Universitätsklinikum Ulm Zentrum für Innere Medizin Klinik für Innere Medizin III Ärztlicher Direktor: Prof. Dr. med. H. Döhner

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1 Universitätsklinikum Ulm Zentrum für Innere Medizin Klinik für Innere Medizin III Ärztlicher Direktor: Prof. Dr. med. H. Döhner Thema: Wertigkeit der allogenen Stammzelltransplantation bezüglich Patienten der Hochrisikogruppe der Akuten Myeloischen Leukämie Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Medizin der Medizinischen Fakultät der Universität Ulm Michael Thorsten Stoppel aus Ludwigshafen/Rhein 2010

2 Amtierender Dekan: Prof. Dr. Wirth 1. Berichterstatter: PD Dr. Schlenk 2. Berichterstatter: Prof. Dr. Stingl Tag der Promotion:

3 Inhaltsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis Seite III-V 1. Einleitung Seite Historie Seite Definition Seite Epidemiologie Seite Diagnostik Seite Einteilung der Erkrankung Seite Pathogenese Seite Prognostische Faktoren Seite Therapieansätze Seite Zielsetzung Seite Material und Methodik Seite Patientenrekrutierung Seite Zytogenetische Diagnostik Seite Studiendesign Seite Remissionsbeurteilung Seite Datenerhebung Seite Statistische Auswertung Seite Ethikkomission Seite 21 I

4 3. Ergebnisse Seite Patientenkollektiv und initiale Charakteristika Seite Ansprechen auf Induktion/ Risikobewertung Seite OS- und RFS-Analysen der Gesamtpopulation Seite Analysen der Hochrisikopatienten Seite Diskussion Seite Praktikabilität und Durchführbarkeit der SCT Seite Therapeutischer Effekt der SCT Seite Bedeutung des Konditionierungsregimes Seite Weitere prognostische Faktoren Seite Schlussfolgerung Seite Zusammenfassung Seite Literaturverzeichnis Seite Lebenslauf des Verfassers Seite 46 II

5 Abkürzungsverzeichnis ABO-Rh abn( ) A-HAM AIDA ALL Allo AML AML HD 93/98-A AMLSG AP APL auto BCNU BSCT Bu CB CBF CD CEBPA chemo CLL CML CMV CordbloodTPL CR Cy DI DFS DNA ED FAB Blutgruppenmerkmale Aberation eines Gens All-trans-Retinoat, Hochdosis Cytosin-Arabinosid, Mitoxantron All-trans-Retinoat + Idarubicin akute lymphatische Leukämie allogene Stammzelltransplantation akute myeloische Leukämie Namen zweier Studien über die akute myeloische Leukämie akute myeloische Leukämie Studiengruppe alkalische Phosphatase akute Promyelozytenleukämie autologe Stammzelltransplantation Carmustin blood stem-cell-transplantation Busulfan Cordblood Core-Binding-Factor Cluster of differenciation CCAAT/ enhancer binding protein alpha Chemotherapie chronisch lymphatische Leukämie chronisch myeloische Leukämie Cytomegalievirus Transplantation mit Stammzellen aus Nabelschnurblut complete remission Cyclophosphamid Doppelinduktion disaese-free-survival Desoxy-ribonucleic-acid early death french-american-british III

6 FACS Fluorescence associated cell sorting FISH Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung Flamsa Flamsacrin FLT3 farnesyl-like-tyrosinkinase 3 Fludara Fludarabin fremd Fremdspendertransplantation G-Banding Giemsa-Bänderung G-CSF granulocyte colony stimulating factor GvHD Graft versus host disease GvL Graft versus leucemia HAM Hochdosis Cytosin-Arabinosid, Mitoxantron Haplo haploidente Stammzelltransplantation HD hypoplastic death HLA Histokompatibilitätsantigen HR Hazard ratio HRD haploident related donor ID Identifikationsnummer ICE Idarubucin, Cytarabin, Etoposid Ind Induktionszyklus inv( ) inversion eines Gens ITD internal tandem duplication JÜR Jahresüberlebensrate LDH Lactat-Dehydrogenase Log Logarithmus LP Leukapherese KI Konfidenzintervall KG Körpergewicht KM Knochenmark MDR multidrug resistance MDS myelodysplastic syndrome Mel Melphalan MLL myeloisch, lymphatische oder gemischt-lineäre Leukämie MPO Myeloperoxidase MRD matched related donor IV

7 MUD matched unrelated donor M0-M7 AML-Subtypen nach FAB NPM nucleophosmin OS overall survival PBSCT peripheral blood stem cell transplantation PCR Polymerase-chain-reaction PML-RARa Mutation bei der Promyelozytenleukämie PR partial remission Q-Banding Quinacrin-Bänderung R Randomisation RAEB-T refractory anemia with excess of blasts in transformation RAS Protoonkogen der RAS-Familie auf Chromosom 1p13 R-Banding reverse-bänderung RD resistant disease RFS relapse-free-survival RIT Radioimmuntherapie RT real-time s-aml sekundäre akute myeloische Leukämie SGOT Serum Glutamat-oxal-acetat-transaminase S-HAM sequentielles, hochdosiertes Cytosin-Arabinosid + Mitoxantron SCT Stammzelltransplantation/ stem-cell-transplantation t(, ) Translokation zweier Gene t-aml therapieassoziierte akute myeloische Leukämie TBI total body irridation TNF Tumornekrosefaktor TPL Transplantation WBC white blood cells WHO World Health Organisation ZNS zentrales Nervensystem V

8 1. Einleitung 1.1 Historie Bei der Untersuchung von Leichenblut im Rahmen einer Sektion stellte Dr. Rudolf Virchow 1845 fest, dass Das Verhältnis zwischen den farbigen und den farblosen Blutkörperchen sich hier ungefähr umgekehrt (dar-)stellt, wie im normalen Blut,.... Ohne es zu wissen hatte er das Blut eines Patienten mit chronisch myeloischer Leukämie (CML) vor sich. Weiterhin sagt er: Wenn ich daher von weißem Blute spreche, so meine ich in der That ein Blut, in welchem die Proportion zwischen den rothen und farblosen (in Masse weißen) Blutkörperchen eine umgekehrte ist, ohne dass eine Beimischung fremdartiger chemischer oder morphologischer Elemente zu bemerken wäre. Somit prägte er den Begriff der Leukämie. Durch die Entwicklung von Färbeverfahren für Blutausstriche gelang es Paul Ehrlich 1891, zelluläre Blutbestandteile nach morphologischen, physikalischen und chemischen Gesichtspunkten zu charakterisieren. So stellte er fest, dass sich der Zellkern von Lymphozyten mit basophilen Stoffen ( am besten mit Pyronin- Methylgrün ) intensiv anfärben ließe und deren Zytoplasma fuchsinophile Granula enthielt. Weiterhin beschreibt er mononukleäre Leukozyten, deren Kern sich mit basischen Frabstoffen weit weniger intensiv färbt, neutrophile und eosinophile Leukozyten (Granulozyten), deren zytoplasmatische Granulationen sich mit sauren Substanzen färben ließen, sowie Mastzellen und Myelozyten (myeloische Blasten). Bezüglich letzterer wusste Ehrlich bereits, dass sie physiologisch nur im Knochenmark vorkommen und Vorstufen der polynukleären neutrophilen Blutleukozyten darstellen, welche ihren Ort nur unter pathologischen Bedingungen (Leukämie) verließen. 8 In der Folge unterschied Naegeli im Jahr 1900 die myeloischen von den lymphatischen Leukämien anhand des Blutbildes, indem er bemerkte, dass myeloische Leukämien vom vermehrten Auftreten von Myeloblasten und Myelozyten im peripheren Blut begleitet werden, lymphatische Leukämien dagegen von Lymphozytosen (große Formen stehen laut ihm für eine ALL, kleine Formen für eine CLL). Außerdem sprach er aufgrund des klinischen Verlaufes erstmals von akuten und chronischen Formen der Leukämie, womit er den Grundstein für die heute gültige Einteilung legte. 19 1

