Diagnostik

AML (akute myeloische
Leukämie)

Untersuchungsauftrag

Methode:
Antikoagulans:
Empfehlung:

Methode:

Zytomorphologie
Antikoagulans:

EDTA
Empfehlung:

obligat

Methode:

Immunphänotypisierung
Antikoagulans:

EDTA oder Heparin
Empfehlung:

obligat

Methode:

Chromosomenanalyse
Antikoagulans:

Heparin
Empfehlung:

obligat

Methode:

FISH
Antikoagulans:

EDTA oder Heparin
Empfehlung:

fakultativ

Methode:

Molekulargenetik
Antikoagulans:

EDTA
Empfehlung:

obligat

Klassifikation
Diagnostische Methoden
MRD
Prognose
Therapie

Auf Basis der aktuellen Leitlinien und des aktuellen Forschungsstandes ergeben sich verschiedene diagnostische Empfehlungen für Patienten mit akuter myeloischer Leukämie. Wir haben Ihnen die wichtigsten Infos zur Klassifikation und den diagnostischen Methoden am MLL zusammengefasst. Zudem haben wir weiterführende Links zur Prognose und Therapie bei akuter myeloischer Leukämie zusammengestellt, damit Sie sich tiefergehend informieren können.

AML: Klassifikation

Akute myeloische Leukämien (AML) können de novo, nach einer vorausgegangenen zytotoxischen und/oder Strahlentherapie (AML-pCT), oder sekundär aus einer vorbestehenden myelodysplastischen/myeloproliferativen Erkrankung bzw. einem MDS entstehen. Die WHO unterscheidet in der aktuellen Klassifikation zwischen AML mit definierenden genetischen Veränderungen und AML, definiert über Differenzierung (Tab. 1) sowie dem Myeloischen Sarkom (WHO 2022).

Tab. 1: AML mit definierenden genetischen Veränderungen und AML, definiert über Differenzierung (WHO 2022)

AML mit definierenden genetischen Veränderungen	AML, definiert über Differenzierung
Akute Promyelozytenleukämie mit PML::RARA-Fusion	AML mit minimaler Differenzierung
AML mit RUNX1::RUNX1T1-Fusion	AML ohne Ausreifung
AML mit CBFB::MYH11-Fusion	AML mit Ausreifung
AML mit DEK::NUP214-Fusion	Akute Basophilenleukämie
AML mit RBM15::MRTFA-Fusion	Akute myelomonozytäre Leukämie
AML mit BCR::ABL1-Fusion	Akute monozytäre Leukämie
AML mit KMT2A-Rearrangement	Akute erythroide Leukämie
AML mit MECOM-Rearrangement	Akute megakaryoblastäre Leukämie
AML mit NUP98-Rearrangement
AML mit NPM1-Mutation
AML mit CEBPA-Mutation
AML, Myelodysplasie-assoziiert (AML-MR)
AML mit anderen definierenden genetischen Aberrationen

Im Unterschied zur vorigen Version der WHO-Klassifikation aus dem Jahr 2017, entfällt bei AML mit definierenden genetischen Veränderungen das frühere Kriterium von mindestens 20% Blasten im peripheren Blut oder Knochenmark (Swerdlow et al. 2017) – mit Ausnahme von AML mit BCR::ABL1-Fusion, AML mit CEBPA-Mutation und AML-MR. Bei der AML mit BCR::ABL1-Fusion dient dies der Unterscheidung zur CML. Für die Diagnose AML mit CEBPA-Mutation muss das Blastenkriterium aufgrund der bisherigen zu geringen Datenlage ebenfalls weiterhin erfüllt sein (WHO 2022).

Wichtige Änderungen der neuen WHO-Klassifikation betreffen zudem den Subtyp AML-MR (zuvor AML mit Myelodysplasie-assoziierten Veränderungen). Zu den wesentlichen Diagnosekriterien gehört eine Blastenzahl von mindestens 20% im peripheren Blut oder Knochenmark. Bei diesem Subtyp gilt die Morphologie allerdings nicht mehr als alleiniges diagnostisches Kriterium, die zytogenetischen Kriterien wurden aktualisiert und mithilfe von 8 Genen wurde eine mutationsbasierte Definition eingeführt:

Definierende zytogenetische Aberrationen bei AML-MR:

