, pâleur liée à l’anémie,
dyspnée, perte d’appétit, perte de poids, douleur abdominale gauche liée à l’apparition d’une splénomégalie et
hyperthermie nocturne. La phase d’accélération, si elle
n’est pas enrayée, va aboutir en quelques mois à une
phase aiguë irrémédiable. Le patient présente alors une
ITK : inhibiteurs de la tyrosine kinase.
crise blastique au niveau sanguin et médullaire. L’altération
clinique est conséquente. L’évolutivité sous forme d’une
leucémie aiguë est constante. L’absence de traitement sera
létale. L’affirmation du diagnostic doit être envisagée dès
la découverte des symptômes essentiellement biologiques
de la phase chronique. La réalisation d’un myélogramme
est nécessaire pour assurer la lecture du frottis médullaire mais également pour la réalisation d’un caryotype
qui permettra d’identifier la présence de la translocation 9/22 et donc le chromosome Philadelphie. La biopsie
ostéo-médullaire permet de réaliser l’analyse différentielle
vis-à-vis des autres syndromes myéloprolifératifs car dans
5 % des cas, il peut exister des LMC à chromosome Philadelphie négatif. L’appréciation de la myélofibrose est
également rendue possible grâce à la biopsie de moelle
osseuse. Les tests biomoléculaires sont aujourd’hui indispensables et vont être réalisés dans le même temps. Ils sont
effectués à partir du sang. Ils permettent la détection et la
quantification de la protéine de fusion BCR/ABL. La conjonction entre compréhension de l’origine moléculaire de la LMC
et développement des inhibiteurs de tyrosine kinase permettant une thérapie ciblée a bouleversé la prise en charge
des patients et leur devenir. Le rationnel du traitement
aujourd’hui vise à placer les sujets atteints en rémission
moléculaire dès la phase chronique pour éviter la survenue,
auparavant inéluctable, de la phase aiguë et le recours à une
hypothétique allogreffe de moelle osseuse (Tableau 2). Les
inhibiteurs de tyrosine kinase sont donc employés dès que
le diagnostic de LMC est posé [1]. Les inhibiteurs de tyrosine kinase présentent en effet une forte spécificité pour
la protéine de fusion BCR/ABL qui est la cause principale
de la maladie. Ils possèdent une affinité importante pour
cette protéine de fusion en se liant à la protéine oncogénique. Ils permettent l’inhibition puissante de l’activité
tyrosine kinase, ce qui inhibe la prolifération leucémique et
induit l’apoptose des cellules BCR/ABL positives. Le patient
est alors placé en rémission hématologique puis médullaire. La négativation de la translocation 9/22 observée par
l’étude cytogénétique signe une réponse complète (CCyR).
Les tests biomoléculaires réalisés à partir du sang vont permettre la mesure quantitative des transcripts BCR/ABL par
real time quantitative polymerase chain reaction (RQ-PCR).
Cette démarche permet d’introduire la notion de rémission
moléculaire majeure ou complète (MMR ou CMR) beaucoup
204
G. Dine et al.
plus sensible que la réponse cytogénétique. Elle autorise le
suivi moléculaire de la maladie sous traitement ITK et par
conséquent l’ajustement ou la substitution des ITK en cas
d’inefficacité affirmée par le suivi des transcripts BCR/ABL
[2].
Leucémie myéloïde chronique et monitoring
de la maladie résiduelle
Avec les progrès accomplis en technologies biomoléculaires,
leur simplification voire leur automatisation, le monitoring
des transcripts BCR/ABL est devenu une routine indispensable et sophistiquée pour assurer la prise en charge des
patients atteints de LMC traités par ITK. Le schéma méthodologique nécessite un échantillon sanguin obtenu sur EDTA.
L’extraction de l’ARN est codifiée grâce à l’utilisation d’une
technique type Quick Gene 80. La détection qualitative des
transcripts BCR/ABL est nécessaire dès la phase diagnostique et elle est maintenue dans le cadre du monitoring
sous traitement. La quantification des transcripts BCR/ABL
devient indispensable pour apprécier leur cinétique. La
recherche translationnelle a permis de mettre à disposition
des outils industriels et standardisés du point de vue de la
normalisation analytique et vis-à-vis des contrôles de qualité [3]. Cette démarche volontariste permet l’accréditation
internationale des laboratoires assurant ce type d’examens.
Elle assure aux patients la reproductibilité et la fiabilité
des tests nécessaires. Il existe plusieurs approches visant à
l’automatisation complète. Certains laboratoires de biologie
moléculaire toutefois continuent à employer des méthodes
maison faisant appel à leurs propres réactifs suivant des
protocoles qui leur sont propres.
