Morphologische Leukämiediagnostik im Kompetenznetz

Transkript

1 Schattauer GmbH Morphologische Leukämiediagnostik im Kompetenznetz Akute und chronische Leukämien W. Gassmann Klinik für Hämatologie und InternistischeOnkologie,St.Marien-Krankenhaus Siegen Schlüsselwörter Leukämie,Diagnostik, Morphologie,WHO-Klassifikation Zusammenfassung Im Rahmen von Ringversuchen wurde überprüft, inwiefern Referenz-Institutionen der mikroskopischen Leukämie- Diagnostik in ihren Diagnostik-Ergebnissen übereinstimmen und inwieweit die von der WHO-Klassifikation vorgeschriebenen morphologischen Kriterien reproduzierbar verwendbar sind. Zwei Beispiele dieser Ringversuche seien hier vorgestellt. Auf Videoprints haben im Rahmen von Ringversuchen morphologische Referenzdiagnostiker die Zellen markiert, die sie als Blasten bezeichnen. Dabeizeigten sich durchaus relevante Diskrepanzen, die zeigen, dass Morphologie- Spezialisten unterschiedliche Blastendefinitionen anwenden. Die Wertung dysplastischer Veränderungen spielt bei der WHO-Klassifikation der Myelodysplasien und der AML eine große Rolle. Unsere Ergebnisse zeigen, daß wie immer, wenndiskrete Veränderungengezähltwerdenmüssen, die Diskrepanzen bei der Beurteilung groß sind. Als Resümee müssen Zweifelangemeldet werden, ob die Dysplasie-Zählung ein verlässliches Instrument für die Leukämie-Diagnostikist. Im Einzelnen stehen die Ergebnisse im Internet zur Verfügung ( und mia-images.de). D iearbeit des Teilprojekts zentrale morphologische Leukämiediagnostik umfasst verschiedene Aspekte. FolgendeZiele werdenangestrebt: Einheitliche Befunderfassung und Dokumentation in kompatiblen Datenbanken, Ausbau eines Telemikroskopie-Netzwerkes, Nutzung des Internets für Problemfall- Diskussionen, Keywords Leukemia, diagnostics, morphology, WHO-classification Summary We have startedaproject of testing inter-observer concordance in classifying hematological neoplasias and in countingmyeloidblasts. Microscopical slidesofcasesofmyelodysplasia and acute myelogenous leukemias were sent to reference centers for morphological leukemia diagnostics. The diagnoses were evaluatedregarding anonymity of the participatinginstitutions. Additionally, videoprintsof marrow slides were distributed. The participants had to label those cells that were regardedas blasts. Interestingdiscrepanciesin the blast percentagescounted have been observed.experts for morphological leukemia diagnostics apparently use different definitions of the neutrophilic blasts. This has no great impact on classification of AML cases. However,this may lead to differing classification of cases within the MDS categories. The IPSS risk score for MDS is strongly influencedby the blast percentage.different blast countingwill lead to differentscores. Similar experiencesweremade in countingdysplasticfeatures of cases of myelodysplasia and of AML. Counting dysplasia does not seem tobe a reliable instrument in morphological leukemia diagnostics. Seealso: and Morphological leukemia diagnostics in the competence net for acute and chronicleukemias MedWelt 2004; 55: regelmäßige interdisziplinäre Problemfall-Konferenzen, Einbeziehung regionaler Diagnostiklabors in das Telemikroskopie-Netz im Sinne einervertikalenvernetzung, Ausbau des Didaktik-Sektors unter Einbeziehung der Möglichkeiten des Internets, Etablierung eines morphologischen Referenz-Panels. Hier sollen einige Aspekte der Arbeit im Kontext der neuen WHO-Klassifikation myeloischerneoplasien dargestellt werden. Speziell wurde untersucht, wie verlässlich einige Einzelkriterien beurteilbar sind, die in der WHO-Klassifikation Basis der