CLL: definition and nosography

• Chronic lymphoproliferative disorder

• Clonal Expansion of B lymphocytes expressing CD5

• Localization in the PB, BM, lymph nodes and spleen

• Extranodal localizations rare at diagnosis, more frequent in advanced phases

• Heterogeneous clinical course

CLL belongs to a wide group of leukemic CLD

B-derived• CLL (typical, mixed cell type, CLL/PL)• PLL• HCL• SLVL/SMZL• NHL in leukemic phase (LPL, FCL, MCL, others)

T-derived• LDGL• T-PLL• Sezary S.• ATLL• PTCL in leukemic phase

The distinction of these disorders is based on morphology, histology and immunopenotyping

0%

20%

40%

60%

80%

100%

25

31

44

SEER

> 75 aa

65-75 aa

< 65 aa

Epidemiological data: age at diagnosis show that CLL is a disease predominantly of the elderly populatuion

9% 45-54 y.o.2% < 45 y.o.

Incidence 4 / 100.000Stable incidenceM/F 2:1White > black > asians

Risk factorFamily history of lymphoid neoplasiaGenetic predisposition

Pathogenesis of CLL

• Cell of origin

• Mechanisms of cell growth and clonal expansion

• Mechanisms of autoimmune phenomena

It is possible to define the cell origin of B-lymphoid neoplasia(pre GC vs post GC) based on the presence of IGHV mutations

BM B-precursorcell

Naive B-cell(Not Encountered Ag)

GerminalCentre cells

Follicular lymphomaLarge cell lymphoma (part)

Burkitt’s lymphoma

Mantle cellLymphoma

MemoryB-cell

Marginal zoneLymphoma

CLL

Multiple myeloma

Plasma cell

Lymphoplasmacyticlymphoma

Pre-plasma cell

B-ALL

IGHV unmutated (30% of CLL) IGHV “mutated” (70% of CLL)

Pre-B cell

Germinal centre cell precursor

MEMORY B-CELLIGVH mutations

Bone Marrow VDJ rearrangement

Circulating naive B-lymph

No IGVH mutations

Stimulation byT-independent Ag or autoantigen

“MUTATED”CLL “UNMUTATED”

CLLGerminal centre

Cell of origin of CLL

Genetic insult

Genetic insult

Marginal zone

Somatic hypermutation Activation- inducedCytidine deaminase

Clinical phenotype

Genetic features

Continuous Ag stimulation

Active BCR signalling

Antigen driven oligoclonalexpansion

Antigenic stimulationof lymphocyteswith specific BCR

Telomere shorteningGenetic Instability

13q-; +12, 6q-, 14q32, 11q-; 17p-Chromosome translocations

Primary anomaly (miR15-16, TCL1?)

Autoantigens(e.g anti RA, myosin)

Other Ag (CMV? EBV?)

CD5+/B lymphs in the mantle or marginal zone

Transgenic mouse

Secondary eventsLate appearance

Four pathogenetic moments in CLL

1

2

3

4

Interaction with microenvironment

CLINICOPATHOLOGIC MANIFESTATIONS

Clinical phenotype

Genetic features

Continuous Ag stimulation

Antigen driven oligoclonalexpansion

Antigenic stimulationof lymphocytes withspecific BCR

1

2

3

4

Specific BCR subsetse.g. stereotyped VH3-21

Activation markerse.g. CD38, ZAP70, TCL1, LPL

Markers of genetic instability Telomere shortening

11q-, 17p-, TP53, IGHV unmutated Chromosome translocations

Complex karyotype

Markers of tumor expansione.g. stage

ß2 micro, sCD23, sTKBulky disease

Pathogenetic moments Unfavourable prognostic markers

14%

18%

32%

27%

9% 0%

CLL fluda refractory

The frequency of chromosome lesion varies according to the clinical condition in CLL.