Pour ce qui est de la détection qualitative des transcripts
BCR/ABL qui vaut pour le diagnostic initial de la maladie
et pour le monitoring dès la mise en place du traitement
par ITK, la routine spécialisée peut être standardisée. Il
faut réaliser une transcription inverse par reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR). L’utilisation d’un
thermocycler est nécessaire. Dans notre pratique, nous utilisons un appareil Biorad. La détection des mutations dans un
second temps est validée en faisant appel au kit Seegene et à
un second thermocycler de type Eppendorf. Généralement,
la détection vise à mettre en évidence les principales translocations en un seul temps, c’est-à-dire : c3a2, b1a1, b3a2,
b2a2, e1a2, b3a3, e1a3. D’autres translocations existent et
elles peuvent être recherchées au coup par coup en cas de
besoin après les premières analyses effectuées.
La recherche et la quantification des transcripts BCR/ABL
par RQ-PCR permet d’assurer le monitoring du traitement
par ITK. Il faut réaliser également une transcription inverse
par RT-PCR, faisant appel à un thermocycler Biorad. La quantification automatisée des transcripts se fait par RQ-PCR
en utilisant le kit développé par la société Ipsogen et un
appareil Light Cycler 480. Les résultats obtenus doivent être
interprétés selon la situation du patient et son traitement.
Parallèlement, le contrôle caryotypique permet d’observer
la réponse cytogénétique. Celle-ci est complète lorsque la
disparition du chromosome Philadelphie ou translocation
9/22 est obtenue. La biologie moléculaire permet d’affiner
la surveillance et surtout le monitoring pour apprécier
l’efficacité du traitement par ITK. La finalité est de mesurer
Figure 3 Mise en évidence de la progression des transcrits
BCR-ABL (CcyR : résistance complète observée par étude cytogénétique). Supériorité de la RQ-PCR vis-à-vis de l’analyse
cytogenétique à progression des transcripts BCR-ABL avec CCyR
observée: résistance ou mutations à rechercher.
Radich J.P., 2009 [1]
une réponse moléculaire majeure. Ce monitorage biomoléculaire est directement possible à partir d’un échantillon
sanguin et ne nécessite pas de prélèvement médullaire.
L’appréciation de la maladie résiduelle minimale grâce à
l’emploi de la RQ-PCR permet de détecter quantitativement
une cellule leucémique sur un million de cellules analysées.
La capacité de détection de réduction de la masse moléculaire tumorale équivaut à un facteur 10 000 avec l’emploi de
la RQ-PCR en appréciant le niveau des transcripts BCR/ABL
et observer ainsi une réponse moléculaire majeure. Lors
de la réponse cytogénétique complète, le niveau de détection de réduction de la masse tumorale cellulaire est limité
au facteur 100. La performance analytique de la RQ-PCR
constitue donc aujourd’hui le gold standard en matière de
surveillance biologique des patients atteints de LMC traités par ITK en vue d’ajuster ou de modifier le traitement
(Fig. 3). La puissance de l’outil a permis de proposer de
nouvelles limites entre rémission moléculaire majeure et
rémission moléculaire complète (Fig. 4). La comparaison
entre résultats cytogénétiques et moléculaires est favorable au monitoring des transcripts BCR/ABL en termes de
sensibilité. La surveillance par RQ-PCR aujourd’hui n’est
plus discutée. La cinétique des transcripts BCR/ABL des
patients traités par ITK permet d’apprécier l’évolution
moléculaire même en cas de réponse complète cytogénétique. Lors d’une rupture de pente avec élévation confirmée
des transcripts BCR/ABL, un mécanisme de résistance voire
l’apparition d’une mutation nécessitant des recherches
précises et spécifiques doivent être recherchés. La quantification des transcripts BCR/ABL par RQ-PCR permet de
situer la maladie résiduelle et de déterminer l’efficacité ou
non du traitement par ITK. La littérature internationale a
proposé, dans ces conditions, des référentiels visant à améliorer les traitements par ITK [4]. Aujourd’hui, les premiers
mois de traitement grâce au monitoring des transcripts
BCR/ABL sont codifiés d’une manière précise employant en
parallèle l’étude cytogénétique et les analyses biomoléculaires. Si les résultats indiquent une évolution défavorable,
la recherche de résistance et l’identification d’éventuelles
mutations doivent être effectuées. En fonction des données
observées, le passage d’une ITK de première génération à
une ITK de deuxième génération doit être prescrit (Fig. 5).
La mise à disposition d’une ITK de troisième génération
(bosotunib) permet de proposer maintenant une alternative
en cas de mutation réfractaire notamment le type T315I.