9 1.2 Definition Die akute myeloische Leukämie ist durch eine maligne klonale Expansion und Reifungsblockierung hämatopoetischer Zellen des Knochenmarks verursacht; die Beteiligung der verschiedenen myeloischen Zellreihen ist variabel (Granulozyten, Thrombozyten Erythrozyten, Monozyten). Es kommt zu einer massiven Proliferation und Akkumulation unreifer Zellen der Myelopoese, sog. Myeloblasten, im Knochenmark, im peripheren Blut und gegebenenfalls auch durch Infiltration in anderen Organsystemen. 1.3 Epidemiologie Die Inzidenz der akuten myeloischen Leukämie liegt bei etwa 3,7 Neuerkrankungen/ im Jahr. Das mediane Alter bei Diagnose liegt bei 67 Jahren, wobei das männliche Geschlecht mit 60% etwas häufiger betroffen ist als das weibliche (40%). Etwa 80% aller Leukämien im Erwachsenenalter sind akute myeloische Leukämien, wohingegen die Erkrankung im Kindesalter mit einem Anteil von 15-20% aller Leukämieformen eine geringere Bedeutung hat Diagnostik Die Diagnose einer AML basierte noch vor wenigen Jahren ausschließlich auf der Morphologie und dem speziellen Färbeverhalten der Blasten im peripheren Blutausstrich und bei der Knochenmarksaspirationszytologie. Die Einteilung wurde nach der FAB-Klassifikation vorgenommen. In den letzten Jahren wurde die Diagnostik einerseits durch die Immunphänotypisierung mit Hilfe der Durchflusszytometrie erweitert, andererseits spiegelt sich in der aktuellen WHO Klassifikation ein verbessertes Verständnis der Pathophysiologie wieder, indem charakteristische genetische Veränderungen in den AML-Blasten in erster Priorität die Erkrankung definiert. 2 2

10 Heute sieht man die AML als sehr heterogenen Komplex von Krankheiten, welchen unterschiedliche Mechanismen zugrunde liegen. Deshalb werden zusätzliche Parameter in der Diagnostik berücksichtigt. FACS-Analyse: Mithilfe der Durchflusszytometrie (FACS-Analyse) können innerhalb kurzer Zeit sehr viele Zellen anhand Größe, Granulation und Oberflächenexpression von Antigenen differenziert werden. Diese Methode kann sowohl an peripherem als auch an Knochenmarkblut durchgeführt werden und ist sehr sensitiv. Die FACS- Analyse lässt, ebenso wie Zytochemie und Zytomorphologie, die Zuordnung zur zugrundeliegenden Zellreihe zu und ist letzteren aufgrund Sensitivität und schneller Verfügbarkeit überlegen. Die panmyeloischen Marker CD13, CD33 und CD65s werden häufig exprimiert, bei myelo-monozytären Formen vor allem CD15, CD14 und CD64 und bei sehr unreifen AMLs die Stammzellantigene CD34, CD117 und CD7. Ebenso kann mithilfe der FACS-Analyse die Anzahl der MPO-positiven Zellen bestimmt werden. 14 Genetische Diagnostik: Eine weitere zentrale Rolle in der Diagnostik spielen aufgrund ihrer Relevanz für Prognose und Therapieauswahl zytogenetische Veränderungen. Hierbei werden mittels G, Q- oder R-Bänderungs-Analyse an Knochenmarkzellen oder peripherem Blut die Metaphasen der kernhaltigen Zellen untersucht. Ebenso ist eine molekulargenetische Diagnostik mittels FISH möglich. Zur Klärung der Wertigkeit der FISH-Analyse verglichen Fröhling et al. die beiden Methoden im Rahmen der Studien AML HD93 und AML HD98-A. Sie stellten fest, dass die FISH keine prognostisch relevanten Zusatzinformationen bezüglich genetischer Aberrationen liefert, sofern eine Analyse einer ausreichend großen Anzahl von Metaphasen in der Chromosomenbänderunsanalyse möglich war. Allerdings konnten die Autoren zeigen, dass der Einsatz der FISH-Analyse bei fehlenden oder nur wenigen analysierbaren Metaphasen ein wertvolles diagnostisches Mittel darstellt. Desweiteren postulieren sie den Einsatz der FISH- Analyse um subtilere Abnormalitäten wie die inv(16), die t(11q23) bzw. die t(8,21)var zu detektieren. 10 3

11 Analyse molekularer Marker: Wie sich in den letzten Jahren herausstellte, beeinflussen nicht nur chromosomale, sondern auch molekulare Veränderungen Prognose und Therapie der AML. Deshalb gewinnt die Analyse der molekularen Marker zunehmend an Bedeutung. Als analytische Verfahren kommen PCR, real-time PCR (RT-PCR), southern Blot oder mikroarray basierte Hybridisierung zum Einsatz. Die wichtigsten molekularen Marker stellen derzeit NPM1, FLT3, MDR1, CEBPA sowie MLL und RAS dar. Während NPM1 und CEBPA in die aktuelle WHO- Klassifikation eingearbeitet sind, so ist die Bedeutung der übrigen molekularen Marker derzeit noch nicht vollständig geklärt. 7 Klinik: Das klinische Bild der Patienten mit AML ist sehr unspezifisch und wird durch die Unterdrückung der physiologischen Hämatopoese sowie die Leukozytose (Gefahr einer Leukostase bei > Blasten/µl) bestimmt. Am häufigsten treten Leistungsminderung, Infektionen und Blutungen auf, seltener sind Symptome, welche durch Organinfiltration von leukämischen Zellen verursacht werden (Gingivahyperplasie, Meningeosis leukaemica mit unspezifischen neurologischen Symptomen oder Leukaemia cutis). Wichtig zu erwähnen ist, dass bei der AML keine Leukozytose vorliegen muss, in etwa 50 % der Fälle sind die Leukozyten normwertig bzw. vermindert. 12 Die wichtigsten Differentialdiagnosen der AML stellen die myeloproliferativen Syndrome (MDS) sowie die akute lymphoblastische Leukämie (ALL) dar Einteilung der Erkrankung In der Vergangenheit wurde die AML gemäß der FAB-Klassifikation nach morphologischen, zytochemischen und immunphänotypischen Gesichtspunkten in die Subgruppen M0 bis M7 unterteilt. Nach FAB werden mindestens 30% myeloische Blasten im Knochenmark oder peripheren Blut für die Diagnose einer AML gefordert, bei weniger als 30% Blasten wird von einem MDS gesprochen. Die Entwicklung molekularer und gentechnologischer Verfahren hat jedoch dazu geführt, dass die Krankheit heute differenzierter betrachtet wird. 4