Komplexer Karyotyp (>3 Aberrationen)
del(5q) oder 5q-Verlust aufgrund unbalancierter Translokation
Monosomie 7, del(7q) oder 7q-Verlust aufgrund unbalancierter Translokation
del(11q)
del(12p) oder 12p-Verlust aufgrund unbalancierter Translokation
Monosomie 13 oder del(13q)
del(17p) oder 17p-Verlust aufgrund unbalancierter Translokation
Isochromosom 17q
idic(X)(q13)

Definierende somatische Mutationen bei AML-MR :

ASXL1
BCOR
EZH2
SF3B1
SRSF2
STAG2
U2AF1
ZRSR2

Auch bei der pädiatrischen AML (pAML) gewinnen genetische Veränderungen an Bedeutung: Umeda et al. veröffentlichten dazu eine neue genomische Einteilung zur Kategorisierung der pAML (Umeda et al. 2024).

AML: Diagnostische Methoden und ihre Bedeutung

Die Zytomorphologie gehört zusammen mit der Zytochemie (Myeloperoxidase und Esterase) zur Standard-Diagnostik. Sie dient der Sicherung der Diagnose und ist auch zur Klassifikation von AML, definiert über Differenzierung nach WHO erforderlich. Bei Verlaufskontrollen unter Therapie stellt die zytomorphologische Remissionsbeurteilung nach wie vor einen Goldstandard dar.

Die Immunphänotypisierung gehört immer zur Routinediagnostik der AML. Wichtige Marker sind hierbei HLA-DR und CD34 bei der Akuten Promyelozytenleukämie (APL), CD19 und CD56 bei AML mit Ausreifung und AML mit RUNX1::RUNX1T1-Fusion sowie CD2, CD15 und CD34 bei myelomonozytärer AML mit abnormen Eosinophilen. Bei AML mit minimaler Differenzierung spielen u.a. CD13, CD33 und CD117 eine wichtige Rolle. Hier ist zudem die Abgrenzung gegenüber der ALL bedeutend. Lymphatische Antigene werden nicht exprimiert, bzw. der lymphatische Score ist nicht ausreichend für die Diagnose einer biphänotypischen akuten Leukämie. In etwa der Hälfte der Fälle kann trotz der zytochemischen Negativität für Myeloperoxidase durchflusszytometrisch eine Expression von MPO nachgewiesen werden und somit die Diagnose einer AML gestellt werden. Auch die akute megakaryoblastäre Leukämie ist in der Zytochemie negativ für MPO und Esterase. Aufgrund der häufig bestehenden Myelofibrose ist eine zytologische Beurteilung erschwert. In der Immunphänotypisierung ist die Expression von CD41 oder CD61 nachweisbar.

Die klassische Chromosomenanalyse zur Bestimmung des Karyotyps der Leukämiezellen gehört heute bei jedem AML-Patienten zur Standard-Diagnostik. Der Karyotyp und die zahlreichen charakteristischen Chromosomenaberrationen dienen der Klassifikation nach WHO und stellen die wichtigsten unabhängigen prognostischen Parameter dar. Für einige genetisch definierte Subtypen der AML leiten sich aus dem Befund der Chromosomenanalyse therapeutische Konsequenzen ab.

Tabelle 2: Rekurrente Chromosomenaberrationen bei der AML (Grimwade et al. 2001, Grimwade et al. 2010, Grimwade et al. 2016, Döhner et al. 2022)

Zytogenetik	Gene	Häufigkeit*
t(15;17)(q24;q21)	PML::RARA	2-13%
t(8;21)(q22;q22)	RUNX1::RUNX1T1	2-7%
inv(16)(p13q22) / t(16;16)(p13;q22)	CBFB::MYH11	1-5%
11q23	KMT2A (MLL-X)	1-4%
t(9;22)(q34;q11)	BCR::ABL1	1%
t(6;9)(p23;q34)	DEK::NUP214	1%
t(5;11)(q35;p15)	NUP98::NSD1	1%
inv(3)(q21q26)	GATA2::MECOM (EVI1)	1%
t(3;21)(q26;q22)	RUNX1::MECOM (EVI1)	<1%
t(7;11)(p15;p15)	NUP98::HOXA9	<1%
t(8;16)(p11;p13)	KAT6A::CREBBP	<1%
t(16;21)(p11;q22)	FUS::ERG	<1%
t(3;5)(q21~25;q31-35)	NPM1::MLF1	<1%
t(10;11)(p13;q21)	PICALM::MLLT10	<1%
5q31-Deletion	CDC25C, EGR1	2-10%
5q33-Deletion	RPS14	2-10%
7q31-Deletion/-7		2-5%/5-9%
17p13-Deletion	TP53	n/a

*Häufigkeiten können je nach Altersgruppe variieren, zusammengestellt aus Grimwade et al. 2001, 2010, 2016.

