Myeloproliferative neoplasiar er ei gruppe tilstandar karakteriserte av klonal vekst i ei eller fleire hematopoetiske cellelinjer. Gruppa inkluderer kronisk myelogen leukemi, polycythaemia vera, essensiell trombocytose og primær myelofibrose. Kronisk myelogen leukemi har eit anna etiologisk opphav enn dei tre andre og er assosiert med ein resiprok translokasjon mellom kromosom 9 og kromosom 22, noko som fører til danning av philadelphiakromosom. Vi skil såleis mellom philadelphiakromosompositive og philadelphiakromosomnegative myeloproliferative neoplasiar.
Tilstandane har ein samla årleg insidens på rundt 2 – 3/100 000 (1 – 3 ). Ettersom polycythaemia vera og essensiell trombocytose er lågmaligne i sin natur, er prevalensen høgare enn insidensen, på rundt 50/100 000 for begge. Myelofibrose er ein meir høgmalign sjukdom med dårlegare prognose og har ein prevalens på omkring 5/100 000 (1 – 4 ).
Sjukdomane karakteriserast av overproduksjon av modne, funksjonelle blodceller, frå ein eller fleire av dei myeloide cellerekkene i beinmargen, ofte også i lever og milt. Det kliniske gangen er langvarig, med trombose- og blødingsrisiko samt tendens til fibroseutvikling og sjeldnare transformasjon til meir høgmaligne blodsjukdomar som myelodysplastisk syndrom og akutt myelogen leukemi (5 ).
Slektskapen mellom dei philadelphiakromosomnegative myeloproliferative sjukdomane atterspeglar seg også i den molekylære patogenesen. Genet JAK2 er lokalisert i posisjon 24 på kromosom 9 og kodar for ein tyrosinkinase som verkar nedstraums for aktivering av cytokinreseptorar (fig 1). Kunnskap om rolla til JAK2 i signalvegar relatert til hematopoese førte til hypotesen om at ein mutasjon i dette genet kunne vere relatert til patogenesen.
Figur 1 JAK2-signalering. JAK2 er ein kinase uttrykt i hematopoetiske celler som blir stimulert når cytokin eller hematopoetiske vekstfaktorar bind seg til han. Aktivering fører til konformasjonsendring, med påfølgande fosforylering og aktivering av intracellulære signalvegar, spesielt STAT-signalvegen (signaltransduser og aktivator av transkripsjon). I celler med mutert JAK2 er det konstant auka signalering via denne signalvegen, noko som gjev auka celleproduksjon og celledifferensiering av myeloide celler
I 2005 fann fire uavhengige forskingsgrupper ein somatisk mutasjon i JAK2- genet som førte til ein valin-til-fenylalanin-substitusjon i kodon 617 og dermed auka tyrosinfosforylering og aktivitet gjennom intracellulære signalvegar (6 – 10 ). Nomenklaturen er derfor skrive som JAK2 V617F, heretter omtala som JAK2 -mutasjonen. Mutasjonen gjer at hematopoetiske celler vert meir sensitive for vekstfaktorar som erytropoietin og trombopoietin, med auka proliferasjon i myeloide cellelinjer som resultat. Påvising av JAK2 -mutasjonen vart inkludert i dei diagnostiske kriteria til Verdas helseorganisasjon for myeloproliferative neoplasiar i 2008 (11 , 12 ).
Det er tidlegare skildra at pasientar med JAK2 -positiv myeloproliferativ tilstand har andre fenotypiske karakteristika enn pasientar med JAK2 -negativ sjukdom (13 – 15 ). Analyse av JAK2 -mutasjonen vart tilgjengeleg i Noreg i 2006. Føremålet med denne studien var å sjå på førekomst av mutasjonen i ei norsk pasientkohort utreda for myeloproliferativ neoplasi samt undersøke om påvising av mutasjonen var karakterisert av spesielle biokjemiske og kliniske kjenneteikn.