12 So stellt die WHO-Klassifikation der myeloischen Neoplasien 28 eine Weiterentwicklung der FAB-Klassifikation dar: Einerseits wurde die für die Diagnose AML notwendige Blastenzahl von 30 auf mindestens 20% reduziert, andererseits werden insofern chromosomale und molekulare Veränderungen mit einbezogen, als dass Patienten mit bestimmten, rekurrenten zytogenetischen bzw. molekulargenetischen Veränderungen unabhängig von ihrer Blastenzahl als AML- Patienten klassifiziert werden. Die WHO-Klassifikation ist in Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1: WHO-Klassifikation 2001 der akuten myeloischen Leukämie AML mit wiederkehrenden genetischen Abnormalitäten AML mit multilineären Dysplasien Therapieassoziierte AML (t-aml) Nicht anderweitig klassifizierte AML -AML mit t(8;21)(q22;q22) inv(16)(p13;q22) t(16;16)(p13;q22) 11q23 Abnormalitäten -akute PML mit t(15;17)(q22;q12) -MDS* mindestens 6 Monate vor AML diagnostiziert -ohne vorhergehendes MDS, Dysplasie in mind. 50% der Zellen in 2 myeloiden Zellreihen -t-aml nach Alkylantienexposition/Radiotherapie -t-aml nach Topoisomerase-II-Inhibitorexposition -Andere Minimal differenzierte AML, AML ohne Ausreifung, AML mit Ausreifung, akute myelomonozytäre AML, akute monoblastische und monozytäre Leukämie, akute Erythroleukämie, akute megakaryoblastische Leukämie, akute basophile Leukämie, akute Panmyelose mit Myelofibrose, Myeloides Sarkom Akute biphänotypische Leukämien * Dysplasie definiert bis 20 % myeloische Blasten im Knochenmark (t-)aml: (therapieassoziierte) akute myeloische Leukämie; inv(,): Inversion; t(, ): Translokation; MDS: myelodysplastisches Syndrom; PML: Promyelozytenleukämie; WHO: World-Haelth- Organisation Da akute myeloische Leukämien nach Chemo- oder Strahlentherapie beobachtet werden, spricht man in diesen Fällen von einer therapieinduzierten AML (t-aml). Geht einer AML ein myelodysplastisches Syndrom voraus, so spricht man von einer Sekundärleukämie (s-aml). S- und t-aml sprechen schlechter auf die Therapie an als die de novo AML, welcher keine myelodysplastische Veränderung vorausgeht. 12 5

13 1.6 Pathogenese Für die Pathogenese der akuten myeloischen Leukämie wurde 2004 von Gilliland et al. ein Tiermodell beschrieben. Die Arbeitsgruppe konnte zeigen, dass eine AML erst dann entsteht, wenn mindestens zwei molekulare Veränderungen vorhanden sind, von denen eine zum Differenzierungsstop der hämatopoetischen Stammzellen (sog. Klasse II Mutation), die andere zu vermehrter Proliferation bzw. Überlebensvorteil dieser leukämischen Zellen führt (sog. Klasse I Mutation). Im Tiermodell war die Klasse II Mutationen PML-RARa (charakteristisch für die akute Promyelozytenleukämie mit der t(15;17)) alleine nicht in der Lage, eine AML zu induzieren. Allerdings verursachte sie einen Differenzierungsstopp hämatopoetischer Stammzellen. Ebenso entstand keine AML, wenn die Versuchstiere mithilfe sogenannter Knockin Methoden ausschließlich eine interne Tandemduplikation des FLT3-Gens (Klasse I Mutation) erhielten. In diesem Fall konnte ausschließlich eine Myeloproliferation ohne Differenzierungsstopp nachgewiesen werden. Um ihre Hypothese zu belegen, schleusten Gilliland et al. beide Veränderungen in die Tier-DNA ein und konnten beobachten, dass die Versuchstiere mit einer Latenzzeit von 6 Monaten und einer Penetranz von 15-30% eine Leukämie entwickelten. 11 Diese Beobachtung spricht für das Modell mit mindestens zwei Mutationsklassen, in dem eine AML nur bei gleichzeitigem Vorliegen einer Klasse I und Klasse II Mutation entsteht. 1.7 Prognostische Faktoren In Bezug auf den Verlauf einer AML gibt es zwei herausragende prognostische Faktoren, anhand derer die Patienten in die Risikogruppen low-, intermediate- und high-risk eingeteilt werden: 6

14 1. Der wichtigste prognostische Faktor sind zytogenetische Veränderungen in den leukämischen Blasten 18,5,13. Die Core-Binding-Factor-AMLs, welche durch die balancierten Veränderungen t(8;21) und inv(16)/t(16;16) charakterisiert sind, zeigen klinisch eine hohe CR-Rate und einen günstigen Langzeitverlauf. Die APL mit der Veränderung t(15/17), morphologisch als AML FAB M3/M3v charakterisiert, hat ebenfalls eine sehr günstige Prognose. Sie muss bezüglich der Therapie gesondert betrachtet werden. Diese genetischen Veränderungen werden damit als Niedrig-Risiko-Aberrationen bezeichnet. AMLs mit einem komplexen Karyotyp [ 3 Aberrationen in Abwesenheit der CBF- AML-Aberrationen, sowie der t(15;17) und t(11q23)], sowie mit Verlust der langen Arme der Chromosomen 5 (-5/5q-) und 7 (-7/7q-) bzw. mit den Aberrationen abn(3q), abn(12p) und abn(17p) haben dagegen eine sehr ungünstige Prognose und sind damit der Hochrisikogruppe zuzuordnen. 2. Neben den genetischen Veränderungen ist das Ansprechen auf die Induktionstherapie, also die Chemosensitivität der Erkrankung, ein weiterer wichtiger prognostischer Faktor. So ist die Langzeitprognose von auf die Induktionstherapie refraktären Patienten, unabhängig von anderen Faktoren, sehr schlecht. In der AML HD 93-Studie zeigten Patienten in der Hochrisikogruppe mit RD (resistant disease) nach Doppelinduktion ein signifikant schlechteres OS (overall survival), als diejenigen mit PR bzw. CR nach Doppelinduktion (p-wert <0,0001). 23,4 Somit werden auch auf Induktion refraktäre Patienten der Hochrisiko-Gruppe zugeordnet. Allerdings kann man die Faktoren Chemosensitivität und Zytogenetik nicht unabhängig voneinander betrachten, denn Patienten mit zytogenetischem Hochrisikoprofil erreichen seltener eine Remission nach Induktionstherapie als Patienten mit low- oder intermediate-risiko. 29,23 7

15 Eine erschöpfende, allgemein akzeptierte Risikobewertung bezüglich Patienten mit AML existiert zur Zeit nicht. Dies ist darin begründet, dass das Wissen über die Erkrankung stetig zunimmt. Die Entdeckung immer neuer prognostischer Marker wie z.b. NPM 1, FLT3 oder CEBPA erlauben eine zunehmende Subklassifikation der AML-Patienten und werden die Risikoeinteilung in Zukunft verändern und mitbestimmen. 12 Als prognostisch ungünstige Faktoren gelten weiterhin: hohes Alter, hohe Leukozytenzahl im peripheren Blut bei Diagnose sowie s- und t-aml. 1.8 Therapieansätze Die Therapie der AML kann in unterschiedliche Phasen eingeteilt werden: 1. Induktionstherapie Mithilfe der Induktionstherapie versucht man eine komplette Remission der Erkrankung zu erreichen. Diese ist morphologisch bzw. lichtmikroskopisch durch Nachweis von weniger als 5% Blasten im KM mit normal ausreifender Hämatopoese definiert. Standardschema für die Induktionstherapie ist das sog Schema, eine Kombination von Cytarabin und einem Anthracyclin. 3 Dabei zeigte sich bezüglich der Zielgrösse CR kein Unterschied zwischen den verschiedenen Substanzen dieser Stoffklassen. 12 Allerdings ist die Erkrankung damit nicht geheilt: auch nach Erreichen einer CR kann durch moderne Messverfahren eine minimale Resterkrankung nachgewiesen werden, weshalb die AML ohne weitere therapeutische Intervention innerhalb kurzer Zeit rezidiviert. 2. Konsolidationstherapie Das Ziel der Konsolidation ist der Erhalt der in der Induktion erreichten Remission bzw. die Elimination der minimalen Resterkrankung. Um die Erkrankung in Remission zu halten gibt es in Abhängigkeit des individuellen Risikoprofils zwei Therapieoptionen: einerseits Chemotherapeutika, wobei sich hier die hochdosierte Gabe von Cytarabin etabliert hat 17, andererseits die allogene 8

