La genomica rivela un nuovo marcatore della leucemia linfatica cronica ad alto rischio: le mutazioni di SF3B1

Davide Rossi, M.D., Ph.D

Divisione di Ematologia
Dipartimento di Medicina Clinica e Sperimentale
Università degli Studi del Piemonte Orientale “Amedeo Avogadro” – Novara

La leucemia linfatica cronica (LLC) è una neoplasia dei linfociti B maturi e rappresenta la forma di leucemia dell’adulto più frequente nei paesi occidentali. Considerata globalmente, la LLC ha una prognosi favorevole e una attesa di vita di 10-15 anni, tanto da essere annoverata tra le neoplasie linfoidi B indolenti ed essere gestita, in assenza di sintomaticità, con la sola osservazione. Tra i pazienti che richiedono trattamento, i moderni regimi immunochemioterapici permettono di indurre in remissione la maggior parte dei casi di LLC, anche se la malattia è generalmente destinata a ricadere nel tempo. Esiste tuttavia un sottogruppo di pazienti in cui i trattamenti convenzionali falliscono a causa della chemiorefrattarietà del clone tumorale. Nei pazienti chemiorefrattari, l’attesa di vita è <2 anni.
L’identificazione precoce di questi pazienti ad alto rischio, idealmente prima dell’avvio della terapia, e il disegno di strategie terapeutiche dedicate in grado di superare i meccanismi di resistenza sviluppati dalla cellula leucemica, rappresentano una esigenza estremamente attuale, ma ancora non risolta, nel campo della ricerca biologica e clinica della LLC.
La biologia e le anomalie genetiche somatiche del clone leucemico giocano un ruolo centrale nello sviluppo di chemiorefrattarietà. L’inattivazione di TP53 tramite delezione o mutazioni rappresenta la lesione genetica che ricorre più frequentemente nella leucemia linfatica cronica chemiorefrattaria (~40% dei casi). Tuttavia, nonostante i progressi nella conoscenza della biologia della LLC, i meccanismi che sottendono allo sviluppo di un fenotipo chemiorefrattario sono ancora elusivi nei casi (~60%) in cui le anomalie del gene TP53 sono assenti.
Le più moderne tecnologie di sequenziamento del DNA offrono la possibilità identificare nuove lesioni molecolari tramite una analisi comprensiva dell’intero genoma del tumore. Grazie al sostegno della Associazione Italiana per la Ricerca sul Cancro nell’ambito del “Programma Speciale di Oncologia Molecolare Clinica 5 per mille”, un network costituito dall’Ematologia della Sapienza, dalla Columbia University e dal nostro gruppo ha avviato un progetto finalizzato al sequenziamento del genoma codificante della LLC in differenti fasi cliniche. Questo approccio, applicato alla LLC di nuova diagnosi ed alla sindrome di Richter, ha rivelato nuove mutazioni del proto-oncogene NOTCH1 (Fabbri, et al. J Exp Med 2011) in una frazione significativa di casi di LLC. Le mutazioni di NOTCH1 sono identificabili nel ~10-12% dei casi alla diagnosi, e la loro prevalenza aumenta con l’aggressività cinica della malattia raggiungendo il ~20-25% nella LLC chemiorefrattaria e il ~30% nella LLC trasformata a linfoma aggressivo (cosiddetta sindrome di Richter).
Lo stesso approccio genomico applicato alla LLC chemiorefrattaria ha portato a identificare mutazioni di un nuovo gene – SF3B1 – che codifica per un componente centrale del complesso U2 snRNP coinvolto nello splicing dell’RNA messaggero (Rossi D, et al. Blood 2011). Le mutazioni di SF3B1: i) ricorrono nel ~4% dei casi di LLC di nuova diagnosi, in cui identificano un sottogruppo di pazienti a cattiva prognosi simile a quella marcata dalle anomalie di TP53; ii) hanno una prevalenza che aumenta con la aggressività della malattia, fino a ricorrere nel ~20% dei casi di LLC chemiorefrattaria alla fludarabina; e iii) si distribuiscono in maniera mutualmente esclusiva con le anomalie di TP53, a suggerire che mutazioni di SF3B1 e anomalie di TP53 rappresentino meccanismi alternativi per lo sviluppo di un fenotipo chemiorefrattario nella LLC.
Mutazioni di SF3B1 sono state recentemente osservate anche nel contesto delle sindromi mielodisplastiche, dove associano peculiarmente con i casi caratterizzati dalla presenza di sideroblasti ad anello (Papaemmanuil E, et al. New Engl J Med 2011; Visconte V, et al. Leukemia 2011; Yoshida K, et al. Nature 2011). Queste recenti osservazioni identificano nelle alterazioni del macchinario dello splicing un nuovo meccanismo patogenetico nell’ambito delle neoplasie ematologiche.
Il preciso significato biologico delle mutazioni di SF3B1 rimane ancora elusivo. SF3B1 è un componente centrale del complesso U2 snRNP del macchinario dello splicing, indispensabile per una corretta rimozione degli introni dall’RNA messaggero. Sia nella LLC, sia nella anemia refrattaria con sideroblasti ad anello, le alterazioni di SF3B1 sono rappresentate prevalentemente da mutazioni missenso che colpiscono specifici domini funzionali della proteina denominati HEAT3, HEAT4, HEAT5 e HEAT6. In particolare, all’interno di questi domini, le posizioni corrispondenti ai codoni 662, 666 e 700 risultano ricorrentemente mutate a definire un preciso hot spot. I domini mutati hanno un ruolo critico per il “folding” della coda carbossiterminale della proteina SF3B1: questo ”folding” è necessario affinché SF3B1 possa avvolgere correttamente nel complesso le altre proteine del macchinario U2 snRNP.
Accanto alla loro rilevanza patogenetica, le mutazioni di SF3B1 identificano sia un marcatore molecolare potenzialmente utile per la identificazione precoce dei casi di LLC ad alto rischio, sia un possibile bersaglio terapeutico nel contesto di una malattia, quale la LLC chemiorefrattaria, caratterizzata da prognosi estremamente sfavorevole e per la quale oggi gli armamentari terapeutici sono limitati.

Bibliografia

Fabbri G et al. Analysis of the chronic lymphocytic leukemia coding genome: role of NOTCH1 mutational activation. J Exp Med. 2011 Jul 4;208(7):1389-401. (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21670202)

Rossi D et al. Mutations of the SF3B1 splicing factor in chronic lymphocytic leukemia: association with progression and fludarabine-refractoriness. Blood. 2011 Oct 28. [Epub ahead of print](http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22039264)

Papaemmanuil E et al. Somatic SF3B1 mutation in myelodysplasia with ring sideroblasts. N Engl J Med. 2011 Oct 13;365(15):1384-95. (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21995386)

Visconte V et al. SF3B1, a splicing factor is frequently mutated in refractory anemia with ring sideroblasts. Leukemia. 2011 Sep 2. [Epub ahead of print]. (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21886174)

Yoshida K et al. Frequent pathway mutations of splicing machinery in myelodysplasia. Nature. 2011 Sep 11;478(7367):64-9. (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21909114)