De betekenis van aantal leukocyten en immunologische typering voor de prognose van acute lymfatische leukemie bij kinderen

Inleiding

Van kinderen met acute lymfatische leukemie (ALL) aangemeld bij de Stichting Nederlandse Werkgroep Leukemie bij Kinderen (SNWLK) worden sinds 1972 de leukemische cellen centraal getypeerd. De morfologisch-cytochemische typering wordt gedaan door het laboratorium van de SNWLK te 's-Gravenhage. Sinds 1979 worden de leukemische cellen immunologisch getypeerd door het Centraal Laboratorium van de Bloedtransfusiedienst (CLB) van het Nederlandse Rode Kruis.1 Uit de literatuur2-4 en uit eigen onderzoek van de SNWLK5 kan de conclusie worden getrokken, dat voor een langdurige leukemievrije overleving het aantal leukocyten bij diagnose belangrijk is. Het aantal leukocyten bij diagnose is een kenmerk dat verband houdt met de in het lichaam aanwezige hoeveelheid tumorcellen. Het immunologische fenotype is een kenmerk dat verband houdt met het differentiatiestadium en de aard van de cel.

In dit artikel wordt verslag gedaan van een onderzoek naar de vraag of (1) de immunologische typering prognostische betekenis heeft voor het bereiken van een complete remissie (inductiefase) en voor de duur van de remissie en (2) of deze prognostische betekenis onafhankelijk is van het aantal leukocyten bij diagnose. Eerst wordt een beschrijving gegeven van kenmerken die patiëntgebonden zijn en kenmerken die met de ziekte samenhangen en van de verdeling van deze kenmerken over de verschillende immunologische subgroepen. Vervolgens wordt het bereiken van een complete remissie beoordeeld in relatie tot het aantal leukocyten en de immunologische subgroep. Tot slot wordt nagegaan hoe de invloed van deze kenmerken is op de remissieduur.

PatiËnten en methoden

Tussen mei 1979 en november 1982 werden 355 kinderen jonger dan 15 jaar met ALL bij de SNWLK aangemeld.6 Van 212 van hen werd ALL immunologisch getypeerd. Wat betreft de remissieduur zijn gegevens verwerkt tot en met 15 juli 1984. Van alle 355 patiënten werden bij diagnose geregistreerd: leeftijd, geslacht, aantal leukocyten en het wel of niet aanwezig zijn van een mediastinale verbreding.

Aan de hand van bloed- en beenmergpreparaten werd na het stellen of verifiëren van de diagnose de ALL getypeerd volgens de Frans-Amerikaans-Britse (FAB) classificatie.7-9 Passen de blasten morfologisch niet in deze classificatie en is de ‘Sudan black B’-kleuring negatief, zo mogelijk aangevuld met een negatieve peroxydasereactie op elektronenmicroscopisch niveau, dan is de ALL morfologisch niet te classificeren: acute unclassifiable leukemia (m-AUL).

Immunologische typering werd gedaan zoals eerder beschreven.10 Er werd geen gebruik gemaakt van monoklonale antilichamen. De volgende vier groepen werden onderscheiden:

– Common-ALL (c-ALL): meer dan 10 van de blasten is positief met anti-c-ALL-serum.

– Pre-B-ALL: meer dan 20 van de blasten is positief met anti-c-ALL-serum en in meer dan een derde van deze cellen is IgM, meestal zonder lichte keten, aantoonbaar.

– T-ALL: meer dan 20 van de blasten vormt spontaan rosetten met schape-erytrocyten en (of) is positief met anti-T-celserum.

– B-ALL: in meer dan 20 van de blasten is op de membraan immunoglobuline aantoonbaar (IgM). De leukemische blasten die op grond van morfologische criteria lymfatisch zijn, maar niet kunnen worden ingedeeld in deze immunologische groepen, worden als immunologisch niet te classificeren gerubriceerd (i-AUL).