40%

13%10%4%

2%

31%

13q-

try 12

11q-

17p-

6q-

others

CLL stage A no indication for treatment

27%

12%

22%3%

6%

30%

CLL stage B/C indication for treatment

Survival from diagnosis in 217 CLLFerrara’s series

13 pts with 6q-

92 pts with 13q- single, normal

69 pts with + 12, 1-2 aberrations

43 pts with 17p-, 11q-, complex karyotype

Cuneo et al, Leukemia, 2004

1.0

,8

,6

,4

,2

0,00 50 100 150 200 250 300 350 400

Months

Cu

mu

lati

ve S

urv

ival

unfavourableabnormalfavourable6q-

Tumor mass

Progression

Secondary effects of treatment

Infections / CachexiaInfections / Cachexia

lymphocytosislymphocytosis

adenopathiesadenopathies

splenomegalysplenomegaly

BM infiltrateBM infiltrate

Extra nodal organs

Extra nodal organs

Autoimmune phenomena

Autoimmune phenomena

Early stage

Advanced stage

CutisDigestive tractLiverCNS

CLL: single disease with variable clinicobiologic featuresCLL: single disease with variable clinicobiologic features

YEARS0 10 15 205

DEATHDEATH

Mechanisms of autoimmune hemolytic anemia in CLLGalletti J et al, J immonul 2008: 181: 3674-83

1. Recognition of erythrocyte protein band 3 (N-terminal portion) by an unknown receptor by CLL cells

2. Internalization of protein band 3 by CLL cells

3. Resting B3-pulsed CLL cells are unable to induce T-cell activation

4. CD40L-activated CLL cells are able to induce T-cell activation in a HLA-DR dependent fashion

CLL cells can specifically bind a RBC antigen, They are able to present it to T-cells, thus functioning as Ag-presenting cells

This function require them to be in an activated status

CLL cells can specifically bind a RBC antigen, They are able to present it to T-cells, thus functioning as Ag-presenting cells

This function require them to be in an activated status

WBC 12.9X10^9/L

Hb 13,9

GR 4.8X10^9/L

MCV 88

MCH 28

Pst 250X10^9/L

Quadri di presentazione più frequenti della LLC:

1) Emocromo di routine o per lieve malessere generale o per astenia. riscontro di linfocitosi e, talora, anemia o piastrinopenia

Neu 32%Linf 64%Mono 4%

WBC 67.9X10^9/L

Hb 12,9

GR 4.5X10^9/L

MCV 86

MCH 27

Pst 220X10^9/L

Neu 12%Linf 84%Mono 4%

iniziale

intermedio

WBC 160X10^9/L

Hb 9,9

GR 3,1X10^9/L

MCV 83

MCH 27

Pst 95X10^9/L

Neu 3%Linf 96%Mono 1%

avanzato

Altri frequenti quadri di presentazione della LLC:

2) Adenopatia (in genere multipla, di dimensioni medio-piccole (1-3 cm), di consistenza parenchimatoso-tenera, non duro

3) Anemia emolitica autoimmune

WBC 29.9X10^9/L

Hb 7,9

GR 2,8X10^9/L

MCV 98

MCH 27

Pst 220X10^9/L

Neu 12%Linf 84%Mono 4%

Sub-ittero o ittero francoTest di Coombs positivoIndici di emolisi positivi

Le principali linfocitosi reattive da distinguere rispetto a quelle monoclonali sono:

- EBV- CMV- Brucellosi- Toxoplasmosi

La diagnosi differenziale è incentrata su

Morfologia delle cellule linfocitarie Immunofenotipo delle cellule linfocitarie

Immunofenotipo: Linfociti policlonali

Rapporto Catene K/ normale (3/2)Non incremento linfociti B/CD5+

Distinzione tra linfocitosi reattive e linfocitosi monoclonali

Morfologia:Linfociti in varie fasi diAttivazione

Le principali linfocitosi monoclonali sono:

-LLC

-Linfomi leucemizzati (follicolare, mantellare)