Die FISH-Analyse dient als wichtige Ergänzung der klassischen Chromosomenanalyse und beantwortet gezielte Fragestellungen, z.B. den Nachweis der Translokation t(15;17)(q24;q21) – PML::RARA bei Verdacht auf das Vorliegen einer APL. Ein PML::RARA-Rearrangement kann bereits in 3 Stunden nachgewiesen werden. Auch häufige unbalancierte Veränderungen, wie Deletionen des langen Arms von Chromosom 5 oder 7, Monosomien (-7) bzw. Trisomien (+8, +11, +13, +21) können mit FISH detektiert werden. Mit Hilfe eines überschaubaren FISH-Sondensets kann auch ein großer Teil der AML-Fälle mit komplex aberrantem Karyotyp richtig klassifiziert werden.

Das „chromosome painting“ mit 1-3 bzw. 24 Farben (24-Farben-FISH) an Metaphase-Chromosomen kann zur Aufklärung bei nicht eindeutiger klassischer Chromosomenanalyse dienen, die häufig bei komplex aberranten Karyotypen vorkommt.

Inzwischen wird die molekulargenetische Diagnostik der AML vom Next-Generation-Sequencing (NGS) bestimmt. So kann durch umfangreiche Panels die Untersuchungszeit möglichst kurz gehalten werden und ein umfassendes Bild der molekularen Landschaft mit diagnostischer, prognostischer und therapeutischer Bedeutung erzeugt werden. Aber auch die konventionelle PCR zum Nachweis von Fusionsgenen, die Fragmentlängenanalyse („Gene-Scan“) bei FLT3-ITD sowie die quantitative Real-time PCR (KMT2A-PTD, Fusionsgene, EVI1-Expression) stellen diagnostische Methoden dar. Rekurrente Mutationen bei AML sind in Tab. 3 dargestellt.

Das „AML-ELN-Panel nach Döhner et al. Blood 2022“ fokussiert sich auf die bei Diagnose zur Untersuchung empfohlenen Gene und kann um den Nachweis der Fusionstranskripte BCR::ABL1, CBFB::MYH11, DEK::NUP214, PML::RARA und RUNX1::RUNX1T1 ergänzt werden. Das „AML/targeted therapy“ Panel zielt dagegen auf die möglichen Targets einer gezielten Therapie durch Mutationsanalyse von FLT3 (TKD und ITD) und IDH1/2 ab.

Tabelle 3: Molekulare Mutationen bei AML (Grimwade et al. 2016, Yu et al. 2020)

Mutation	Häufigkeit in zytogenetischer Subgruppe	Häufigkeit gesamt
FLT3-ITD		~25%
FLT3-TKD		~7-10%
NPM1	normaler Karyotyp: 40-60%	~30%
CEBPA	normaler Karyotyp: 10-20% CEBPA^bi: ~50%	10-20%
KMT2A-PTD	häufiger bei normaler Zytogenetik und +11	3,2-11%
IDH1/2		~10%
DNMT3A		13,5-23%
KIT	t(8;21): ~25% inv(16): ~35%
NRAS	inv(16): ~40% 11q23: ~20% inv(3): ~40%	11%
KRAS	inv(16): ~10% 11q23: ~20%	5-11%
ASXL1		~15-20%
TP53	s-AML/AML-pCT: 20-37% komplexer Karyotyp: ~70%	<10%

AML: MRD (Measurable Residual Disease)