De patiënten in dit onderzoek werden volgens meer dan één protocol behandeld, in academische en niet-academische ziekenhuizen. Een leukemie met bij diagnose minder dan 50 x 10⁹l leukocyten in het perifere bloed, geen verbreed mediastinum en geen cerebromeningeale leukemie (CZS-leukemie), wordt binnen de SNWLK beschouwd als leukemie met een niet-verhoogd risico. Van een complete remissie wordt gesproken als in het uitstrijkje van het perifere bloed geen blasten aanwezig zijn en het aantal blasten in het beenmerguitstrijkpreparaat minder dan 5 van de in totaal 200 getelde kernhoudende cellen is, bij normale hemopoëse. Er mogen geen leukemische infiltraten elders aantoonbaar zijn. Leukemische cellen in de liquor cerebrospinalis betekenen aanwezigheid van CZS-leukemie. Overlijden voor het bereiken van een complete remissie wordt beschouwd als falen van de inductiebehandeling. Een dergelijk falen wordt meegerekend in het percentage kinderen dat geen complete remissie bereikt. De ‘remissieduur’ wordt gerekend vanaf het bereiken van een eerste complete remissie voor de desbetreffende subgroep van 191 kinderen. In tegenstelling tot overlijden in de inductiefase, wordt dood tijdens de remissiefase beschouwd als ‘verloren’ voor follow-up, tenzij obductieonderzoek een relaps van de leukemie aantoont.

Het aantal leukocyten bij diagnose is geanalyseerd op basis van een indeling in vier (dan wel twee) categorieën. Op afwezigheid van associatie tussen inductieresultaat en enkele (categorische) kenmerken is getoetst door middel van de gebruikelijke chikwadraattoetsen voor kruistabellen. Op dezelfde manier werd nagegaan of deze kenmerken verschillend verdeeld zijn in de immunologisch getypeerde groep van 212 kinderen en in de restgroep van 143 kinderen. De logranktoets11 is gebruikt voor het toetsen van de nulhypothesen dat aantal leukocyten respectievelijk immunologisch fenotype afzonderlijk geen invloed heeft op de remissieduur (vergelijking van de remissieduurkrommen in fig. 1 respectievelijk fig. 2). Tevens werd de invloed van het immunologische fenotype getoetst met correctie voor het aantal leukocyten door middel van de gestratificeerde logranktoets,11 waarbij de twee strata worden onderscheiden door een aantal leukocyten beneden respectievelijk vanaf 50 x 10⁹l (fig. 3). De remissieduren zijn zowel voor de gehele observatieperiode (tot 15 juli 1984) als voor de eerste 24 maanden vergeleken.

Resultaten

In tabel 1 en 2 zijn de patiënten- en ziektekenmerken aangegeven per subgroep van 212 patiënten met een morfologisch en immunologisch getypeerde leukemie. c-ALL is het meest voorkomende type (59,9); de mediane leeftijd bij diagnose is 4 jaar. Het aantal leukocyten bij diagnose is laag. Slechts zelden is een verbreed mediastinum of een vroege cerebromeningeale uitbreiding van de ziekte geconstateerd. Morfologisch overweegt het type L-1 volgens de FAB-classificatie. Pre-B-ALL komt minder vaak voor (16). De verdeling van patiënten- en ziektekenmerken verschilt weinig van die bij c-ALL. B-ALL (0,9) is zeldzaam. Van de twee patiënten in deze subgroep werd de leukemie als L-2 respectievelijk als L-3 getypeerd. T-ALL (14,2) komt vooral voor bij oudere jongens. Het aantal leukocyten bij diagnose is vaak hoog, waarbij tevens in ongeveer 65 een verbreed mediastinum wordt gevonden. Vroege cerebromeningeale uitbreiding van de leukemie komt herhaaldelijk voor (16). Morfologisch overweegt het L-2-type. Acute, immunologisch niet te classificeren leukemie (i-AUL) vormt een niet te verwaarlozen groep (9,0). Zowel wat patiënten- als wat ziektekenmerken betreft, lijkt deze vorm van leukemie kenmerken te tonen van T-ALL enerzijds en van c-ALL en pre-B-ALL anderzijds.

