Body composition in children in remission from acute lymphoblastic leukemia

Background: Changes in body composition are commonly reported in pediatric survivors of acute lymphoblastic leukemia (ALL). However, the effect of ALL and of its treatment on body composition in children in remission from ALL has not been fully examined with the use of a reference method. Objectives: We aimed to determine the body composition and composition of fat-free mass (FFM) in children in remission from ALL. We also aimed to compare the effects that prednisolone and dexamethasone had on the body composition of an ALL survivor population. Design: This cross-sectional study measured height, weight, body volume, total body water, and bone mineral content in 24 children in remission from ALL and 24 age-matched, healthy control subjects. Body composition and FFM composition were evaluated by using the 4-component model. Results: The mean body mass index and fat mass index were significantly (P = 0.05 for both) higher in the ALL survivors than in age-matched control subjects. The composition of the FFM in the 2 treatment groups was not observed to differ significantly. Examination of the composition of FFM made it evident that children in remission from ALL had both significantly greater hydration (P = 0.001) and lower density (P = 0.0001) of FFM than did the control children. Conclusions: Children in remission from ALL may develop excess body fat. To measure body composition accurately in an ALL population, the high hydration and low density of FFM in this population should be taken into consideration.

Prevention of oral lesions in children with acute lymphoblastic leukemia

Acute lymphoblastic leukemia (ALL) is the most common form of cancer in children and is responsible for severe stomatologic complications. Treatment consists of four phases of chemotherapy, the main side effect of methotrexate, the drug most used during the intensification phase, is oral mucositis. OBJECTIVE: To evaluate the clinical aspects of the oral mucosa of children with ALL and to determine the effect of 0.12% chlorhexidine gluconate on the prevention of stomatologic complications in these patients. PATIENTS AND METHODS: Thirty-three children treated for ALL ranging in age from 2 to 15 years, without distinction of gender or race, were submitted to visual examination, digital palpation of the oral mucosa and cytologic examination of the buccal mucosa, and divided into two groups: group I consisted of 23 children using an oral solution of 0.12% chlorhexidine gluconate twice a day, and group II consisted of 10 children who did not receive this solution. All children received daily oral hygiene care guided by the dentist throughout treatment. RESULTS: Mucositis was observed in six children of group I and eight of group II, and was characterized by erythema, edema and ulcers. Uniform cytologic findings were obtained for the two groups, with a clear predominance of cells of the intermediate layer in all smears, in addition to a perinuclear halo in 18% of the smears. CONCLUSION: The present results suggest that systematic preventive treatment with 0.12% chlorhexidine gluconate and oral hygiene care reduce the occurrence of oral complications in children with ALL undergoing antineoplastic chemotherapy.

Prevention of oral lesions in children with acute lymphoblastic leukemia

Acute lymphoblastic leukemia (ALL) is the most common form of cancer in children and is responsible for severe stomatologic complications. Treatment consists of four phases of chemotherapy, the main side effect of methotrexate, the drug most used during the intensification phase, is oral mucositis. OBJECTIVE: To evaluate the clinical aspects of the oral mucosa of children with ALL and to determine the effect of 0.12% chlorhexidine gluconate on the prevention of stomatologic complications in these patients. PATIENTS AND METHODS: Thirty-three children treated for ALL ranging in age from 2 to 15 years, without distinction of gender or race, were submitted to visual examination, digital palpation of the oral mucosa and cytologic examination of the buccal mucosa, and divided into two groups: group I consisted of 23 children using an oral solution of 0.12% chlorhexidine gluconate twice a day, and group II consisted of 10 children who did not receive this solution. All children received daily oral hygiene care guided by the dentist throughout treatment. RESULTS: Mucositis was observed in six children of group I and eight of group II, and was characterized by erythema, edema and ulcers. Uniform cytologic findings were obtained for the two groups, with a clear predominance of cells of the intermediate layer in all smears, in addition to a perinuclear halo in 18% of the smears. CONCLUSION: The present results suggest that systematic preventive treatment with 0.12% chlorhexidine gluconate and oral hygiene care reduce the occurrence of oral complications in children with ALL undergoing antineoplastic chemotherapy.