16 Stammzelltransplantation, welche zum Ziel hat, durch Zuführen gesunder Blutstammzellen eine funktionierende Hämatopoese zu gewährleisten und durch den GvL-Effekt (Graft versus leukemia-effect) noch existierende leukämische Zellen zu unterdrücken. Bei letzterem führen T-Lymphozyten sowie natürliche Killerzellen des Spenders zu einer Eradikation maligner Zellen. Zytokine wie interleukin-2, interferon-gamma und TNF-α potenzieren diesen Effekt 21. Chemotherapie versus allogene Stammzelltransplantation Die deutschen Studiengruppen einigten sich darauf, Patienten mit einer t(8/21), welche der Niedrig-Risiko-Gruppe zuzuordnen sind, in 1. CR ohne allogene Geschwistertransplantation zu therapieren. Patienten mit komplexem Karyotyp, -5/5q- und 7/7q- Abberationen, sowie auf Induktion refraktäre Patienten zwischen 16 und 60 Jahren sollten dagegen in experimentellen Therapieansätzen frühestmöglich eine (HLA-identische) allogene Geschwister-, gegebenenfalls auch eine Fremdspendertransplantation erhalten. 12,15 Vor der Therapie mittels Stammzelltransplantation müssen die Patienten eine Konditionierungstherapie erhalten, um eine Abstoßung der Spenderzellen nach Transplantation zu vermeiden. Die Konditionierungstherapie wird wenn möglich myeloablativ durchgeführt. Da Patienten mit Komorbiditäten häufig nicht myeloablativ konditioniert werden können 30, stehen zunehmend dosisreduzierte Konditionierungsregime im Focus der aktuellen klinischen Forschung. In einer Untersuchung zum Vergleich zwischen dosisreduzierter und myeloablativer Konditionierung fanden Ringdén et al., dass AML-Patienten unter 50 Jahren nach dosisreduzierter Konditionierung höhere Rezidivraten nach MUD-SCT (matched unrelated donor stem cell transplantation) aufwiesen, als myeloablativ konditionierte Patienten. Hingegen kam es in der Gruppe der dosisreduziert konditionierten Patienten seltener zu Todesfällen in CR (complete remission). Bezüglich des RFS (relapse free survival) zeigte sich beim Vergleich beider Konditionierungsregime, unabhängig vom Alter der Patienten, kein signifikanter Unterschied 22. 9

17 Der Erfolg einer Stammzelltransplantation hängt maßgeblich von der HLA- Kompatibilität zwischen Spender und Empfänger ab: existiert ein Mismatch, so konnte gezeigt werden, dass die Komplikationsrate und Mortalität mit der Anzahl an Inkompatibilitäten steigt. Flomenberg et al. propagieren deshalb eine high resolution Klasse-1-Typisierung (HLA-A, -B, -C) zur Spenderauswahl, um Komplikationen möglichst gering zu halten. 9 Prinzipiell ist dabei die allogene periphere Blutstammzelltransplantation (allopbsct) aufgrund der kürzeren Regenerationszeiten für den Empfänger und der besseren Verträglichkeit für den Spender einer Knochenmarkentnahme vorzuziehen. 28 Patienten über 60 Jahren kann allerdings aus physischen Gründen keine Stammzelltransplantation mehr zugemutet werden. 1.9 Zielsetzung Das Kollektiv der Hochrisiko-AML Patienten setzt sich wie folgt zusammen: 1. Genetische Veränderungen: - komplexer Karyotyp [ 3 Aberrationen in Abwesenheit der CBF-AML- Aberrationen sowie der t(15;17) und t(11q23)] - eine bzw. zwei der folgenden chromosomalen Aberationen: abn(3q), -5/5q-, -7/7q-, abn(12p), abn(17p) 2. auf Induktion refraktäre Erkrankung Ziel dieser Untersuchung ist die Ermittlung der therapeutischen Wertigkeit der allogenen Stammzelltransplantation bei Patienten mit Hochrisiko-AML unter 2 Gesichtspunkten: 1. Durchführbarkeit: Die Ermittlung der Machbarkeit der Stammzelltransplantation beschreibt den Anteil an Hochrisiko-AML-Patienten, die eine allogene Stammzelltransplantation tatsächlich erhalten haben. 10

18 2. Therapeutischer Nutzen: Die Ermittlung des therapeutischen Nutzens der allogenen Geschwisteroder Fremdspendertransplantation im Rahmen der prospektiven multicenter-studie AML HD98A

19 2. Material und Methoden 2.1 Patientenrekrutierung Die AML HD98A war eine multizentrisch angelegte Therapiestudie unter der Leitung der Abteilung Innere Medizin III der Universität Ulm, an der insgesamt 24 Zentren aus dem deutschsprachigen Raum beteiligt waren (Bonn, Düsseldorf, Frankfurt-Höchst, Gießen, Goch, Göttingen, Hamburg-Altona, Heidelberg, Homburg, Innsbruck, Kaiserslautern, Karlsruhe, Kiel, Lebach, München Schwabing und Klinikum rechts der Isar, Neunkirchen, Oldenburg, Saarbrücken, Stuttgart Bürgerhospital und Katharinenhospital, Trier, Ulm, Wien). Einschlusskriterien: Patienten mit de novo AML oder mit refraktärer Anämie mit Exzess von Blasten in Transformation (RAEB-T); definiert entsprechend dem System der French-American-British Klassifikation. Ebenso Patienten mit sekundärer AML (der AML mindestens 3 Monate vorangegangene Myelodysplasie) oder therapieassoziierter AML nach geheiltem Primärmalignom. Die Diagnose musste morphologisch, zytochemisch und durch immunologische Phänotypisierung gesichert sein. Alter: zwischen 16 und 60 Jahren Die Patienten mussten über den Charakter der Studie aufgeklärt werden, eine schriftliche Einwilligungserklärung, unterzeichnet vom Patienten oder seinem gesetzlichen Stellvertreter, musste vorliegen. Ausschlusskriterien: Organinsuffizienz, welche unabhängig von der Grundkrankheit bestand: Niereninsuffizienz mit Serumkreatinin > 1,5 mal Normwert oder Leberinsuffizienz mit Bilirubin, SGOT oder AP > 2 mal Normwert sowie schwere obstruktive oder restriktive Lungenerkrankung und Herzinsuffizienz mit einer Ejektionsfraktion von < 0,5 Zweitmalignome 12

20 andere schwere Krankheiten Schwangerschaft Teilnahme an anderen klinischen Studien zur Behandlung der AML Patienten mit Promyelozytenleukämie FAB-Typ M3 oder M3v wurden in einem separaten Protokoll therapiert 2.2 Zytogenetische Diagnostik Die Chromosomenbänderungsanalyse nach Standardmethode wurde für alle Patienten im AMLSG-Labor für zytogenetische und molekulare Diagnostik an der Universität Ulm durchgeführt. Die Nomenklatur für die zytogenetische Diagnostik und die Beschreibung des Karyotyps erfolgte entsprechend dem internationalen System für humane Zytogenetik. Zur Verbesserung der Diagnostik wurden alle Proben zusätzlich mittels FISH analysiert. 13