Einteilungder myeloischenneoplasien sind. WHO-Klassifikationder myeloischen Neoplasien Prinzip derwho-einteilung Zentrales Ziel der WHO-Klassifikation myeloischer Neoplasien (6, 7) ist, biologisch bzw. molekularbiologisch definierte Entitäten zu erfassen und von der bisherigen morphologiebasierten Einteilung wie der FAB-Klassifikation (1) wegzukommen (3, 4). Zunächst werden bei dieser Klassifikation die Neoplasien der Blutbildung nach ihrem vorherrschenden biologischen Verhalten wie bislang auch schon in drei Gruppen eingeteilt: myeloproliferativeerkrankungen myelodysplastische Syndrome die akuten myeloischen Leukämien (AML). Eine vierte Gruppe umfasst schwer einordenbare Erkrankungen im Grenzgebiet zwischen Myeloproliferation und Myelodysplasie. Es sind dies Erkrankungen, die sowohl proliferative als auch dysplastische Merkmale zeigen. Pathophysiologisches Prinzip der myeloproliferativen Erkrankungen (MPE): Zunächst könnte bei dieser Benennung die Frageauftauchen,warum die Polyzythämie als proliferativ bezeichnet wird, eine wesentlichproliferativere Erkrankungwie eine

2 257 Gassmann AML jedoch nicht als proliferativ bezeichnet wird. Der Grund dafür ist im historischen Kontext zu sehen. Als proliferativ bezeichnet werden die Erkrankungen, bei denen imblut Zellen vermehrt auftauchen, die den normalen Blutzellen ähnlich sind oderihnenentsprechen.bei eineraml hingegen ist die Ausreifung der Blutbildung schwerst gestört, reife Blutzellen fehlen dementsprechendodersind vermindert. Prinzipiell werdenbei denmyeloproliferationenausreifende Zellenproduziert,aber zu viele davon. Alle Zellreihen funktionieren meist annähernd normal. Die Proliferationsaktivität ist inder Regel hoch, aber ohne vitalebedrohung, da die Zellen ausreifen und dann in Erfüllung ihrer Funktion zugrunde gehen. Angesichts der kurzen Lebensdauer von neutrophilen Granulozyten verwundert dahernicht, dass manmit einer chronischen myeloischen Leukämie auch vor Einführung der heutigen Therapie-Modalitäten recht lange leben konnte. Die MPEs führen deshalb selten unmittelbar zum Tode. Schwerwiegender ist der Übergang in Sekundärkrankheiten wie Blastenkrise oder Knochenmarksverödung sowie kardiovaskuläre Komplikationen z. B. bei derpolyzythämie. Pathophysiologisches Prinzip der myelodysplastischen Syndrome (MDS): Dass hier an dembegriff Syndrome festgehalten wurde, die myeloproliferativen Syndrome jedoch zu Erkrankungen wurden, ist durch die konkrete, teilweise molekulare Definition der CMPE (z. B.bcr-abl) bedingt. Prinzipiell besteht bei den Myelodysplasien eine quantitative Ausreifungsstörung derhämopoese. Alle Zellenreifenaus, aber zu langsam. Meist, aber keineswegs immer sehen diezellenauchpathologischaus.die Proliferationsaktivität ist eher niedrig aber dennoch bedrohlich, da die Zellen nicht richtig ausreifenund damitfunktionierende Blutzellen fehlen. Normalhämopoese ist meist nicht mehr nachweisbar. Diese Erkrankungensind unmittelbarlebensbedrohlich durch die periphere Zytopenie. Der Übergang in akute myeloische Leukämien istjenach Typdes MDShäufig. Pathophysiologisches Prinzip der akuten myeloischen Leukämien (AML): Es bestehen hier prinzipiell die gleichen Ausreifungsstörungender hämopoetischenzellen wie bei den Myelodysplasien. Der Unterschied zu ihnen besteht darin, dass ein Teil der Zellen gar nicht ausreift und im Tab. 1 Diagnose-Hierarchie der myeloproliferativen Erkrankungen nach der WHO-Klassifikation Schritt 1 Schritt 2 wenn negativ: Schritt 3 Schritt 4a Schritt 4b Schritt 5 Tab. 2 (MDS) Feststellung der MPE Philadelphia-Chromsom CML Erythrozytose PV wenn reinethrombozytose ET Faservermehrung