Specific JAK2 mutation (JAK2R683) and multiple gene deletions in Down syndrome acute lymphoblastic leukemia

Children with Down syndrome (DS) have a greatly increased risk of acute megakaryoblastic leukemia (AMKL) and acute lymphoblastic leukemia (ALL). Both DS-AMKL and the related transient myeloproliferative disorder (TMD) have GATA1 mutations as obligatory, early events. To identify mutations contributing to leukemogenesis in DS-ALL, we undertook sequencing of candidate genes, including FLT3, RAS, PTPN11, BRAF, and JAK2. Sequencing of the JAK2 pseudokinase domain identified a specific, acquired mutation, JAK2R683, in 12 (28%) of 42 DS-ALL cases. Functional studies of the common JAK2R683G mutation in murine Ba/F3 cells showed growth factor independence and constitutive activation of the JAK/STAT signaling pathway. High-resolution SNP array analysis of 9 DS-ALL cases identified additional submicroscopic deletions in key genes, including ETV6, CDKN2A, and PAX5. These results infer a complex molecular pathogenesis for DS-ALL leukemogenesis, with trisomy 21 as an initiating or first hit and with chromosome aneuploidy, gene deletions, and activating JAK2 mutations as complementary genetic events. (Blood. 2009; 113: 646-648)

Proscillaridin A effects on histone acetylation and C-MYC degradation in acute lymphoblastic leukemia

La leucémie lymphoblastique aiguë (LLA) représente environ 25% des cancers pédiatriques diagnostiqués chaque année. Dans 80 % des cas, une rémission complète est observée. Cependant, les patients résistants aux traitements ainsi que les patients en rechute présentent un mauvais pronostique. Les altérations épigénétiques sont des facteurs essentiels dans le développement et la progression de la maladie, ainsi qu’à la résistance aux traitements. Lors d’un criblage de médicaments approuvés par la FDA, nous avons découvert des molécules ayant des caractéristiques anticancéreux et épigénétiques. Pour évaluer l’activité de ces molécules, nous avons procédé à un criblage secondaire sur plusieurs lignées cellulaires leucémiques. Nous avons découvert qu’une de ces molécules, un glucoside cardiotonique appelé la proscillaridine A, avait une activité anticancéreuse spécifique pour des cellules leucémiques. Nous faisons donc l’hypothèse que la proscillaridine A pourrait avoir des effets épigénétiques et anticancéreux dans des modèles précliniques de LLA. Pour tester cette hypothèse, nous avons traité deux lignées cellulaires de LLA Nalm-6 (LLA pre-B) et Molt-4 (T-LLA) in vitro pendant 2 à 96 heures à des doses pertinentes sur le plan clinique. Nous avons alors pu observer une inhibition de croissance qui était dépendante de la dose administrée dans les deux lignées cellulaires, avec des valeurs de 50% d’inhibition de croissance (CI50) de 3.0 nM pour les Nalm-6 et de et 2.3 nM pour les Molt-4. De plus, nos études sur le cycle cellulaire par BrdU démontrent un arrêt en phase G2/M. Nous avons également détecté par immunobuvardage de type western des baisses significatives de l’acétylation de résidus de l’histone 3. Les niveaux d’expression des enzymes responsables de cette acétylation, les histones acétyltransférases CBP, P300 et TIP60 ainsi que de l’oncogène C-MYC étaient également diminuées. Par des analyses de séquençage de l’ARN, nous avons observé une augmentation de l’expression des gènes impliquées dans les processus d’apoptose et de différentiation cellulaire, ainsi qu’une diminution des gènes impliqués dans la prolifération cellulaire comme en particulier les gènes cibles de C-MYC. Ces résultats prometteurs suggèrent le potentiel prometteur de la proscillaridine A comme nouvelle thérapie pour les patients atteints de LLA.