21 2.3 Studiendesign Entsprechend dem Studienprotokoll der AML HD98A 26 war das in Abbildung 1 dargestellte Behandlungsschema vorgesehen: Doppelinduktion Frühkonsolidierung Spätkonsolidierung H L A T Y P I S I E R U N G G E N E T I K ICE I* RD D21-d28 ICE II A-HAM RD * AIDA + ICE II bei APL mit t(15;17) ** KM-Entnahme, falls LP nicht möglich HAM +G-CSF h *** unabhängig von zusätzlichen chromosomalen Veränderungen **** alle nicht aufgeführten chromosomalen Veränderungen in Zahl <3 * AIDA + ICE II bei APL mit t(15;17) ** KM-Entnahme, falls LP nicht möglich *** unabhängig von zusätzlichen chromosomalen Veränderungen **** alle nicht aufgeführten chromosomalen Veränderungen in Zahl <3 ***** 3 chromosomale Veränderungen in Abwesenheit der CBF-AML-Aberrationen sowie der t(15;17) und t(11q23) allo: allogen; auto: autolog; BSCT: blood-stem-cell-transplantation; HLA: Histokompatibilitätsantigen; ICE: Idarubicin, Cytarabin, Etoposid; (A-)HAM: (all-trans-retinoat)- Hochdosis Cytosin-Arabinosid, Mitoxantron; D/d: Tag; G-CSF: Granulocyte-colony stimulating factor; LP: Leukapherese; RD: Resistant disease; t(, ): Translokation; inv( ): Inversion; abn: Aberration; AIDA: all-trans-retinoat, Idarubicin; APL: akute Promyelozytenleukämie; KM: Knochenmark; CBF-AML: Core-binding-factor-akute myeloische Leukämie; R: Randomisation Abbildung 1: Risikoadaptiertes Therapieschema aus dem Studienprotokoll der AML HD98-A 26 L P ** RD I n t e r L o w H i g t(15;17)*** t(8;21)*** HAM allo BSCT mit HLA-identischem Familienspender normal inv(16)*** t(11q23)*** andere**** abn3q, -5/5q- -7/7q-, abn(12p) Abn17p Komplex***** R allo BSCT -Verwandt -Nicht Verwandt HAM -Less intense Conditioning auto BSCT Alle Patienten erhielten eine Induktionstherapie bestehend aus einem Zyklus ICE (Idarubicin 12mg/m2 i.v. an den Tagen 1,3 und 5; Cytarabin 100mg/m2 kontinuierlich i.v. an den Tagen 1-7; Etoposid 100mg/m2 i.v. an den Tagen 1-3). 14

22 Bei Therapieansprechen erfolgte ein zweiter Zyklus ICE mit Beginn zwischen den Tagen 21 und 28. Im Falle einer refraktären Erkrankung erfolgte ebenfalls mit Beginn zwischen Tag 21 und 28 der zweite Induktionszyklus mittels A-HAM (Cytarabin 3g/m2/12h i.v. an den Tagen 1-3; Mitoxantron 12mg/m2 i.v. an den Tagen 2 und 3; All-trans-Retinolsäure 45mg/m2 an den Tagen 3-5 sowie 15mg/m2 an den Tagen 6-28). Die Beurteilung des Remissionsstatus erfolgte nach jedem Induktionszyklus zwischen den Tagen 21 und 28. Die Risikostratifizierung der Patienten erfolgte entsprechend der in 2.7 dargestellten chromosomalen Kriterien und dem Ansprechen auf die Doppelinduktionstherapie, und ist in Tabelle 2 dargestellt. Tabelle 2: Risikostratifizierung der Studie AML HD98A 26 Low Risiko AML HD 98-A t(15;17)*, t(8;21)* Intermediate Normaler Karyotyp, inv(16)*, t(11q23)*, andere** High abn(3q), -5/5q-, -7/7q-, abn(12p), abn(17p), komplex***, RD * unabhängig von zusätzlichen chromosomalen Abberationen ** alle nicht aufgeführten chromosomalen Veränderungen in Anzahl < 3 *** 3 chromosomale Veränderungen in Abwesenheit der CBF-AML-Aberrationen sowie der t(15;17) und t(11q23) AML HD 98-A: multicenter-studie; t(, ): Translokation; inv( ): Inversion; abn( ): Aberration; RD: resistant disease; AML: akute myeloische Leukämie; CBF: Core-binding-factor 15

23 Die Gruppe der Hochrisikopatienten lässt sich somit wie folgt zusammenfassen: 1. Genetische Veränderungen: - komplexer Karyotyp [ 3 Aberrationen in Abwesenheit der CBF-AML- Aberrationen sowie der t(15;17) und t(11q23)]. - eine bzw. zwei der folgenden chromosomalen Aberationen: abn(3q), -5/5q-, -7/7q-, abn(12p), abn(17p). 2. auf Induktion refraktäre Erkrankung. Bei allen Hochrisikopatienten wurde eine allogene Stammzelltransplantation angestrebt, bevorzugt von einem HLA-identischen Familienspender (MRD). Bei nicht Vorhandensein eines solchen wurde eine allogene Stammzelltransplantation eines HLA-identischen Fremdspenders (MUD), sonst eines haploidenten Familienspenders (HRD) angestrebt. Als Konditionierungstherapie vor einer allogenen Stammzellgabe wurde entweder eine hyperfraktionierte Ganzkörperbestrahlung plus Cyclophosphamid mg/kg i.v. (TBI/Cy) durchgeführt oder Busulfan 16mg/kg p.o. plus Cyclophosphamid mg/kg i.v. (Bu/Cy) verabreicht. 2.4 Remissionsbeurteilung Kriterium für das Ansprechen auf den ersten Zyklus Induktionstherapie war eine Reduktion der Blastenzahl in der Knochenmarksaspirationszytologie um mindestens 50% (verglichen mit der Zahl bei Erstdiagnose) bei Regeneration der normalen Hämatopoese zwischen den Tagen 21 und 28. Nach dem zweiten Zyklus Induktionstherapie wurden die Remissionskriterien folgendermaßen festgelegt: CR: complete remission, <5% Blasten im Knochenmark bei regenerierter Hämatopoese. PR: partial remission, Reduktion des Blastenanteils im Knochenmark um mehr als 50% gegenüber dem Ausgangswert, Anteil der Blasten im KM jedoch >5%. RD: resistent disease, Reduktion der Blastenzahl im Knochenmark um weniger als 50% gegenüber dem Ausgangswert. 16

24 ED: early death, Tod des Patienten innerhalb sieben Tagen nach Beendigung des Therapiezyklus. HD: hypoplastic death, Tod durch therapieinduzierte Knochenmarkshypoplasie. Relapse: Als Rezidiv wurde ein Anstieg der Knochenmarksblasten auf >10% in zwei unterschiedlichen Knochenmarksaspirationszytologien im zweiwöchigen Abstand, bezogen auf alle kernhaltigen Zellen, sowie ein extramedulläres Auftreten der Erkrankung bei vorher dokumentierter CR, definiert. 2.5 Datenerhebung Im Stammdatenblatt wurden folgende Daten dokumentiert: persönliche Daten des Patienten (ID, Zentrum, Name, Nachname, Geburtsdatum, Geschlecht, Größe, Gewicht, Karnofski-Index, Beruf, Schadstoffexposition). Ein- und Ausschlusskriterien sowie der Karyotyp, welcher mittels G-Banding- Analyse und FISH ermittelt wurde. Differentialblutbild und LDH klinische Daten (Diagnosedatum, Anamnese, Zweitmalignome und Nebendiagnosen, Herzfrequenz, Blutdruck, Leber- und Milzgröße, extramedulläre Manifestation). HLA-Konstellation des Patienten (HLA-A, -B, -C, DRB1, DQ1 und DQ2; eine Spendersuche wurde eingeleitet sofern der Patient der Hochrisiko-Gruppe zugeordnet wurde), Immunphänotypisierung und Knochenmarksaspirationszytologie. Zu jedem Zyklus der Induktions-, Früh- und Spätkonsolidierungstherapie wurden folgende Daten erfasst: Medikation (Art und Menge sowie evtl. Dosismodifikation) Regenerationszeiten und Remissionsstatus (anhand Differentialblutbild und KM-Zytologie ermittelt) sowie die evtl. Gabe von Antiinfektiva (ggf. mit Erregernachweis) bzw. Erythrozyten- und Thrombozytenkonzentraten. Klinikverweildauer und Nebenwirkungsprofile sowie deren Therapie. 17