chronische idiopathischemyelofibrose unklassifizierbare MPS Gruppe 1Blastenanteil unter5% MDSvom Typ 5-q-minus-Syndrom refraktäre Anämie: mit Ringsideroblasten ohneringsideroblasten refraktäre Zytopenie mit Dysplasieinmindestens 2Linien nicht näher klassifizierbare Myelodysplasien Gruppe 2Blastenanteil 5 20% MDSvom Typ Refraktäre Anämie mit Blastenvermehrung Gruppe 3Therapie-induziert Therapie-induzierteAML und MDS Tab. 3 (AML) Einteilung der akuten myeloischen Leukämien Genetisch definierte AML (8;21) (15;17) (inv16) (11q23) AMLmit Dysplasie in mindestens zwei Linien mit vorherigem MDS ohnevorheriges MDS TherapieinduzierteAML/MDS alkylantien-assoziiert epipodophyllotoxin-assoziiert andere Einteilung der myelodysplastischen Syndrome (Im Prinzip die FAB-Typen plus Basophilen-Leukämie und akute Panmyelose mit Myelofibrose) Blastenstadium hängen bleibt. Damit vergrößert sich der Pool teilungsfähiger Zellen. Der Verlauf ist unmittelbar lebensbedrohlich durch die periphere Zytopenie und durch die Proliferation der Blasten. Meist, aber nicht immer ist derverlauf explosionsartig. Einteilung der myeloproliferativen Erkrankungen Die Einteilung myeloproliferative Erkrankungen basiert primär auf dem Philadelphia-Chromosom: CML chronischeneutrophilenleukämie chronische Eosinophilenleukämie hypereosinophiles Syndrom Polyzythämia vera chronischeidiopathische Myelofibrose essenzielle Thrombozythämie unklassifizierbare MPE Wird es in den neoplastischen Zellen nachgewiesen oder sein molekularbiologisches Äquivalent, das Bcr-abl-Fusions-Gen, wird die Diagnose einer chronischen myeloischen Leukämie (CML) gestellt, unabhängig von allen Blut-Parametern, sofern eine Myeloproliferation vorliegt (Tab.1). Während die CML als biologisch definierte Entität gelten kann, können dieanderen Myeloproliferationstypen nur nach klinischenkriterienunterteilt werden. Beiden Philadelphia-Chromosom-negativen Erkrankungen werden inder Diagnose-Hierarchiezunächst die Erythrozytenzahl(bzw. derhämoglobinwert) undimanschlussdie Thrombozytenzahl genutzt. Jede Ph-negative Myeloproliferation mit Erythrozytose wird als Polyzythämie klassifiziert und bei normaler Erythrozytenzahl jede isolierte, persistierende, nicht-reaktive Thrombozytose (über /µ l) als essentiellethrombozythämie (ET). Fürdie ET ist besonders zu beachten, dass bei einigen Patienten die Knochenmarkshistologie wie auch die Zytologie einen unauffälligen Befund ergeben können. Eine normale Knochenmarkshistologie schließt dementsprechend eine essenzielle Thrombozythämie nicht aus. Für die Diagnose einer ET darf im Knochenmark keine granulozytäre Hyper-

3 258 MorphologischeLeukämiediagnostik plasie und keine Faser-Vermehrung bestehen. Ansonsten ist der histologische Knochenmarksbefund für die Einteilung innerhalb der Gruppe der Myleproliferationen weitgehend ohne Belang (s.o.und Tab. 1). Einteilung der myelodysplastischen Syndrome Bei der Einteilung der myelodysplastischen Syndrome gibt es nur einen Typ, der dem Ziel der WHO-Klassifikation nach Entitäten mit biologischer Definition nahe kommt: die Myelodysplasie vom Typ 5-q-minus mitdeletion am langen Armvon Chromosom 5. Alle anderen MDS-Typen sind über die Morphologie definiert: zum einenüberdysplasie-merkmale dereinzelnenzellreihenund vorallemüberdie Blastenzahl. Im Einzelnensind die WHO-Kategorien in Tabelle 2 dargestellt. Wichtigste Veränderungengegenüber der älterenfab- Klassifikation sind die Streichung der RAEB-T (refraktäre Anämie mit Blastenvermehrung in Transformation) und die Aufteilung der MDS-Typen mit weniger als 5% Blasten. Die RAEB-T mit 20 30% Blasten wird nach