-Linfoma splenico con linfociti villosi circolanti

-Leucemia a cellule capellute

La diagnosi differenziale è incentrata su

Morfologia delle cellule linfocitarie Immunofenotipo delle cellule linfocitarie

Distinzione tra LLC e altre sindromi linfoproliferative

Piccoli linfocitialcuni prolinfocitialcuni grandi linfocitiOmbre di Gumprecht

Cellule clivateIrregolarità nucleo

Linfociti monoclonaliEvidente squilibrio K/Netto aumento linfociti B/CD5+Intensità espressione sIg debole

Linfociti monoclonaliEvidente squilibrio K/Marcatori specifici per ognitipo di linfoma

LLC

Linfomi leucemizzati

morfologia immunofenotipo

Diagnosi e stadiazione LLC• Conta ematica (>5000 linfociti) ed

aspirato midollare (>30% linfociti)• Morfologia e immunofenotipo

(espansione monoclonale B CD5+)• Se adenopatia con istologia positiva per

LLC, ma presenti < 5000 linfociti B nel sangue periferico la diagnosi è di linfoma linfocitico che presenta le stesse caratteristiche generali della LLC, eccetto per la localizzazione ematomidollare, che peraltro può comparire nelle fasi evolutive

• Conta ematica (>5000 linfociti) ed aspirato midollare (>30% linfociti)

• Morfologia e immunofenotipo (espansione monoclonale B CD5+)

• Se adenopatia con istologia positiva per LLC, ma presenti < 5000 linfociti B nel sangue periferico la diagnosi è di linfoma linfocitico che presenta le stesse caratteristiche generali della LLC, eccetto per la localizzazione ematomidollare, che peraltro può comparire nelle fasi evolutive

Diagnosi e stadiazione LLC

• Anamnesi per condizioni generali, febbre, sudorazione, prurito, dimagramento, infezioni pregresse, pregresse anemizzazioni (emolisi)

• Visita con particolare riguardo a stazioni linfonodali, fegato e milza

• Rx torace ed eco addome• Profilo biochimico per funzionalità renale, enzimi epatici e

bilirubinemia, uricemia, LDH, beta-2-microglobulinemia. Coombs

• Elettroforesi: possibile ipogammaglobulinemia

• Valutazione dei fattori di rischio importanti per decidere il tipo di terapia nel paziente giovane (< 65 anni)

- stadio clinico secondo Rai o Binet - lesioni citogenetiche - beta-2-microglobulinemia - CD38 - profilo mutazionale geni IgVH

• Anamnesi per condizioni generali, febbre, sudorazione, prurito, dimagramento, infezioni pregresse, pregresse anemizzazioni (emolisi)

• Visita con particolare riguardo a stazioni linfonodali, fegato e milza

• Rx torace ed eco addome• Profilo biochimico per funzionalità renale, enzimi epatici e

bilirubinemia, uricemia, LDH, beta-2-microglobulinemia. Coombs

• Elettroforesi: possibile ipogammaglobulinemia

• Valutazione dei fattori di rischio importanti per decidere il tipo di terapia nel paziente giovane (< 65 anni)

- stadio clinico secondo Rai o Binet - lesioni citogenetiche - beta-2-microglobulinemia - CD38 - profilo mutazionale geni IgVH

Sintomi e segniAssenti nella > parte dei casi alla diagnosi

Adenopatie (raro bulky)

Splenomegalia

Sistemici per neoplasie linfoidi

Astenia ed ittero per anemia emolitica autoimmune

Astenia per anemia

Emorragie per piastrinopenia (da insuff midollare o autoimmune)

Localizzazioni extra nodali (cute SNC, digerente

Infezioni ricorrenti

Quadroiniziale

Quadroavanzato

adenopatie massive sintomi sistemici versamenti sierosi

cachessia

linfocitosi anemizzazione piastrinopenia splenomegalia

Anemia epiastrinopenia

refrattarie

S Richter

Infezioni Ricorrenti

Insufficienza midollare

Immunodepressione

Molto frequente

Molto frequente

Poco frequente

InfrequenteSottostimata (?)5-10% dei casi

Leucemia a prolinfociti

Quadri evolutivie/o avanzati

Ridotti livelli Ig seriche

Ridotti livelli di CD4 circolanti

Ridotta risposta agli antigeni (sovvertimento dell’architettura linfonodale)

Terapie efficaci, ma fortemente immunosoppressive!