Proscillaridin A effects on histone acetylation and C-MYC degradation in acute lymphoblastic leukemia

La leucémie lymphoblastique aiguë (LLA) représente environ 25% des cancers pédiatriques diagnostiqués chaque année. Dans 80 % des cas, une rémission complète est observée. Cependant, les patients résistants aux traitements ainsi que les patients en rechute présentent un mauvais pronostique. Les altérations épigénétiques sont des facteurs essentiels dans le développement et la progression de la maladie, ainsi qu’à la résistance aux traitements. Lors d’un criblage de médicaments approuvés par la FDA, nous avons découvert des molécules ayant des caractéristiques anticancéreux et épigénétiques. Pour évaluer l’activité de ces molécules, nous avons procédé à un criblage secondaire sur plusieurs lignées cellulaires leucémiques. Nous avons découvert qu’une de ces molécules, un glucoside cardiotonique appelé la proscillaridine A, avait une activité anticancéreuse spécifique pour des cellules leucémiques. Nous faisons donc l’hypothèse que la proscillaridine A pourrait avoir des effets épigénétiques et anticancéreux dans des modèles précliniques de LLA. Pour tester cette hypothèse, nous avons traité deux lignées cellulaires de LLA Nalm-6 (LLA pre-B) et Molt-4 (T-LLA) in vitro pendant 2 à 96 heures à des doses pertinentes sur le plan clinique. Nous avons alors pu observer une inhibition de croissance qui était dépendante de la dose administrée dans les deux lignées cellulaires, avec des valeurs de 50% d’inhibition de croissance (CI50) de 3.0 nM pour les Nalm-6 et de et 2.3 nM pour les Molt-4. De plus, nos études sur le cycle cellulaire par BrdU démontrent un arrêt en phase G2/M. Nous avons également détecté par immunobuvardage de type western des baisses significatives de l’acétylation de résidus de l’histone 3. Les niveaux d’expression des enzymes responsables de cette acétylation, les histones acétyltransférases CBP, P300 et TIP60 ainsi que de l’oncogène C-MYC étaient également diminuées. Par des analyses de séquençage de l’ARN, nous avons observé une augmentation de l’expression des gènes impliquées dans les processus d’apoptose et de différentiation cellulaire, ainsi qu’une diminution des gènes impliqués dans la prolifération cellulaire comme en particulier les gènes cibles de C-MYC. Ces résultats prometteurs suggèrent le potentiel prometteur de la proscillaridine A comme nouvelle thérapie pour les patients atteints de LLA.

Research of predictive biomarkers to anti-CD22 antibody-drug conjugate treatment in B-cell acute lymphoblastic leukemia

Background: The treatment of B-cell acute lymphoblastic leukemia (B-ALL) has been enriched by novel agents targeting surface markers CD19 and CD22. Inotuzumab ozogamicin (INO) is a CD22-calicheamicin conjugated monoclonal antibody approved in the setting of relapse/refractory (R/R) B-ALL able to induce a high rate of deep responses, not durable over time. Aims: This study aims to identify predictive biomarkers to INO treatment in B- ALL by flow cytometric analysis of CD22 expression and gene expression profile. Materials and methods: Firstly, the impact on patient outcome in 30 R/R B-ALL patients of baseline CD22 expression in terms of CD22 blast percentage and CD22 fluorescent intensity (CD22-FI) was explored. Secondly, baseline gene expression profile of 18 R/R B-ALL patient samples was analyzed. For statistical analysis of differentially expressed genes (DEGs) patients were divided in non-responders (NR), defined as either INO-refractory or with duration of response (DoR) < 3 months, and responders (R). Gene expression results were analyzed with Ingenuity pathway analysis (IPA). Results: In our patient set higher CD22-FI, defined as higher quartiles (Q2-Q4), correlated with better patient outcome in terms of CR rate, OS and DoR, compared to lower CD22-FI (Q1). CD22 blast percentage was less able to discriminate patients’ outcome, although a trend for better outcome in patients with CD22 ≥ 90% could be appreciated. Concerning gene expression profile, 32 genes with corrected p value <0.05 and absolute FC ≥2 were differentially expressed in NR as compared to R. IPA upstream regulator and regulator effect analysis individuated the inhibition of tumor suppressor HIPK2 as causal upstream condition of the downregulation of 6 DEGs. Conclusions: CD22-FI integrates CD22-percentage on leukemic blasts for a more comprehensive target pre-treatment evaluation. Moreover, a unique pattern of gene expression signature based on HIPK2 downregulation was identified, providing important insights in mechanisms of resistance to INO.