25 Bei erfolgter Stammzelltransplantation wurden zusätzlich folgende Daten erhoben: HLA-Konstellation, Alter, Geschlecht, Blutgruppe (AB0-Rh) und CMV-Status von Spender und Empfänger Transplantationsform (allogen, haploident, fremd, autolog, CordbloodTPL) inkl. Art der Transplantatgewinnung (peripher vs. Knochenmark). Konditionierungstherapie (Art und Menge der Medikation, ggf. TBI) inkl. evtl. Abweichungen vom Protokoll Remissionsstatus vor und nach der Transplantation sowie die Anzahl der transplantierten CD34-positiven Zellen/ kg KG Medikamentöse Immunsupression in Art, Menge und Dauer Rekonstitutionsdaten (Thrombo- und Neutropeniedauer, Gabe von Erythrozyten- und Thrombozytenkonzentraten, Gabe von Antiinfektiva (ggf. Erregernachweis), Klinikverweildauer und Remissionsstatus) Nebenwirkungen und das Ausmaß der akuten GvHD nach WHO-Klassifikation Im Follow-up wurde in 3- bzw. 6-monatigen Abständen der Krankheitsverlauf der Patienten in Form von Remissionsstatus Ausmaß der chronischen GvHD nach WHO-Klassifikation Auftreten von Rezidiven und deren Therapien Todesfällen und deren Ursachen dokumentiert. Alle Daten wurden in einer Accessdatenbank archiviert, die Rohdaten aus den verschiedenen Zentren liegen der Studienzentrale der AMLSG der Universität Ulm in schriftlicher Form vor. 18

26 2.6 Statistische Auswertung Primärer Endpunkt der Hochrisikogruppe der Studie war das Gesamtüberleben (OS) ab dem Zeitpunkt des Studieneintritts und wurde anhand des letzten Follow-ups ermittelt. Die mediane Follow-up-Zeit wurde mithilfe der Methode nach Korn geschätzt. Die statistische Signifikanz wurde für einen p-wert von 0,05 oder kleiner definiert. Zur Ermittlung des Gesamtüberlebens wurde die Methode nach Kaplan-Meier verwendet, die Konfidenzintervalle wurden mithilfe der Greenwood-Formel zur Ermittlung der Standardabweichung geschätzt. Zum Vergleich der Überlebenszeiten diente ein log-rank Test und für die Ermittlung der Zeitabhängigkeit bei Patienten mit Allo-SCT im Hochrisikoarm wurde ein erweitertes Cox-Regressionsmodell (Anderson-Gill-Modell) verwendet. Zusätzlich wurde ein Cox Regressionsmodell für die Subgruppe der Patienten nach allogener Transplantation verwendet, um prognostische Faktoren nach allogener Transplantation zu identifizieren. Alle statistischen Analysen wurden mithilfe der Statistiksoftware R, Version 2.4.1, durchgeführt. 2.7 Ethikkommission Die Ethikkommissionen der beteiligten Zentren und der Medizinischen Fakultät der Universität Ulm hatten keine berufsrechtlichen oder berufsethischen Bedenken gegen die Studie. 19

27 3. Ergebnisse 3.1 Patientenkollektiv und initiale Charakteristika Zwischen Februar 1998 und Dezember 2004 wurden insgesamt 847 Patienten in der AML HD98A registriert, 3 von ihnen erhielten keine Induktionstherapie (n=1 Tod vor Start der Induktion, n=2 schwere Infektion). In Tabelle 3 sind die Charakteristika der 844 eingeschlossenen Patienten vor Therapiebeginn zusammengefasst. Tabelle 3: Initiale Charakteristika der 844 eingeschlossenen Patienten der AML HD98A-Studie ( ) Charakteristik Anzahl Patienten (%) 844 Geschlecht (m/w) 422/422 (50/50) FAB Typ M0 47 (5) M1 98 (12) M2 160 (19) M4 177 (21) M5 90 (11) M6 18 (2) M7 6 (1) s-aml 136 (16) t-aml 55 (6) fehlend 57 (7) Lymphadenopathie 154/801 (19%) Hepatosplenomegalie 307/815 (38%) Gingivahyperplasie 84/791 (11%) 20

28 Median (Range) Alter (Jahre) 48.2 ( ) Leukozytenzahl (10 9 /l) 12.1 ( ) unbekannt n=17 Thrombozytenzahl (10 9 /l) 56 (4-746) unbekannt n=20 Hämoglobinwert (g/l) 90 (25-206) unbekannt n=19 KM-Blasten (%) 73 (0-100) unbekannt n=90 Blasten peripher (%) 37 (0-99) unbekannt n=86 LDH (U/l) 433 ( ) unbekannt 31 FAB: French-American-British; s-aml: Akute myeloische Leukämie nach vorbestehendem myelodysplastischen Syndrom; t-aml: Akute myeloische Leukämie nach Chemo- und/oder Radiotherapie; LDH: Laktatdehydrogenase; KM: Knochenmark Die zytogenetische Diagnostik mittels Chromosomenbänderungsanalyse und FISH war bei 771 der 844 Patienten erfolgreich (91%). 3.2 Ansprechen auf die Induktionstherapie und Risikozuweisung Auf die erste Induktionstherapie sprachen 603 der 844 Patienten mit CR oder PR (partial remission) an (71,5%), 55 Patienten starben (6,5%) und 186 hatten eine refraktäre Erkrankung (22%). Von den 603 Patienten, welche auf die Erstinduktion ansprachen, hatten 531 auch nach Doppelinduktion eine CR (inklusive 5 Patienten ohne Zweitinduktion), 15 hatten eine PR und weitere 30 eine refraktäre Erkrankung. Insgesamt kam es zu 27 Todesfällen. 21

29 Von den 186 Patienten mit refraktärer Erkrankung nach Erstinduktion hatten nach Doppelinduktion 60 eine CR, 37 eine PR, 15 starben und 74 Patienten hatten weiterhin eine refraktäre Erkrankung (inklusive 10 Patienten ohne Zweitinduktion). Nach Doppelinduktionstherapie erreichten insgesamt 591 Patienten eine CR (70%), 97 Patienten starben (11,5%) und 156 Patienten zeigten eine refraktäre Erkrankung (18,5%). Nach den Kriterien Ansprechen auf Induktion und zytogenetischer Befund konnten n=38 Patienten (5%) der niedrig-risiko-, n=404 Patienten (57%) der intermediären Risiko- und n= 269 Patienten (38%) der Hochrisiko-Gruppe zugeordnet werden (217 Patienten aufgrund Induktionsversagen, weitere 52 Patienten aufgrund hochrisiko-zytogenetik). Von 747 Patienten war somit bei 711 (95,5%) eine Zuweisung zu einer Risikogruppe möglich. Der Verlauf der Induktionstherapie sowie die Zuweisung zu den Risikogruppen sind in Abbildung 2 dargestellt. keine Therapie n= Death n=55 Ind 1 RD n=186 CR/PR n=603 Ind 2 CR/PR n=60/37 RD n=74 ED n=15 CR/PR n=531/15 RD n=30 ED n=27 High-risk n=269 Zytogenetik n=52 Induktions- n=217 versagen Intermediaterisk n=404 Low-risk n=38 Ind:Induktion; CR: Complete Remission; PR: Partial Remission; RD: Resistant Disease; ED: Early Death Abbildung 2: Flussdiagramm über den Verlauf der Induktion sowie die Risikozugehörigkeit der Patienten der AML HD98A-Studie ( ) 22