Fludarabina +/- endoxan,

Atc monoclonali, rituximab e in particolare alemtuzumab (anti CD52)

Fattori contribuenti all’immunodeficit nella LLC

Linfocitosi

milza

Sostituzione midollarecon insufficienza

funzionale

unfavourable

abnormal

favourable

6q-

Survival Function

months

400350300250200150100500

Cum

Sur

viva

l

1,0

,8

,6

,4

,2

0,0

Sopravvivenza dei pazienti con LLC in rapporto alle anomalie citogenetiche

Normale o 13q- isolato

+12

6q-

17p- o 11q-

MANAGEMENT OF CHRONICLYMPHOCYTIC LEUKEMIA:A CHANGING FIELDMichael J. Keating Rev Clin Exp Hematol • vol 6.4 • December 2002

Survival ofMDACC previouslyuntreated patients byβ2-microglobulin levels.

(A) Kaplan-Meier survival curve comparing patients with B-CLL whose samples were positive (20% or more) or negative (less than 20%) for CD38 expression; the difference is significant at P = .00005.

(B) Kaplan-Meier survival curve showing the survival difference between CD38+ and CD38    patients in the group of patients with CLL who were previously untreated.

Ibrahim S et al (MDACC) Blood 2001

CD38 in CLL

German CLL study group Leukemia 2002

SURVIVAL IN 300 CLL

“mutated” “unmutated”

Indicazioni al trattamento

• Aumento dei GB con raddoppio < 6 mesi• Stadio avanzato (III o IV Rai)• Passaggio a stadio più avanzato• Sviluppo di adenopatie o splenomegalia

progressive• Anemia emolitica autoimmune poco responsiva

allo steroide• Sintomi sistemici• GB > 100.000 – 300.000 / l

Opzioni terapeutiche

• Fluda +endoxan + anti CD20

• Anti CD52 da solo o in combinazione

• Trapianto allogenico (sperimentale)

< 65 anni

• Clorambucile (Leukeran)• Fludarabina• Fluda + anti CD20• Fluda + endoxan• Fluda + endoxan + anti

CD20• Anti CD52

> 65 anni

Improving survival in patients with CLL (1980-2008): the Hospital Clinic of Barcelona experience. Blood 2009 114: 2044-2050

Ten-year relative survival curves for patientsyounger than 70 years in Binet stage B/C according

to whether they were diagnosed in the calendarperiods 1980-1994 or 1995-2004

00

0.2

0.4

0.6

1.0

Years from diagnosis

0.8

0.9

0.7

0.5

0.3

0.1

1 2 3 4 5 7 8 9

Rel

ativ

e su

rviv

al

10

1995-20041980-1994

6

Tam, C. S. et al. Blood 2008;112:975-980Byrd et al. Blood, 2005

Historical controls!

F+R (CALGB 9712)

00

Ove

rall

surv

ival

pro

babi

lty

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Months

F (CALGB 9011)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Months

Pro

port

ion

aliv

e

FCM (n=140)F (n=190)

p = 0.37

240 48 10812 36 60 72 84 9640 60 120 14020 80 100

FCR (n=300)

F (n=190)FCM (n=140)

p < 0.001FCM (n=140)FCR (n=300)

Binet stage does not affect overall survival with first-line MabThera-FC: Long-term MDACC data

Tam CS, et al. Blood 2008; 112:975–980.

00

0.2

0.4

0.6

1.0

Time (years)

0.8

0.9

0.7

0.5

0.3

0.1

1 2 3 4 5 6 7 8 9

BA

Binet stage n Dead

A 78 22B 144 42C 78 29

Ove

rall

surv

ival

C

10

Addition of rituximab to fluda and CTX in CLL: a randomised, open-label, phase 3 trialM Hallek et al Lancet 2010; 376: 1164–74

Addition of rituximab to fluda and CTX in CLL: a randomised, open-label, phase 3 trialM Hallek et al Lancet 2010; 376: 1164–74

Overall survival in all patients