Materiale og metode
Laboratorium for klinisk biokjemi, Haukeland universitetssjukehus, har sidan 2006 tilbydd analyse for JAK2 -mutasjonen, utført på DNA isolert frå leukocyttar i fullblod (16 ). Metoden er basert på ein sanntidspolymerasekjedereaksjon (PCR) (16 ), og resultat vert rapporterte som allelbyrde (mengde mutert JAK2 av total JAK2 i prosent). Deteksjonsgrensa er på 0,1 %, og ved resultat under dette blir pasienten karakterisert som JAK2- negativ. Låg allelbyrde vert definert som ratio % 0,1 < ∈ < 25, høg allelbyrde som ratio % 25 < ∈ < 100. I perioden 2006 – 08 vart JAK2 -mutasjonsanalysen gjort med ein annan PCR-metode, med deteksjongrense på 2 % (17 ).
Med godkjenning av den regionale etiske komiteen (REK vest, referansenummer 2011/2278) henta vi inn kliniske opplysningar om pasientar der JAK2 -mutasjonsanalysen blei utført i perioden 2006 – 12. Av dei totalt 1 613 registrerte prøvane vart dublettar (same pasient) og prøver frå pasientar utanfor Helse Bergen ikkje tatt med, då kliniske opplysningar berre var tilgjengelege frå elektronisk pasientjournal (DIPS) tilhøyrande Helse Bergen. Den totale studiepopulasjonen vart 803 pasientar.
Innhenta klinisk informasjon omfatta diagnose stilt av behandlande lege og følgjande variablar ved diagnosetidspunktet: alder, mutasjonsstatus, allelbyrde, hematologiske blodprøver, røykestatus og komplikasjonar. Beinmargsbiopsi og eventuelt ytterlegare diagnostisk utgreiing var gjort der behandlande lege meinte det var indisert.
Statistikkprogrammet SPSS15.0 vart brukt til kalkulasjonar og grafisk framstilling. For statistiske analysar vart khikvadrattest, Fishers eksakte test og t-test brukt. P-verdiar < 0,05 vart rekna som statistisk signifikante.
Resultat
Diagnostikk av myeloproliferative neoplasier
Av dei 803 pasientane fekk 156 påvist JAK2 -mutasjonen (19,4 %). Ut frå opplysningar frå elektronisk pasientjournal hadde 216 blitt diagnostisert med ein myeloproliferativ tilstand. Av dei var 144 (66,7 %) JAK2 V617F-positive og 72 (33,3 %) JAK2 V617F-negative (fig 2).
Figur 2 Oversikt over pasientpopulasjonen, påvist/ikkje-påvist myeloproliferativ neoplasi og JAK2-mutasjonsstatus
Diagnostisk fordeling
Av dei 216 pasientane som var diagnostiserte med myeloproliferativ tilstand, var følgjande diagnosar registrerte: 108 polycythaemia vera (50,0 %), 92 essensiell trombocytose (42,6 %) og 16 myelofibrose (7,4 %).
Fordelinga av påvist JAK2 -mutasjon var ulik mellom dei ulike diagnosane (fig 3). 81 av dei 108 pasientane med polycythaemia vera (75,0 %), 55 av dei 92 med essensiell trombocytose (59,9 %) og åtte av dei 16 med primær myelofibrose (50,0 %) fekk påvist mutasjonen. Ettersom det var få pasientar som var diagnostisert med myelofibrose, blei ytterlegare analysar berre utført for det øvrige pasientmaterialet.
Figur 3 JAK2-mutasjonsstatus hos pasientar med myeloproliferativ neoplasi. Fordeling av JAK2-mutasjonspositive pasientar med polycythaemia vera (81 av 108; 75,0 %), essensiell trombocytose (55 av 92; 59,8 %), primær myelofibrose (8 av 16; 50,0 %) og alle med påvist myeloproliferativ neoplasi (144 av 216; 66,7 %)
Biokjemiske og kliniske variablar ved polycythaemia vera
Hjå pasientar med polycythaemia vera var gjennomsnittleg trombocyttverdi ved diagnosetidspunktet over dobbelt så høg hos mutasjonspositive som hos mutasjonsnegative (tab 1). Verdiane av leukocyttar og laktatdehydrogenase var også signifikant auka hos mutasjonspositive. Vidare var alderen ved diagnosetidspunktet distinkt lågare hjå mutasjonsnegative. Desse var også oftare røykarar enn dei mutasjonspositive.