30 Der Zusammenhang zwischen zytogenetischem Befund und dem Ansprechen auf die Induktionstherapie ist in Tabelle 4 dargestellt Tabelle 4: Ansprechen der einzelnen zytogenetische Gruppen auf die Induktionstherapie in der AML HD98A-Studie ( ) zytogenetische Ansprechen Inductions- Tod durch n Gruppe auf DI # versagen* Induktion + t(8;21) normal inv(16) q various/andere Hochrisiko keine Zytogenetik Total #Ansprechen auf Induktion: Komplette Remission oder partielle Remision nach Erst- sowie komplette Remission nach Doppelinduktion. *Induktionsversagen: keine komplette Remission oder partielle Remision nach Erst- und/oder keine komplette Remission nach Doppelinduktion +Tod durch Induktion: Tod während des ersten oder zweiten Zyklus Induktionstherapie DI: Doppelinduktion; t(, ): Translokation; inv( ): Inversion; n: Anzahl 3.3 OS- und RFS-Analysen der Gesamtpopulation Die mediane Follow-up-Zeit bezüglich des OS der Gesamtpopulation betrug 71,6 Monate. Insgesamt starben 536 Patienten, was zu einem medianen OS von 22,0 Monaten und zu einer 5 Jahres-Überlebensrate von 37,2% (95% KI 34,0-40,7%) führte. Von 591 Patienten mit Erreichen einer CR nach Doppelinduktion rezidivierten 297 und weitere 70 Patienten starben in CR. Damit lag das RFS bei einem Median von 20,7 Monaten und die 5-jahres-RFS-Rate bei 38,5% (95% KI 42,3-51,1%). Das OS des Gesamtkollektivs ist in Abbildung 3 dargestellt. 23

31 Survival (%) Time (months) Abbildung 3: Gesamtüberleben aller Patienten in der AML HD98A-Studie ( ) 3.4 Analysen der Hochrisikopatienten Durchführbarkeit der Stammzelltransplantation Von den 269 Patienten der Hochrisikogruppe konnte bei insgesamt 167 Patienten (62%) eine allogene Stammzelltransplantation durchgeführt werden. Sie verteilten sich wie folgt: n=65 SCT von einem MRD, n=91 Patienten von einem MUD (matched unrelated donor), n= 10 von einem HRD (haploident related donor), n= 1 eine Transplantation mit Cordblood sowie n= 9 eine autologe Stammzelltransplantation. In Abbildung 4 ist dies graphisch dargestellt. 24

32 n=269 MUD SCT n=91 (34%) MRD SCT n=65 (24%) Andere n=113 (42%) auto n=9 chemo n=93 HRD/CB n=10/1 MUD: matched unrelated donor; MRD: matched related donor; HRD: haploident related donor; CB: Cordblood-Transplantation; SCT: stem-cell-transplantation; auto: autologous transplantation; chemo: chemotherapy Abbildung 4: Graphische Darstellung der Verteilung der Spätkonsolidierungstherapie Die Gründe für die nicht Verabreichung einer Stammzelltransplantation sind in Tabelle 5 wiedergegeben. Tabelle 5: Gründe für das Nicht-Verabreichen einer SCT in der AML HD98A Studie ( ) Grund Tod vor Identifikation eines geeigneten Anzahl Patienten n=18 Spenders Komorbiditäten n=46 Kein MUD identifizierbar n=14 Ablehnung von Seiten des Patienten n=19 Unbekannt n=5 Gesamt n=102 SCT: Stem-cell-transplantation; MUD: matches unrelated donor 25

33 Drei Patienten erhielten eine MUD-SCT erst im Rezidiv. Die kumulative Inzidenz, nach einem Jahr eine allo-sct unabhängig vom Spender zu erhalten lag bei 60% mit einem Standardfehler von 0,03. Die allogene SCT wurde nach im Median 3 Zyklen Chemotherapie (Range 1 bis 6) und nach im Median 148 Tagen (Range 59 bis 602) durchgeführt. Von den 167 Patienten die eine allo-sct erhielten hatten vor Transplantation n=85 (51%) eine CR, n=1 (0,5%) eine PR und n=81 (48,5%) Patienten eine RD. Als Konditionierungstherapie für die Stammzelltransplantation wurden folgende Konditionierungsprotokolle verwendet: 71 Patienten erhielten Standardtherapien mit TBI/Cy (n=40) bzw. Bu/Cy (n=31), n=34 Patienten erhielten zusätzlich zur Standardtherapie eine intensivierte Konditionierung mit Radioimmuntherapie, n=11 eine intensivierte Konditionierung mit zusätzlicher Gabe von Etoposid. Dosisreduzierte Therapien wurden bei n=51 Patienten durchgeführt (Bu-Fludara n=10; Fludara-Mel-BCNU n=5; FLAMSA n=24; TBI-Fludara n=6; andere n=6). Hierbei zeigte sich ein Zusammenhang zwischen dem Konditionierungsregime und dem Remissionsstatus vor Transplantation (p=0,004) insofern, als dass das Verhältnis der Patienten in CR mit Standard- oder dosisintensivierter Konditionierung höher war (68/116) als das der Patienten in CR mit einem dosisreduzierten Therapieregime (17/51). Eine Zusammenfassende Darstellung zeigt Tabelle 6. Tabelle 6: Zusammenfassende Darstellung der verwendeten Konditionierungs- protokolle in der AML HD98A-Studie ( ) Konditionierungsprotokoll Anzahl Patienten Standardtherapie (TBI/Cytarabin bzw. n=71, davon n=34 zusätzlich mit RIT Busulfan/Cytarabin) Intensivierte Konditionierung n=11 Dosisrezuzierte Konditionierung n=51 TBI: total body irridation, RIT: Radioimmuntherapie 26

34 3.4.2 Überlebensanalysen der Hochrisikopatienten Von den 269 Hochrisikopatienten verstarben im Verlauf der Studie 222 Patienten. Die mediane Überlebenszeit betrug 12,7 Monate und die 5-Jahres-Überlebensrate 17,5% (95%KI 13,3-22,8%). In Abhängigkeit der Therapie ergab sich für die n=167 allogen stammzelltransplantierten Patienten eine 5-JÜR von 24,4 % (95%-KI 18,5-32,3%) und für die n=102 nicht allogen transplantierten Patienten von 5,7% (95%- KI 2,5-12,8%). In der Studie lag den verschiedenen Transplantationsformen eine ungleiche Altersverteilung (Tabelle 7) zugrunde (p<0,0001) mit einem signifikant jüngeren Alter der Patienten mit einer MUD Transplantation. Deshalb wurde für die multivariablen Analysen eine Altersstratifizierung durchgeführt, um diese Ungleichverteilung zu adressieren. Tabelle 7: mediane Altersverteilung der einzelnen Transplantationsformen in der AML HD98A-Studie ( ) Transplantationsform Alter (Jahre) MRD 46,9 MUD 41,1 HRD/CB 36,1 Keine Allo-SCT 55,8 MRD: matched related donor; MUD: matched unrelated donor; HRD: haploident related donor CB: Cordblood-Transplantation; allo-sct: allogene Stammzelltransplantation Um den Einfluss der verschiedenen Transplantationsformen auf das Gesamtüberleben zu bewerten wurde ein Andersen-Gill-Modell verwendet. Die allogene Transplantation wurde in diesem erweiterten Cox-Modell als zeitabhängige Kovariable verwendet. Initiale Leukozytenzahl und Ansprechen auf Induktion gingen als Kovariablen in die Regressionsanalyse ein. Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 dargestellt. 27