derwho-klassifikation alsaml gewertet (Tab.2). Einteilung der akuten myeloischenleukämien Auch bei der Einteilung deramls haben sich gravierende Veränderungen ergeben. Bei der Suchenach biologisch einheitlichen Entitäten wurden zytogenetisch bzw. molekularbiologisch charakterisierbare Typen wie intabelle 3dargestellt hervorgehoben. Mehr als70% der akuten myeloischen Leukämien müssen jedoch nach wie vor über morphologische Merkmale definiert werden bzw. über die Vorgeschichte als therapieassoziierteerkrankungen(tab. 3). Morphologische Ringversuche im Kompetenznetz Abb. 1 Knochenmarksausstrich eines Patienten mit AML M1/M2 Abb. 2 Knochenmarksausstrich eines Patienten mit AML M1/M2 Ein wichtiges Ziel des Morphologie-Projekts ist die Überprüfung des Diagnostik- Verhaltens mit dem zweiten Ziel, Diskrepanzen bei der Beurteilung von Knochenmarkspräparaten und Blut-Ausstrichen zu verringern. Im Rahmen vonmehrerenringversuchenwurde überprüft, inwiefern Referenz-Institutionen der mikroskopischen Leukämie-DiagnostikinihremDiagnostik- Ergebnissen übereinstimmen und inwieweit die von der WHO-Klassifikation vorgeschriebenen morphologischen Kriterien reproduzierbarverwendbarsind. Da Experten für morphologische Leukämie-Diagnostik sich erfahrungsgemäß scheuen, in kontroversen Grenzfall-Situationen eine eigene Diagnose öffentlich zur Diskussion zu stellen, wurde das Instrument des anonymisierten Ringversuchs eingesetzt: Zum einen wurden mikroskopische Präparate versand, zum anderen Videoprints, auf denen Blasten zu markieren waren. Dabei wurden in einigen Fällen zum Teil relevante Diskrepanzen festgestellt. DieErgebnisse stehen per Internet zurver- fügung ( Zwei Beispiele dieser Ringversuche seien hier vorgestellt. Ringversuche zurfrage,welche Zellen müssen als Blasten gezählt werden Der Blasten-Prozentsatz im Knochenmark oder Blut ist ein entscheidender Parameter. Ab 5% Blasten im Knochenmark wird aus einer prognostisch relativ günstigen RARS (refraktäre Anämie mit Ringsideroblasten) eine RAEB (refraktäreanämie mit Blasten-

4 259 Gassmann waren. Die Spannweite des Prozentsatzes markierter Zellen lag dabei zwischen 10 und 90% für alleteilnehmer. Eswurde zwischen regulären Teilnehmern des Kompetenznetzes und Referenzdiagnostikern unterschieden. Auch in der Gruppeder Referenzdiagnostiker besteht eine recht große Diskrepanz zwischen 50 und 90% markierter Zellen. Abbildung 3 zeigt die einzelnenwerte. Abbildungen 4und 5zeigen, wie die Zellen aussehen, die als Konsensblasten bezeichnet werden können, sowie die Zellen, die von50bis 90%aller Referenzdiagnostiker als Blasten bezeichnet wurden. Dies zeigt, dass Morphologie-Spezialisten zumindest in Deutschland offenbar unterschiedliche Blastendefinitionen anwenden. Daraus resultieren Diagnose-Diskrepanzen. Die Blastengrenze zwischen MDS und AML istschwammig. Weitere Ringversuche wurden durchgeführt mit dem Ziel einer besseren Konsensbildung. Dabei zeigte sich, dass bei Wiederholung der Ringversuche nach zwischenzeitiger Diskussion der Ergebnisse die Diskrepanzen verringert werden können. Abb.3 Prozentsatz der als Blasten markierten Zellenaufeinem Videoprint (diemit R markierten Säulen repräsentieren Referenzdiagnostiker). Abb. 4 Zellen, dievon allenreferenzdiagnostikern als Blasten bei AMLM2bezeichnet wurden. vermehrung). Ab 20% Blasten wird aus einer Myelodysplasie eine akute myeloische Leukämie. Dieser Unterschied ist insofern von erheblicher Bedeutung, als nach allgemeinem Verständnis die Chemotherapie bei einer AML Heilungschancen bietet, bei einer Myelodysplasie jedoch nicht oder deutlich geringere.auch der MDS-Risiko- Score