Targeting the Acute Myeloid Leukemia Stem Cells

The idea that within the bulk of leukemic cells there are immature progenitors which are intrinsically resistant to chemotherapy and able to repopulate the tumor after treatment is not recent. Nevertheless, the term leukemia stem cells (LSCs) has been adopted recently to describe these immature progenitors based on the fact that they share the most relevant features of the normal hematopoetic stem cells (HSCs), i.e. the self-renewal potential and quiescent status. LSCs differ from their normal counterparts and from the more differentiated leukemic cells regarding the default status of pathways regulating apoptosis, cell cycle, telomere maintenance and transport pumps activity. In addition, unique features regarding the interaction of these cells with the microenvironment have been characterized. Therapeutic strategies targeting these unique features are at different stages of development but the reported results are promising. The aim of this review is, by taking acute myeloid leukemia (AML) as a bona fide example, to discuss some of the mechanisms used by the LSCs to survive and the strategies which could be used to eradicate these cells.

Infection and childhood leukemia: review of evidence

OBJECTIVE : To analyze studies that evaluated the role of infections as well as indirect measures of exposure to infection in the risk of childhood leukemia, particularly acute lymphoblastic leukemia. METHODS : A search in Medline, Lilacs, and SciELO scientific publication databases initially using the descriptors “childhood leukemia” and “infection” and later searching for the words “childhood leukemia” and “maternal infection or disease” or “breastfeeding” or “daycare attendance” or “vaccination” resulted in 62 publications that met the following inclusion criteria: subject aged ≤ 15 years; specific analysis of cases diagnosed with acute lymphoblastic leukemia or total leukemia; exposure assessment of mothers’ or infants’ to infections (or proxy of infection), and risk of leukemia. RESULTS : Overall, 23 studies that assessed infections in children support the hypothesis that occurrence of infection during early childhood reduces the risk of leukemia, but there are disagreements within and between studies. The evaluation of exposure to infection by indirect measures showed evidence of reduced risk of leukemia associated mainly with daycare attendance. More than 50.0% of the 16 studies that assessed maternal exposure to infection observed increased risk of leukemia associated with episodes of influenza, pneumonia, chickenpox, herpes zoster, lower genital tract infection, skin disease, sexually transmitted diseases, Epstein-Barr virus, and Helicobacter pylori . CONCLUSIONS : Although no specific infectious agent has been identified, scientific evidence suggests that exposure to infections has some effect on childhood leukemia etiology.

Intellectual outcome in children and adolescents with acute lymphoblastic leukaemia treated with chemotherapy alone: age- and sex-related differences.

One of the most relevant concerns in long-term survivors of paediatric acute lymphoblastic leukaemia (ALL) is the development of neuropsychological sequelae. The majority of the published studies report on patients treated with chemotherapy and prophylactic central nervous system (CNS) irradiation, little is known about the outcome of patients treated with chemotherapy-only regimens. Using the standardised clinical and neuropsychological instruments of the SPOG Late Effects Study, the intellectual performance of 132 paediatric ALL patients treated with chemotherapy only was compared to that of 100 control patients surviving from diverse non-CNS solid tumours. As a group, ALL and solid tumour survivors showed normal and comparable intellectual performances (mean global IQ 104.6 in both groups). The percentage of patients in the borderline range (global IQ between 70 and 85) was comparable and not higher as expected (10% cases and 13% controls, expected 16%). Only 2 (2%) of the former ALL and 1 (1%) of the solid tumour patients were in the range of mental retardation (global IQ&lt;70). Former known risk factors described in children treated with prophylactic CNS irradiation, like a younger age at diagnosis of ALL and female gender, remained valid in chemotherapy-only treated patients. The abandonment of prophylactic CNS irradiation and its replacement by a more intensive systemic and intrathecal chemotherapy led to a reduction, but not the disappearance of late neuropsychological sequelae.