35 Tabelle 8: Regressionsmodell nach Andersen-Gill bezüglich des overall survival bei Hochrisiko-AML-Patienten in der AML HD98A-Studie ( ) HR 95% KI Allo-SCT MRD MUD HRD/CB Log 10 (WBC) Ansprechen auf Induktion MRD: matched related donor; MUD: matched unrelated donor; HRD: haploident related donor CB: Cordblood-Transplantation; allo-sct: allogene Stammzelltransplantation; Log: Logarithmus WBC: white blood-cell count (Leukozytenzahl); HR: hazard-ratio; KI: Konfidenzinterwall Das Modell zeigte, dass ein signifikant geringeres Risiko zu sterben bestand für Patienten, welche eine MRD- (p=0,02) oder MUD-SCT (p=0,05) erhalten hatten. Desweiteren bestand mit höheren initialen Leukozytenzahlen ein signifikant höheres Risiko zu sterben (p=0,003). Bezüglich des Gesamtüberlebens zeigte sich in diesem Modell eine vergleichbare Hazard-Ratio für die Gabe von Stammzellen eines MRD oder eines MUD. Demgegenüber hatten Ansprechen auf Induktion (p=0,38) sowie eine allogene Stammzelltransplantation eines haploidenten verwandten Spenders bzw. eine SCT aus Nabelschnurblut (p=0,79) keinen signifikanten Einfluss auf das Gesamtüberleben. 28

36 3.4.3 Analyse der kumulativen Inzidenzen bezüglich Rezidivrisiko und therapieassoziierter Todesfälle nach allogener Stammzelltransplantation Bei der Analyse der kumulativen Inzidenzen von Todesfällen zeigte sich eine im Trend (p=0,06) höhere Rate bei Patienten, die eine SCT von einem HRD bzw. aus Nabelschnurblut erhielten. Patienten mit MRD- bzw. MUD-SCT unterschieden sich wiederum nicht voneinander. Damit waren sie bezüglich der kumulativen Inzidenzen von Todesfällen und Rezidiven in der AML HD98A Studie als gleichwertig zu betrachten. Dieser Zusammenhang ist in den Abbildungen 5 und 6 dargestellt. cumulative incidence MRD 1 MUD 1 haplo/cb 1 MRD 2 MUD 2 haplo/cb 2 p=0,06 Haplo/CB MRD MUD Time (months) (years) Haplo: haploidente Transplantation; MRD: matched related donor; CB: Cordblood Transplantation; MUD: matched unrelated donor Abbildung 5: Kumulative Inzidenzen von Todesfällen nach allogener Stammzelltransplantation in der AML HD98A-Studie ( ) 29

37 Bezüglich der kumulativen Inzidenzen von Rezidiven (Abbildung 6) zeigte sich kein statistisch signifikanter Unterschied (p=0,66) zwischen den verschiedenen Transplantationsformen. cumulative incidence MRD 1 MUD 1 haplo/cb 1 MRD 2 MUD 2 haplo/cb 2 Haplo/CB MRD MUD 0 p=0, Time (months) (years) Haplo: haploidente Transplantation; MRD: matched related donor; CB: Cordblood Transplantation; MUD: matched unrelated donor Abbildung 6: Kumulative Inzidenzen von Rezidiven nach allogener Stammzelltransplantation in der AML HD98A-Studie ( ) In Abhängigkeit des Konditionierungsregimes ließ sich kein Unterschied zwischen dosisreduzierter, Standard- und dosisintensivierter Konditionierung bezüglich Rezidivrate (p=0,46) und Todesfällen (p=0,97) feststellen. Dies ist in den Abbildungen 7 und 8 dargestellt. 30

38 cumulative incidence standard 1 RIT 1 RIC 1 standard 2 RIT 2 RIC 2 reduziert intensiviert standard 0 p=0, Time (months) (years) Abbildung 7: Kumulative Inzidenz von Rezidiven in Abhängigkeit des Konditionierungsregimes in der AML HD98A-Studie ( ) cumulative incidence standard 1 RIT 1 RIC 1 standard 2 RIT 2 RIC 2 p=0,97 standard reduziert intensiviert Time (months) (years) Abbildung 8: Kumulative Inzidenz von Todesfällen in Abhängigkeit des Konditionierungsregimes in der AML HD98A-Studie ( ) 31

39 3.4.4 Cox Regressions-Modell zur Evaluation prognostischer Faktoren Mithilfe einer Cox Regressions-Analyse wurde evaluiert, welche Faktoren das OS nach Allo-SCT beeinflussen. In dieser Untersuchung waren signifikante Variablen das Erreichen einer CR vor Transplantation mit einem günstigen (HR 0,67; p=0,05) und hohe Leukozytenzahlen bei Diagnose mit einem ungünstigen Einfluss (HR 1,35; p=0,03). Im Trend war ein höheres Alter (bezogen auf eine Altersdifferenz von 10 Jahren) mit einer HR von 1,17 und einem p=0,06 ungünstig. Die Variablen Konditionierungsregime, Spenderquelle und Ansprechen auf Induktion zeigten in dieser Untersuchung keinen signifikanten Einfluss auf das OS nach Allo-SCT. 32

40 4. Diskussion Die Hauptzielsetzung der AML HD98A Studie war, den Einsatz der allogenen Blutstammzelltransplantation vom Familien- bzw. vom HLA-identen Fremdspender prospektive bei Patienten mit Hochrisiko AML zu prüfen. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass die allogene Stammzelltransplantation signifikant das Überleben der Hochrisikopatienten verlängert und dass darüber hinaus die Stammzelltransplantation vom HLA-identen Fremdspender der vom Familienspender vergleichbare Ergebnisse liefert. Im Vergleich zu früheren Studien, welche die Rolle der allogenen Transplantation bei Hochrisiko AML-Patienten geprüft haben, unterscheidet sich die AML HD98A Studie in zwei wesentlichen Punkten von diesen Studien. Der erste Punkt betrifft die Definition der Hochrisiko-AML. Im Gegensatz zu den Studien von Suciu und Cornelissen wurden neben dem Kriterium Zytogenetik auch das Kriterium Nicht- Ansprechen auf die Induktionstherapie in die Risikodefinition einbezogen. 27,6 Frühere Studien zeigten klar, dass Nicht-Ansprechen auf die Induktionstherapie ein ungünstiger prognostische Faktor ist 23. Durch Anwendung dieser Kriterien wurden 269 von 711 (38%) der Patienten der Hochrisikogruppe zugeordnet. Der zweite Punkt betrifft die Auswahl des Spenders. Im Gegensatz zu den Studien von Suciu et al. und Cornelissen et al. wurden nicht nur bei Patienten mit einem passenden Familienspender die allogenen Transplantation intendiert, sondern bei allen Patienten. So reflektierte das Studiendesign die aktuelle klinische Praxis und neben dem HLA-identen Familienspender (n=65) wurden Transplantationen von HLA-identen Fremdspendern (n=91), haploidenten Familienspendern (n=10) und aus Nabelschurblut (n=1) durchgeführt. 4.1 Praktikabilität und Durchführbarkeit der allo-sct In der AMLHD98A Studie wurden erstmals alle Hochrisiko-AML-Patienten, sowohl Patienten mit hochrisiko-zytogenetik in CR als auch Patienten mit nichtchemosensitiver (auf Induktion refraktärer) Erkrankung für eine allo-sct von einem MRD, MUD oder HRD vorgesehen 1,20. 33