beruht ganz wesentlich auf dem Blastenanteil (2). Abbildungen 1 und 2 zeigen Fotos/Videoprints, auf denen Blasten zu markieren Ringversuche zur Dysplasie-Beurteilung Sowohl bei der Klassifikation der Myelodysplasien als auch bei der Klassifikation der akuten myeloischen Leukämien spielt diefrageeinegroßerolle, ob Granulopoese, Erythropoese und Megakaryozyten dysplastisch verändert sind (8). In dentabellen zur Unterteilung der AML und MDS (Tabellen 2und 3) wird dies deutlich. Die wichtigsten bei der Myelodysplasie- Beurteilung gewerteten Veränderungen sind die verminderte Granulation und nur zwei Kernsegmente beineutrophilengranulozyten, sehr kleineeinzelkernebei Megakaryozyten und megaloblastoide Veränderungen beierythroblasten. Mehr als10% derzellen müssen bei Myelodysplasien und mehr als 50% bei akuten myeloischen Leukämien die Veränderungen aufweisen, damit die entsprechende Zellreihe als dysplastisch gewertet wird.wie immer, wenn diskrete Veränderungen gezählt werden müssen, wie dies bei der verminderten Granulation von Granulozyten der Fall ist, ist zu erwarten, dass die Diskrepanzen bei der Beurteilung groß sind. Dieswar auch ein ErgebnisunsererRingversuche,wie einbesonders drastisches Beispiel in Abbildung 6 zeigt. Bei summarischer Betrachtung mag das Ergebnis noch unauffällig sein. Acht der 12 Teilnehmer haben eine Mehrlinien-Dysplasie in mindestens zwei Linien diagnostiziert. Aber selbst diese acht übereinstimmenden Teilnehmer zeigeninder Einzelbetrachtung

5 260 MorphologischeLeukämiediagnostik Abb. 5 Zellen, dievon 50 90% derreferenzdiagnostikern als Blasten bei AMLM2bezeichnet wurden. Abb. 6 Beispiel einer DysplasiebeurteilungimRahmen eines Ringversuches mit 12 Teilnehmern bei einer AML. 3. Haferlach T, Schoch C, Hiddemann W: Die neue WHO-Klassifikation zur Einteilung der akuten myeloischen Leukämien (AML): Vorteile und Probleme im Vergleich zur FAB(French-American-British)-Klassifikation. JLab Med 2002; 26: Haferlach T,Schoch C: WHO-Klassifikation der akuten myeloischen Leukämien (AML) und der myelodysplastischen Syndrome (MDS). Dtsch med Wschr 2002; 127: HaferlachT et al. Morphologic dysplasia in de novo acute myeloidleukemia(aml) is related to unfavorable cytogenetics but has no independent prognostic relevance under the conditions of intensive induction therapy: results of multiparameter analysis from the German AML cooperative group studies. JCO 2003; 21: Harris NL et al. A revised european-american classification of lymphoid neoplasms. A proposal from the international lymphoma study group. Blood 1994; 84: Harris NL et al. Classification of neoplastic diseases of the hematopoietic and lymphoid tissues: Report ofthe clinical advisory committee meeting-airlie house, Virginia, November JCO 1999; 17: Löffler H, Rastetter J. Atlas der klinischen Hämatologie. 5. Auflage 1999, Berlin,Heidelberg, New York Springer-Verlag völlig unterschiedliche Wertungen, welche derdreizellreihendennals dysplastisch zu werten sind. Als Resümee müssen Zweifel angemeldet werden, ob die Dysplasie-Zählung ein verlässliches Instrument für die Leukämie- Diagnostikist (5). Literatur 1. Bennett JM et al. Proposed revised criteria for the classification of acute myeloidleukemia a report ofthefrench-american-britishcooperative group. Ann Int Med 1985; 103: GreenbergPetal. International scoring system for evaluating prognosis in myelodysplastic syndromes. Blood 1997; 89: Korrespondenzadresse: Prof. Dr. Winfried Gassmann Klinik für Hämatologie und InternistischeOnkologie St. Marien-Krankenhaus Kampenstraße Siegen Tel.: 0271/ Fax: / winfried.gassmann@marienkrankenhaus.com