Die Bestimmung der MRD bei AML dient als prognostischer/prädiktiver Biomarker zur verfeinerten Risikostratifizierung und für Behandlungsentscheidungen, als Überwachungsinstrument zur frühen Erkennung von Rezidiven und als potentieller Endpunkt in klinischen Studien. Für eine Vielzahl an molekulargenetischen Markern oder Fusionstranskripte gibt es hochsensitive quantitative Nachweismethoden (Sensitivität 0,01-0,001%), die zur Einschätzung des Rezidivrisikos und der Eignung für eine allogene Stammzelltransplantation herangezogen werden. So wird beispielsweise für Patienten mit mutiertem NPM1, RUNX1::RUNX1T1-Fusion, CBFB::MYH11-Fusion oder PML::RARA-Fusion eine MRD-Bestimmung mittels PCR empfohlen (Heuser et al. 2021). MRD-Negativität stellt hier einen sehr günstigen Parameter für das Überleben und ein niedriges Rezidivrisiko dar (Schuurhuis et al. 2018, Freeman & Hourigan 2019, Rücker et al. 2019). Auch die Immunphänotypisierung (Sensitivität 0,01%) spielt heute eine zunehmend große Rolle bei der MRD-Bestimmung und Therapiestratifizierung (Schuurhuis et al. 2018, Heuser et al. 2021). Die FISH-Methode kann im Falle eines positiven Markers, welcher sich nicht mittels PCR bzw. LAIP monitoren lässt, ebenfalls verwendet werden. Sie ist jedoch weniger sensitiv (1-5%). Eine NGS-basierte MRD-Diagnostik kann ebenfalls zur Prognoseeinschätzung hilfreich sein. Eine detaillierte Übersicht zur MRD bei AML gibt es in Richtlinien des European LeukemiaNet (ELN) von Heuser et al. und Döhner et al. (Heuser et al. 2021, Döhner et al. 2022) sowie in einem aktuellen Review von Chea et al. (Chea et al. 2024).

AML: Prognose

Neben Alter, Leukozytenzahl und Allgemeinzustand stellen der Karyotyp und molekulargenetische Veränderungen wichtige prognostische Parameter dar und haben einen großen Einfluss auf die Therapiestrategie. Moderne genetische Prognose-Systeme kombinieren molekulare Mutationen und Zytogenetik (Grimwade et al. 2016, Döhner et al. 2022). Eine Übersicht der Risikogruppen gemäß der Klassifikation des European LeukemiaNET (ELN) finden Sie in Tabelle 4.

Tabelle 4: Genetische Risikoeinteilung bei Erstdiagnose nach ELN^a (Döhner et al. 2022)

Risikogruppe	Zyto- und molekulargenetische Veränderung
Günstig	t(8;21)(q22;q22.1); RUNX1::RUNX1T1^b,c inv(16)(p13.1q22) oder t(16;16)(p13.1;q22); CBFB::MYH11^b,d NPM1-Mutation ohne FLT3-ITD CEBPA-bZIP in-frame-Mutation^e
Intermediär	NPM1-Mutation^b,d mit FLT3-ITD Wildtyp NPM1 mit FLT3-ITD t(9;11)(p21.3;q23.3); KMT2A::MLLT3^b,f zytogenetische Aberrationen, welche nicht als günstig oder ungünstig eingestuft werden
Ungünstig	t(6;9)(p23;q34.1); DEK::NUP214 t(v;11q23.3); KMT2A rearrangiert (exklusive KMT2A-PTD) t(9;22)(q34.1;q11.2); BCR::ABL1 t(8;16)(p11;p13)/KAT6A::CREBBP inv(3)(q21.3q26.2) oder t(3;3)(q21.3;q26.2); GATA2::MECOM (EVI1) t(3q26.2;v)/MECOM(EVI1) rearrangiert -5 oder del(5q); -7; -17/abnl(17p) Komplexer Karyotyp^g, monosomaler Karyotyp^h Mutationen von: ASXL1, BCOR, EZH2, RUNX1, SF3B1, SRSF2, STAG2, U2AF1 oder ZRSR2ⁱ TP53-Mutation^j

^aHäufigkeiten, Ansprechraten und Ergebnisse sollten nach Risikokategorien und, falls ausreichend, nach spezifischen genetischen Läsionen angegeben werden.

^bHauptsächlich basierend auf den Ergebnissen, die bei intensiv behandelten Patienten beobachtet wurden. Die anfängliche Risikoeinstufung kann sich im Laufe der Behandlung auf Grundlage von MRD-Messungen ändern.

^cGleichzeitiges Vorhandensein von KIT- und/oder FLT3-Mutationen ändert die Risikoeinstufung nicht.

^dAML mit NPM1-Mutation und zytogenetischen Anomalien mit ungünstigem Risiko werden als ungünstiges Risiko kategorisiert.

^eDie günstige Prognose bei CEBPA-Mutation gilt unabhängig davon, ob es sich um eine monoallelische oder biallelische Mutation handelt, solange es sich um eine in-frame-Mutation der bZIP-Region handelt.

^f Das Vorhandensein von t(9;11)(p21.3;q23.3) hat Vorrang vor seltenen, gleichzeitig vorliegenden Genmutationen mit ungünstigem Risiko.

^g≥ 3 unabhängige Aberrationen in Abwesenheit von nach WHO definierten rekurrenten Chromosomenaberrationen; schließt hyperdiploide Karyotypen mit drei oder mehr Trisomien (oder Polysomien) ohne strukturelle Anomalien aus.