Van de 212 kinderen die immunologisch getypeerd konden worden, bereikte 92,9 een complete remissie; 4,2 kwam niet in remissie; van 1,9 is het onbekend en 0,9 werd niet behandeld. Het in complete remissie komen hangt samen met het aantal leukocyten (p = 0,003) en met het immunologische fenotype (p = 0,04).

Uit tabel 3 blijkt dat de kans om in complete remissie te komen kleiner is naarmate het aantal leukocyten hoger is. Tevens blijkt dat c-ALL en pre-B-ALL prognostisch gunstiger zijn voor het bereiken van een complete remissie dan T-ALL en i-AUL. Het aantal leukocyten en het immunofenotype bij diagnose zijn echter niet onafhankelijk van elkaar (p

De langste remissieduur die tot dusver werd waargenomen was 61 maanden. Van de 197 kinderen die een complete remissie bereikten, kregen 67 een relaps van de leukemie voor de afsluitingsdatum van het onderzoek. Van 5 kinderen is dit onbekend. Eén kind is bij het bereiken van een complete remissie overleden. De remissieduur, geanalyseerd bij 191 kinderen, is verschillend voor de vier naar aantal leukocyten onderscheiden curven van figuur 1 (p = 0,0003). Opvallend in deze curven is, dat de laatst optredende relaps bij 42 maanden plaatsvindt in de groep met leukocyten 9l. Tussen de vier immunologische subgroepen van figuur 2 werd géén significant verschil gevonden (p = 0,144). Maar ook hier valt op dat juist in de groep c-ALL nog een relaps optreedt 42 maanden na het bereiken van de complete remissie. Beperkt men de analyse tot de eerste 24 maanden, dan is er niet alleen een verschil voor aantal leukocyten (p = 0,0001), maar ook voor immunologisch fenotype (p = 0,006). Wanneer de invloed van het immunologische fenotype wordt gecorrigeerd voor het aantal leukocyten (9l versus ? 50 x 10⁹l), dan is het laatstgenoemde verschil niet meer significant over de gehele waarnemingsperiode (zie fig. 3).

Beschouwing

Evenals in een recent overzichtsartikel is beschreven,12 wordt ook bij Nederlandse kinderen een verband gevonden tussen immunologische subgroepen en bepaalde patiënten- en ziektekenmerken. c-ALL komt het meest voor op de kinderleeftijd, gaat gepaard met lage aantallen leukocyten bij diagnose en toont bij het begin van de ziekte zelden uitbreiding naar CZS of mediastinum. T-ALL komt meer voor bij jongens op hogere leeftijd en heeft vaak hoge aantallen leukocyten bij diagnose en uitbreiding van de ziekte naar CZS of mediastinum. Pre-B-ALL uit zich bij diagnose op dezelfde wijze als c-ALL, en de i-AUL lijkt het midden te houden tussen c-ALL en T-ALL, zowel wat betreft de relatie tot andere kenmerken bij diagnose, als wat betreft de remissiecurven. Er wordt, ook wanneer gecorrigeerd wordt voor aantal leukocyten bij diagnose, geen significant verschil gevonden tussen de vier immunologische subgroepen wat betreft de duur van de eerste complete remissie. Het verschil over de eerste 24 maanden verdwijnt door stratificatie naar aantal leukocyten. Het ligt voor de hand te concluderen dat de immunologische typering in deze groep patiënten niet resulteert in een extra prognostisch kenmerk naast het gebruikelijke kenmerk van aantal leukocyten.