Tabell 1 Skilnader i hematologiske variablar og alder for JAK2 V617F-positive og JAK2 V617F-negative pasientar med polycythaemia vera og essensiell trombocytose. P-verdiar gitt ut ifrå t-test (tosidig). Frekvensen varierer mykje grunna manglande pasientopplysningar
Polycythaemia vera, JAK2 V617F-positiv
Polycythaemia vera, JAK2 V617F-negativ
Essentiell trombocytose, JAK2 V617F-positiv
Essentiell trombocytose, JAK2 V617F-negativ
Gjennomsnitt (SD)
Tal
Gjennomsnitt (SD)
Tal
P-verdi
Gjennomsnitt (SD)
Tal
Gjennomsnitt (SD)
Tal
P- verdi
Hemoglobin (g/100 ml)
17,0 (2,5)
65
17,5 (1,6)
18
0,43
14,4 (1,6)
48
13,1 (1,3)
34
< 0,01
EVF
0,54 (0,08)
54
0,52 (0,05)
14
0,64
0,43 (0,06)
23
0,39 (0,04)
24
0,01
Leukocyttar (· 109 /l)
12,9 (7,5)
62
8,6 (3,1)
17
0,02
11,8 (5,8)
48
8,8 (3,7)
34
< 0,01
Trombocyttar (· 109 /l)
551 (290)
63
268 (87)
17
< 0,01
842 (273)
50
859 (329)
35
0,79
Laktatdehydrogenase (U/l)
289 (130)
34
198 (48)
13
0,02
235 (73)
26
244 (80)
25
0,68
Alder (år)
66,6 (15,0)
72
55,0 (14,8)
23
< 0,01
66,0 (13,8)
51
61,3 (19,5)
35
0,23
Kvinner var i overvekt hos dei mutasjonspositive, medan det hjå dei mutasjonsnegative var eit lite mannleg fleirtal. For verdiar av hemoglobin og erytrocyttvolumfraksjon (EVF) var det ingen tydeleg skilnad mellom mutasjonsgruppene. Det vart heller ikkje funne nokon relasjon mellom mutasjonsstatus og førekomst av trombose (tab 2).
Tabell 2 Skilnader i kjønn, røykevanar og påvist venøs og arteriell trombose mellom JAK2 V617F-positive og JAK2 V617F-negative pasientar med polycythaemia vera og essensiell trombocytose i tal og prosent. P-verdiar gitt ut ifrå khikvadrattest og Fischers eksakte test (tosidig). Frekvensen (n) varierer mykje grunna manglande pasientopplysningar
Polycythaemia vera
Essensiell trombocytose
Variabel
JAK2 V617F-positiv
JAK2 V617F-negativ
P-verdi
JAK2 V617F-positiv
JAK2 V617F-negativ
P-verdi
Kjønn
0,12
0,16
Mann
34
(42)
16
(59)
16
(29)
16
(43)
Kvinne
47
(58)
11
(41)
39
(71)
21
(57)
Røyking
0,01
0,31
Ja
23
(38)
17
(68)
26
(55)
14
(44)
Nei
38
(62)
8
(32)
21
(44)
18
(56)
Trombose
0,55
0,10
Ingen
34
(42)
11
(41)
22
(41)
21
(57)
Arteriell
33
(41)
11
(41)
27
(51)
13
(35)
Venøs
6
(7)
4
(15)
1
(2)
3
(8)
Arteriell og venøs
8
(10)
1
(4)
3
(6)
0
–
Biokjemiske og kliniske variablar ved essensiell trombocytose
Hemoglobinnivået ved diagnosetidspunktet var i gjennomsnitt høgare hjå mutasjonspositive enn hjå mutasjonsnegative. Ein fann for dei mutasjonspositive også signifikant auka verdiar av erytrocyttvolumfraksjon og leukocyttar (tab 1). Det var høgare førekomst av arteriell trombose hjå dei mutasjonspositive, men funnet var ikkje statistisk signifikant (tab 2).