^hzwei oder mehr Monosomien (außer Verlust des X- oder Y-Chromosoms) oder einzelne Monosomie in Kombination mit mindestens einer strukturellen Aberration (außer bei core-binding-factor (CBF) AML).

ⁱ derzeit sollten diese Marker nicht als ungünstig prognostische Marker eingestuft werden, wenn sie zusammen mit AML-Subtypen der günstigen Risikogruppe auftreten

^jTP53-Mutation mit einem Anteil an varianten Allelen von mindestens 10%, unabhängig vom TP53-Allelstatus (mono- oder biallelische Mutation); TP53-Mutationen sind signifikant mit einer AML mit komplexem und monosomalem Karyotypen verbunden.

AML: Therapie

Therapie-Optionen und Algorithmen finden Sie u.a. vom European LeukemiaNET (Döhner et al. 2022), der American Society of Hematology (Sekeres et al. 2020), der European Society of Medical Oncology (Heuser et al. 2020) und auf der Onkopedia-Website (Onkopedia Leitlinie AML) sowie vom National Comprehensive Cancer Network (NCCN).

Chea M et al. Minimal Residual Disease in Acute Myeloid Leukemia: Old and New Concepts. Int J Mol Sci 2024;25(4):2150.

Döhner H et al. Diagnosis and Management of AML in Adults: 2022 ELN Recommendations from an International Expert Panel. Blood 2022;

Freeman SD, Hourigan CS. MRD evaluation of AML in clinical practice: are we there yet? Hematology Am Soc Hematol Educ Program 2019;2019(1):557-569.

Grimwade D et al. The predictive value of hierarchical cytogenetic classification in older adults with acute myeloid leukemia (AML): analysis of 1065 patients entered into the United Kingdom Medical Research Council AML11 trial. Blood 2001;98(5):1312-1320.

Grimwade D et al. Refinement of cytogenetic classification in acute myeloid leukemia: determination of prognostic significance of rare recurring chromosomal abnormalities among 5876 younger adult patients treated in the United Kingdom Medical Research Council trials. Blood 2010;116(3):354-365.

Grimwade D et al. Molecular landscape of acute myeloid leukemia in younger adults and its clinical relevance. Blood 2016;127(1):29-41.

Heuser M et al. 2021 Update on MRD in acute myeloid leukemia: a consensus document from the European LeukemiaNet MRD Working Party. Blood 2021;138(26):2753-2767.

Heuser M et al. Acute myeloid leukaemia in adult patients: ESMO Clinical Practice Guidelines for diagnosis, treatment and follow-up. Ann Oncol 2020;31(6):697-712.

Onkopedia Leitlinie „Akute myeloische Leukämie (AML)“ 2023; DGHO 2023.

Rücker FG et al. Measurable residual disease monitoring in acute myeloid leukemia with t(8;21)(q22;q22.1): results from the AML Study Group. Blood 2019;134(19):1608-1618.

Schuurhuis GJ et al. Minimal/measurable residual disease in AML: a consensus document from the European LeukemiaNet MRD Working Party. Blood 2018;131(12):1275-1291.

Sekeres MA et al. American Society of Hematology 2020 guidelines for treating newly diagnosed acute myeloid leukemia in older adults. Blood Adv 2020;4(15):3528-3549.

Swerdlow SH et al. WHO Classification of Tumours of Haematopoietic and Lymphoid Tissues. International Agency for Research on Cancer (IARC) 2017; 4th.

Taube F et al. CEBPA mutations in 4708 patients with acute myeloid leukemia: differential impact of bZIP and TAD mutations on outcome. Blood 2022;139(1):87-103.

Umeda M et al. A new genomic framework to categorize pediatric acute myeloid leukemia. Nat Genet 2024;56(2):281-293.

WHO Classification of Tumours Editorial Board. Haematolymphoid tumours [Internet; beta version ahead of print]. Lyon (France): International Agency for Research on Cancer; 2022. (WHO classification of tumours series, 5th ed.; vol. 11). Available from: https://tumourclassification.iarc.who.int/chapters/63.

Yu J et al. Clinical implications of recurrent gene mutations in acute myeloid leukemia. Exp Hematol Oncol 2020;9(4).

Stand: Juni 2024

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Fluoreszenz in situ Hybridisierung (FISH)

Molekulargenetik

Tabelle 3: Molekulare Mutationen bei AML (Grimwade et al. 2016, Yu et al. 2020)

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