Persistent human parvovirus B19 infection in children under maintenance chemotherapy for acute lymphocytic leukemia.

OBJECTIVE: To report on B19 infection management and chemotherapy schedule consequences in five children treated for acute lymphocytic leukemia (ALL). PATIENTS AND METHODS: Between May 2001 and February 2002, five patients between 4 and 12 years of age, receiving maintenance chemotherapy for ALL, presented with symptoms suggesting B19 infection (pallor, fatigue, petechiae and pancytopenia in four patients; generalized rash in two patients; acute hepatitis in one patient). Qualitative polymerase chain reaction (PCR) on peripheral blood was used for diagnosis and follow-up of infection; quantitative PCR was used for viral load measurement. Intravenous nonspecific high-dose immunoglobulin therapy was administered until PCR was negative. RESULTS: Qualitative B19 DNA was found in the peripheral blood of all patients, confirming the infection. Viral load at diagnosis ranged from 10 to 10 particles/mL blood. B19 DNA was detectable in four patients at 45, 21, 40, and 44 weeks, respectively. Chemotherapy was delayed in all patients. No clear benefit of intravenous immunoglobulin was noted. CONCLUSIONS: Infection with B19 is rarely reported in patients with ALL, but it should be suspected when unexplained pancytopenia occurs during chemotherapy. Persistent B19 infection remains a challenge in the management of patients receiving maintenance chemotherapy for ALL, as no specific therapy such as a specific immunoglobulin or vaccine exists. The role of viral load measurement needs to be established in terms of its use in follow-up and evaluation of the therapeutic response.

Analysis of selectin ligands supporting hematologic malignancy cell interactions with their microenvironment : focus on leukemia and multiple myeloma