Hieraan dient een aantal kritische kanttekeningen te worden toegevoegd. Ten eerste dat de 212 kinderen met ALL werden getypeerd uit een totaal van 355 kinderen met ALL. De resultaten mogen dus niet zonder meer van toepassing worden verklaard op alle kinderen met ALL in Nederland, die wel voor 98 worden geregistreerd.5 Er is nagegaan of er voor patiëntenkenmerken (leeftijd, geslacht) of ziektekenmerken (aantal leukocyten, verbreed mediastinum, CZS-leukemie of FAB-type) selectie is opgetreden. Er bleek voor deze kenmerken geen significant verschil te zijn tussen de onderzochte groep en de patiënten met niet-immunologisch getypeerde ALL (ten minste p > 0,10).

Een tweede kritische kanttekening geldt de heterogeniteit in behandeling. Meer dan één behandelingsprotocol werd toegepast. O.a. vanwege de in Nederland gehanteerde onderverdeling in ALL met standaard- of verhoogd risico en de daarmee verbonden behandelingen is het moeilijk de invloed van behandelingsheterogeniteit te beoordelen. Dit betekent dat de resultaten met enige voorzichtigheid geïnterpreteerd dienen te worden. Opvallend is desalniettemin, dat bij de kinderen met pre-B-ALL de resultaten goed zijn (na 24 en 36 maanden is resp. 79 en 70 in eerste remissie. Crist et al. vonden in een groep van 78 kinderen met pre-B-ALL een significant kortere leukemievrije overlevingsduur dan bij kinderen met ‘null’ cell ALL (inclusief 89 c-ALL-positieve ALL).13 Daar noch de definitie noch de daarbij gehanteerde typeringsmethode van het immunologische fenotype internationaal gestandaardiseerd zijn, al is hiermee een begin gemaakt,1415 is het onderling vergelijken van resultaten moeilijk.

Een derde kritische kanttekening heeft betrekking op de kans dat een relevant verschil in remissieduur tussen bijv. c-ALL en pre-B-ALL inderdaad kan worden aangetoond met de gebruikte logranktoets bij een onbetrouwbaarheidsdrempel van bijv. 0,05. Berekeningen volgens Freedman16 laten zien, dat die kans voor onze subgroepen van 120 en 34 kinderen ongeveer 60 bedraagt als het zou gaan om een verschil van 60 versus 84 na 3½ jaar. De kans om kleinere verschillen aan te tonen is geringer.

Onze bevindingen sluiten niet uit, dat verschillende immunologische subgroepen (bijv. c-ALL of T-ALL) biologisch verschillende ziekten zouden kunnen vertegenwoordigen, waarvoor eventueel verschillende behandelingen vereist zijn. Om deze vraag te beantwoorden is minimaal een gecontroleerde en gerandomiseerde klinische studie vereist; tevens zou een heel palet van diagnostische kenmerken met mogelijk prognostische betekenis in een (bijv. exploratieve) multivariate analyse moeten worden betrokken. De toepassing van goed geïdentificeerde en gestandaardiseerde monoklonale antilichamen bij de typering van leukemie met daarnaast het gebruik van gestandaardiseerde definities van subgroepen is noodzakelijk. Dit alles zal zowel aan de vergelijkbaarheid van de resultaten met andere groepen patiënten kunnen bijdragen, als aan het differentiëren van behandelingsprotocollen naar verschillende risicogroepen.

Inlichtingen omtrent de gebruikte computerprogramma's zijn verkrijgbaar bij de Stichting Nederlandse Werkgroep Leukemie bij Kinderen.

Mede namens de werkgroepleden H. Behrendt, C. Breederveld, A. van der Does-van den Berg, H. Hählen, W.A. Kamps, J. de Koning, E.F. van Leeuwen, F.A.E. Nabben, A. Postma, J.A. Rammeloo, T.J. Schouten, E.J.M. Sjamsoedin-Visser, G.A.M. de Vaan, E.Th. van 't Veer-Korthof, A.J.P. Veerman, P. Voûte, R.S. Weening, G.E. van Zanen.