Maladie résiduelle et leucémie myéloïde chronique
Figure 4
Suivi thérapeutique de la leucémie myéloïde chronique. Rémission moléculaire majeure ou complète à RMM et RMC.
On perçoit donc toute l’importance du suivi biomoléculaire
pour apprécier la maladie résiduelle de la LMC sous traitement par ITK. Dans le souci d’optimiser la prise en charge
des patients, la communauté scientifique internationale a
proposé la standardisation des résultats entre les différents
laboratoires. Sous l’égide des réseaux National Comprehensive Cancer Network et European LeukemiaNet, un indice
de standardisation a été proposé : International Scale (IS)
RQ-PCR [5,6]. Les industriels qui commercialisent les kits
réactifs et les systèmes analytiques permettant la détection
quantitative des transcripts BCR/ABL sont invités à respecter le label IS RQ-PCR. Il est demandé aux laboratoires
de biologie moléculaire concernés de procéder au même
effort en utilisant des méthodes diagnostiques labellisées.
De façon complémentaire aux préconisations émanant des
réseaux internationaux cités, le groupe français des biologistes moléculaires des hémopathies malignes (GBMHM) a
créé en 2011 un contrôle national de qualité portant sur
l’analyse des transcripts BCR/ABL sous l’égide de la Société
française d’hématologie.
Maladies résiduelles et efficacité du
traitement par ITK
J0
205
3ème mois
6ème mois
Transcripts BCR-ABL
> 10 % (RQ-PCR)
Transcripts BCR-ABL
> 1 % (RQ-PCR)
Réponse cytogénétique
> 35 % (Chr Ph+)
Réponse cytogénétique
> 0 % (Chr Ph+)
Recherche de résistance et de mutations substitutions thérapeutiques
Figure 5 Suivi du traitement par les inhibiteurs de la tyrosine kinase. Asco (juin 2012) : Hehlmann R, Hanfstein B, Muller
MC et al. The prognosis significance of early molecular and
cytogenetic response for long-term progresion-free and over all
survival in imatinib-treated chronic myeloid leukemia (CML).
Conclusion
La prise en charge diagnostique et thérapeutique de la
LMC a été bouleversée depuis dix ans. La compréhension
moléculaire de la maladie et la possibilité de disposer de
thérapies ciblées agissant sur le dysfonctionnement moléculaire propre à cette leucémie ont modifié totalement le
devenir des patients. L’identification initiale du chromosome Philadelphie dans la LMC et l’utilisation de traitements
myélo suppresseurs il y a plus de 30 ans, avaient permis
de proposer des réponses imparfaites. L’emploi ensuite de
l’interféron associé ou pas à l’aracytine a permis l’obtention
de rémissions leucémiques plus ou moins longues. Pour les
sujets jeunes bénéficiant d’un donneur familial HLA compatible, l’allogreffe de moelle osseuse a représenté le seul
traitement éradiquant la maladie avec toutefois un risque
conséquent lié à la méthode thérapeutique elle-même. La
LMC touchant essentiellement des gens matures ou âgés,
l’indication d’allogreffe de moelle osseuse ne peut pas être
extensive. La faible disponibilité des donneurs compatibles
limite considérablement l’intérêt de ce traitement vis-à-vis
du nombre de patients à soigner. Le démembrement biomoléculaire des mécanismes de la LMC associé à l’efficacité
des thérapies ciblées spécifiques apportent une réponse plus
adaptée. Le diagnostic peut être rapide et précoce. La mise
en place d’un traitement actif sur la phase chronique permet
l’obtention de rémission moléculaire majeure pour ne pas
dire complète modifiant l’évolution naturelle de la maladie.
L’optimisation du traitement, son ajustement et l’utilisation
des différentes ITK disponibles nécessitent dès le diagnostic
la mise en place du monitoring biomoléculaire portant sur
les transcripts BCR/ABL afin d’apprécier la maladie résiduelle. Cette démarche biologique apparaît non seulement
indispensable à l’affirmation du diagnostic de LMC mais elle
est également incontournable pour assurer le suivi thérapeutique et son efficacité [7]. En France les laboratoires
spécialisés en charge des tests nécessaires au-delà de leur
savoir-faire biomoléculaire doivent améliorer la standardisation des résultats en souscrivant au contrôle national de
206
G. Dine et al.
qualité en France mais également en veillant à l’emploi de
réactifs et de méthodes labellisés (IS RQ-PCR).
[4]
Déclaration d’intérêts
Les auteurs déclarent ne pas avoir de conflits d’intérêts en
relation avec cet article.
[5]
Références
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[6]
[7]
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