CONTEXTE: Les sélectines sont une famille de trois protéines qui règlent la capture et le roulement des leucocytes et qui initient la cascade d'adhésion. Elles contrôlent également la migration des leucocytes en réponse à un stimulus physiologique ou inflammatoire pour atteindre un organe cible. Le rôle des sélectines et des leurs ligands est bien connu dans l'adhésion des leucocytes normaux à l'endothélium; en revanche, la nature des ligands des sélectines exprimés par les cellules leucémiques et le myélome multiple est peu connue. La récente découverte que la E- et la P-sélectine sont exprimées par les cellules endothéliales et du stroma de la moelle osseuse, nous a incité à examiner leur rôle dans les interactions des cellules malignes avec leur environnement médullaire. RÉSULTATS: Les analyses ont été conduites sur les cellules du sang ou de la moelle osseuse prélevées à des patients atteints de leucémie aiguë ou de myélome multiple et sur des lignées cellulaires. Les ligands des sélectines qui ont été identifiés sur les blastes leucémiques ou les plasmocytes, sont « P-selectin glycoprotein ligand-1 » (PSGL-1), CD44, CD43 et l'endoglycan (EGC), ainsi que les saccharides fucosylés sLex et CLA. Nous avons vérifié dans des expériences d'adhésion cellulaire effectuées dans des conditions de flux que ces ligands sont fonctionnels, étant porteurs des sucres mentionnés, et qu'ils sont capables de supporter le roulement cellulaire dépendant des sélectines. De plus, nous avons montré que la liaison de ces ligands génère des signaux intracellulaires favorisant la prolifération et la survie des cellules de myélome. CONCLUSION. Les données présentées ici montrent que la E- et la P- sélectine du microenvironnement médullaire interagissent avec les cellules leucémiques et de myélome multiple, et que ces interactions activent des voies de signalisation contrôlant la prolifération et la survie cellulaire. Ces effets protecteurs sont impliqués dans la persistance de clones cellulaires malins résistant aux traitements et peuvent conduire à la récidive de la maladie. L'inhibition de ces interactions pourrait fournir de nouvelles options thérapeutiques pour le traitement de ces maladies de mauvais pronostic. - BACKGROUND: Selectins are a family of glycoproteins involved in the first steps of the adhesion cascade, tethering and rolling, during which leukocytes sense tissue specific signals and commit the cells to enter in a particular organ or inflammation site. While the role of selectins and their ligands is well established in supporting normal leukocyte adhesion to vascular endothelium, our knowledge of selectin ligands in two hematological malignancies, acute leukemia and multiple myeloma, is incomplete. The recent discovery that E- and P- selectin are also expressed on bone marrow (BM) endothelial and stromal cells, prompted us to investigate a potential role in selectin-mediated interaction of malignant cells with its protective BM microenvironment. RESULTS. Using cells obtained from blood or BM of patients affected by acute myeloid or lymphoblastic leukemia, or multiple myeloma, as well as cell lines, we characterized the expression of selectin ligands on blasts and plasma cells and identified P-selectin glycoprotein ligand-1 (PSGL-1), CD44, CD43 and endoglycan (EGC), as well as sLex/CLA determinants. Rolling assays under flow conditions allowed us to verify that these ligands are functional, i.e. correctly glycosylated and able to support selectin-mediated rolling. Moreover, we demonstrated that these ligands trigger proliferation and pro-survival signals upon engagement on myeloma cells. CONCLUSIONS. Data presented here demonstrate that E- and P-selectin in the BM microenvironment interact with leukemia and myeloma cells, and suggest that they have an impact on proliferation and survival of malignant plasma cells. These protective effects may induce drug resistance in malignant clones, leading to disease relapse. Interfering with these interactions could provide new therapeutic options. - Le corps humain dépend du système immunitaire pour sa protection face aux agressions, notamment des bactéries ou des virus, ou face à une dysfonction de l'organisme. Ce système est composé de plusieurs types cellulaires, regroupés sous le nom de leucocytes, qui participent à son fonctionnement. Ces cellules se développent à partir d'une cellule souche hématopo'iétique commune qui réside dans la moelle osseuse. Comme c'est le cas dans les autres tissus, les cellules du système immunitaire peuvent aussi développer des cancers, appelés tumeurs hématopoïétiques ou tumeurs du sang. Bien que ces maladies puissent être traitées avec succès grâce à de fortes doses de chimiothérapies ou à d'autres moyens comme les greffes, les patients connaissent un fort taux de rechute. La raison de ces récidives est la survie d'une partie des cellules malignes dans la moelle osseuse, où elles reçoivent une protection au traitement par le biais de l'interaction avec d'autres cellules. Les sélectines (E-, P- et L-sélectine) régulent l'interaction des leucocytes avec l'endothélium (la paroi des vaisseaux sanguins), d'autres leucocytes et les plaquettes ; ces interactions surviennent quand les leucocytes atteignent un site d'inflammation ou un organe cible. Dans la moelle osseuse, la E- et la P-sélectine se trouvent sur les cellules de l'endothélium et sur les macrophages, qui sont d'autres leucocytes faisant partie du stroma de la moelle. Elles pourraient être impliquées dans la protection des cellules cancéreuses évoquée plus haut. Les molécules d'adhésion avec lesquelles les sélectines s'associent, autrement dit les ligands des sélectines, sont des glycoprotéines. Ces protéines ont besoin de sucres spécifiques pour acquérir une telle capacité d'adhésion. Dans le cadre de cette thèse, nous avons étudié deux types de cellules extraites du sang et de la moelle osseuse des patients atteints d'une leucémie aiguë (les blastes) ou de myélome multiple (les plasmocytes), et leur capacité à se lier aux sélectines. Nous avons démontré une interaction entre ces cellules malignes et la E- et/ou la P-sélectine, à condition que les ligands soient correctement décorés. De plus, lors que les plasmocytes se lient aux sélectines, une cascade de signaux à l'intérieur des cellules stimule leur prolifération et leur survie. L'ensemble de ces résultats permet l'identification de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles de ces hémopathies de mauvais pronostic.