For dei resterande variablane var det heller ingen signifikante skilnader mellom subgruppene.
Høg allelbyrde og auka risiko for komplikasjonar
Det var registrert opplysningar om allelbyrde for totalt 143 pasientar. 39 av desse (27 %) hadde høg allelbyrde, medan dei øvrige 104 (73 %) hadde låg.
Vi fann ingen signifikant skilnad i førekomst av tromboser mellom desse gruppene, men det var auka førekomst av transformasjon til meir høggradig malign sjukdom hjå dei med høg allelbyrde samanlikna med dei med låg, høvesvis 13,9 % og 4,0 % (p = 0,046).
Diskusjon
I denne studien har vi sett på førekomst av JAK2 -mutasjonen i ei stor pasientkohort undersøkt med spørsmål om myeloproliferativ neoplasi. Rundt ein femdel av pasientane fekk påvist mutasjonen. Dette er ikkje til hinder for at fleire av dei med negativt resultat òg hadde ein myeloproliferativ sjukdom. I tillegg til den klassiske JAK2 -mutasjonen, JAK2 V617F, har ein dei siste åra også oppdaga ei rekkje andre mutasjonar som er relatert til desse tilstandane.
I tidlegare studiar har ein funne at mutasjon i ekson 12 av JAK2 -genet finst hjå om lag 3 % av pasientane med polycythaemia vera (18 ), mens mutasjonar i genet som kodar for trombopoietinreseptor (MPL ) (19 ) finst hjå om lag 3 % av dei med essensiell trombocytose og hjå 10 % av dei med primær myelofibrose. Status før 2013 var like fullt at det ikkje var identifisert nokon årsaksforklaring for 30 – 45 % av pasientane med essensiell trombocytose og primær myelofibrose. Ved bruk av eksomsekvensering fann to forskingsgrupper dette året somatiske mutasjonar i CALR- genet hjå 25 – 35 % av desse pasientane (20 , 21 ).
På grunn av desse resultata kan ein i dag difor forklare inntil 97 % av alle tilfelle av myeloproliferativ neoplasi med mutasjonar i JAK2-, MPL- eller CALR- gena (20 ). Analyse for mutasjonar i MPL- og CALR- gena er no tilgjengeleg ved Haukeland universitetssjukehus, men eventuelle resultat er ikkje inkludert i denne studien.
Det har vore drøfta om eit alternativt skilje mellom JAK2 -mutasjonspositive og JAK2 -mutasjonsnegative myeloproliferative neoplasier hadde vore ei betre inndeling. Føresetnaden for dette er at mutasjonsnegative har ein distinkt ulik fenotype. Ein har vidare tenkt seg at mutasjonspositiv myeloproliferativ neoplasi fordeler seg langs eit kontinuum etter allelbyrde. Forsøk frå dyremodellar har tidlegare vist at ekspresjonsnivået av JAK2 -mutasjonen er viktig for utvikling av ein bestemt sjukdom (22 , 23 ).
Ettersom analyse av JAK2 -mutasjonen vart etablert som ein integrert del av utgreiinga av pasientar med mistenkt myeloproliferativ neoplasi (11 ), skal i utgangspunktet alle som er greidd ut for mistanke om desse tilstandane i Helse Bergen ha fått gjort denne analysen i tidsrommet frå 2006 til februar 2012.
Det er iaugefallande at så mange som 25 % av dei med polycythaemia vera var mutasjonsnegative, då dette avvik frå funn i internasjonal litteratur, der ein rapporterer < 10 % (20 , 24 ). Det er nok lite sannsynleg at diskrepansen skuldast analysemetoden, feil i tidlegare artiklar eller særnorsk epidemiologi. Ei meir sannsynleg forklaring er ein viss grad av overdiagnostisering av polycythaemia vera og at pasientar med andre former for polycytemi har fått denne diagnosen på feil grunnlag.
