Rearrangements of the erythropoietin receptor are ...

3 downloads 0 Views 102KB Size Report
Sep 5, 2015 - fedratinib, momelotinib, or pacritinib alone or in combination with daunrobucin, vincristine or dexamethasone (synergistic effect). The efficacy of ...
9/5/2015

Abstract 4369: Rearrangements of the erythropoietin receptor are recurrent in Ph­like acute lymphoblastic leukemia and are sensitive to Jak2 inhibition

Cancer Research cancerres.aacrjournals.org doi: 10.1158/1538­7445.AM2015­4369 Cancer Res August 1, 2015 75; 4369

Abstract 4369: Rearrangements of the erythropoietin receptor are recurrent in Ph­like acute lymphoblastic leukemia and are sensitive to Jak2 inhibition Ilaria Iacobucci 1, Kathryn G. Roberts1, Yongjin Li 2, Jinghui Zhang2, Richard C. Harvey3, Debbie Payne­Turner1, Marcus Valentine4, Kelly McCastlain1, John Easton2, I­Ming Chen3, Michael Rusch2, Steven M. Kornblau5, Marina Konopleva5, Elisabeth Paietta6, Jacob M. Rowe7, Ching­Hon Pui 8, Julie M. Gastier­Foster9, Shalini Reshmi 9, Mignon L. Loh10, Cheryl Willman3, James R. Downing1, Stephen P. Hunger11, and Charles G. Mullighan1 +

Author Affiliations

Proceedings: AACR 106th Annual Meeting 2015; April 18­22, 2015; Philadelphia, PA

Abstract Introduction:  Ph­like  acute  lymphoblastic  leukemia  (ALL)  is  characterized  by  a  diverse  range  of  genetic  alterations  that  activate  cytokine  receptor  and  kinase signaling. We recently identified (Roberts KG, NEJM 2014) rearrangements of the erythropoietin receptor (EPOR) with immunoglobulin heavy (IGH) or kappa (IGK) chain loci in 154 Ph­like ALL. Here, we aimed to investigate their spectrum and recurrence in an extended cohort, as well as their pathogenic role and therapeutic potential in childhood Ph­like ALL. Methods:  Whole  transcriptome  sequencing,  real­time  quantitative  PCR  (qPCR)  and  Sanger  sequencing  were  performed  to  detect  and  map  the  EPOR rearrangements in 307 Ph­like ALL. Wild­type or EPOR rearranged alleles were expressed in IL­3­dependent mouse hematopoietic Ba/F3 cells and IL­7­dependent pre­B cells harboring alterations of Arf and/or the dominant negative IKZF1 allele IK6. Proliferation and downstream EPOR signaling were examined in absence or presence  of  erythropoietin  (EPO).  Leukemic  growth  was  monitored  in  C57BL/6  mice  transplanted  with  Arf­/­  pre­B  cells  expressing  rearranged  EPOR.  Luciferase­ marked xenografts were established in NOD­SCID­IL2R gamma (NSG) null mice. Signaling, EPO­dependent proliferation and sensitivity to the JAK inhibitors  were assessed ex vivo and in vivo. Results:  EPOR  rearrangements  were  identified  in  8.3%  of  Ph­like  ALL  as  the  result  of:  i)  inversion  and  cryptic  insertion  under  the  promoter  region  of  IGH/IGK;  ii) reciprocal translocation; or iii) fusion to 5′ LAIR1. All rearrangements resulted in ectopic overexpression of a C­terminal truncated receptor, confirmed by qPCR, that retained the phosphorylation site required for STAT5 activation, but lacked multiple tyrosine residues required for normal negative regulation. The rearranged alleles were  expressed  at  higher  and  more  prolonged  levels  than  wild­type  EPOR  in  Ba/F3  and  Arf­/­  mouse  pre­B  cells,  and  sustained  cell  proliferation  with  increased STAT5  phosphorylation  following  exogenous  EPO  stimulation.  In  vivo,  the  truncated  receptor  promoted  leukemia  development  in  C57BL/6  mice.  Xenografted EPOR­rearranged  leukemic  cells  exhibited  high  levels  of  truncated  EPOR,  STAT5  phosphorylation  and  ex  vivo  sensitivity  to  JAK2  inhibition  using  ruxolitinib, fedratinib, momelotinib, or pacritinib alone or in combination with daunrobucin, vincristine or dexamethasone (synergistic effect). The efficacy of Jak2 inhibition and the synergistic effect of combining ruxolitinib and dexamethasone were subsequently demonstrated in vivo. Conclusions:  EPOR  rearrangements  are  recurrent  in  Ph­like  ALL  and  result  in  ectopic  expression  of  truncated  EPOR  and  activation  of  JAK2­STAT5  signaling pathway, sustaining leukemia development in vivo. Xenografted EPOR­rearranged leukemia cells exhibit ex vivo and in vivo sensitivity to JAK2 inhibitors alone or in combination with chemotherapy. Citation  Format:  Ilaria  Iacobucci,  Kathryn  G.  Roberts,  Yongjin  Li,  Jinghui  Zhang,  Richard  C.  Harvey,  Debbie  Payne­Turner,  Marcus  Valentine,  Kelly  McCastlain, John  Easton,  I­Ming  Chen,  Michael  Rusch,  Steven  M.  Kornblau,  Marina  Konopleva,  Elisabeth  Paietta,  Jacob  M.  Rowe,  Ching­Hon  Pui,  Julie  M.  Gastier­Foster, Shalini Reshmi, Mignon L. Loh, Cheryl Willman, James R. Downing, Stephen P. Hunger, Charles G. Mullighan. Rearrangements of the erythropoietin receptor are recurrent  in  Ph­like  acute  lymphoblastic  leukemia  and  are  sensitive  to  Jak2  inhibition.  [abstract].  In:  Proceedings  of  the  106th  Annual  Meeting  of  the  American Association for Cancer Research; 2015 Apr 18­22; Philadelphia, PA. Philadelphia (PA): AACR; Cancer Res 2015;75(15 Suppl):Abstract nr 4369. doi:10.1158/1538­ 7445.AM2015­4369 ©2015 American Association for Cancer Research.

http://cancerres.aacrjournals.org/content/75/15_Supplement/4369.short

1/1