Generelt er polycytemi ei fellesnemning for tilstandar med forhøga hematokrit, og ein skil mellom absolutte og relative polycytemiar (25 ). Ved absolutt polycytemi er det patologisk høgt totalt erytrocyttvolum, som ved polycythaemia vera, medan det ved relative polycytemiar er normalt erytrocyttvolum, men likevel høgare hematokrit. Sekundære polycytemiar er absolutte polycytemiar som ofte skuldast hypoksi relatert til underliggjande hjarte- og lungesjukdom. Relativ polycytemi er assosiert med røyking, og storrøyking kan vere årsak til sekundær polycytemi (25 ).
Noko som støttar opp om at det har vore ein viss grad av overdiagnostisering, er ein nesten dobbelt så høg frekvens av røyking hjå dei med JAK2 -mutasjonsnegativ polycythaemia vera (38 % mot 68 %) samt lågare grad av leuko- eller trombocytose i gruppa som er JAK2 -mutasjonsnegativ. Pasientar med polycythaemia vera har i motsetnad til dei med ei anna form for polycytemi ofte også ein viss grad av trombocytose og leukocytose (24 ). Dei som er positive for JAK2- ekson 12-mutasjon, har derimot ofte isolert erytrocytose (18 , 26 ).
I tillegg kjem at PCR-analysene gjort i den første tidsperioden (2006 – 08) hadde høgare deteksjongrense for JAK2 -mutasjonen (17 ), noko som kan ha ført til at nokre pasientar med låg allelbyrde fram til 2008 ikkje vart klassifiserte som JAK2 -mutasjonspositive. Øvrige avgrensingar som ligg i studien er at diagnosen som er sett, er vurdert ut frå skjønet til behandlande lege og ikkje er prøvd nærare.
For essensiell trombocytose har tidlegare forsking vist høgare hemoglobinnivå, redusert nivå av erytropoietin og auka leukocyttar for JAK2 -mutasjonspositive pasientar enn hjå CALR -positive (27 ). I vår pasientkohort er ikkje MPL- eller CALR- mutasjonar undersøkt, men ein reknar med at ein stor del av JAK2 -mutasjonsnegative pasientar med essensiell trombocytose og primær myelofibrose vil vere positive for desse markørane. Våre data viser signifikant elevert nivå for hemoglobin, hematokrit og leukocyttar hos den JAK2 -mutasjonspositive pasientkohorten. Dette er i tråd med oppfatninga at JAK2 V617F-mutasjonen er relatert til ein meir aggressiv undergruppe av essensiell trombocytose enn andre mutasjonar (28 ).
JAK2 -mutasjonen har sidan 2005 vist seg å vere ein viktig markør i diagnostiseringa av myeloproliferative neoplasier. Dei tidligare WHO-diagnosekriteria omfatta ikkje MPL- eller CALR -mutasjonar (12 ), men dei er no innlemma i den nye WHO-klassifiseringa (24 , 29 ) og implementert i diagnosekriteria i det nasjonale handlingsprogrammet med retningslinjer for diagnostikk, behandling og oppfølging av maligne blodsjukdomar (30 ). Monitorering av JAK2 -mutasjonsallelbyrde kan òg vere indisert etter allogen beinmargstransplantasjon for primær myelofibrose og vil i framtida også kunne spele ei rolle ved å identifisere pasientar med auka risiko for tilbakefall (4 , 31 ).
JAK2 V617F-analysar er saman med andre mutasjonsanalysar – for JAK2 ekson 12, MPL og CALR – sentrale markørar i utgreiingsbeidet for pasientar der det er mistanke om myeloproliferative neoplasier. Vi har i studien vår vist at det sannsynlegvis har vore ei overdiagnostisering av polycythaemia vera, slik at ikkje alle som tidligare har fått ein slik diagnose ville oppfylt dagens kriterier. JAK2 -mutasjonspositive myeloproliferative neoplasier har ulike kliniske trekk som skil dei frå dei mutasjonsnegative, og det er mulig framtidig risikoklassifisering og behandlingsalgoritmar vil ta omsyn til dette.
