Cardiac iron overload evaluation in thalassaemic patients using T2* magnetic resonance imaging following chelation therapy: a multicentre cross-sectional study

Abstract Introduction Magnetic resonance imaging (MRI) T2* technique is used to assess iron overload in the heart, liver and pancreas of thalassaemic patients. Optimal iron chelation and expected tissue iron response rates remain under investigation. The objective of this study was to analyse serum ferritin and the iron concentration in the heart, liver and pancreas measured by MRI T2*/R2* during regular chelation therapy in a real-world cohort of patients with thalassemia. Methods We evaluated thalassaemic patients ≥ 7 years old undergoing chelation/transfusion therapy by MRI and assessed serum ferritin at baseline and follow-up from 2004-2011. Results We evaluated 136 patients, 92% major thalassaemic, with a median age of 18 years, and median baseline ferritin 2.033ng/ml (range: 59-14,123). Iron overload distribution was: liver (99%), pancreas (74%) and heart (36%). After a median of 1.2 years of follow-up, the iron overload in the myocardium reduced from 2,63 Fe mg/g to 2,05 (p 0.003). The optimal R2* pancreas cut-off was 148 Hertz, achieving 78% sensitivity and 73% specificity. However, when combining the R2* pancreas cut off ≤ 50 Hertz and a ferritin ≤ 1222 ng/ml, we could reach a negative predictive value (NPV) of 98% for cardiac siderosis. Only 28% were undergoing combined chelation at baseline assessment, which increased up to 50% on follow up evaluation. Conclusions Chelation therapy significantly reduced cardiac siderosis in thalassaemic patients. In patients with moderate/severe liver iron concentration undergoing chelation therapy, ferritin levels and myocardium iron improved earlier than the liver siderosis.

Avaliação do perfil de expressão das moléculas OX40, 4-1BB e CD40/CD40L no mieloma múltiplo / Evaluation of the expression profile of the molecules OX40, 4-1BB and CD40/CD40L in multiple myeloma

Introdução: O mieloma múltiplo é uma desordem clonal das células plasmocitárias e, responde por 10-15% das neoplasias hematológicas. Apresenta diversas alterações no sistema imune, caracterizadas por déficits na produção de anticorpos; alterações do perfil imunológico das células T; aumento da expressão do PD-L1; modificações no microambiente medular favorecendo o recrutamento de populações imunossupressoras como as Treg e disfunção nas células dendríticas. Manter um sistema imune ativo é fundamental para o controle da doença, pacientes com manutenção de células T efetoras apresentam maiores taxas de remissão e sobrevida. Receptores coestimuladores como o OX40, CD40/CD40L e 4-1BB, participam na ativação, proliferação e amplificação da resposta imune. Objetivo: Avaliar os níveis de linfócitos B e T e das moléculas coestimuladoras OX40, CD40, CD40L e 4-1BB no sangue e medula óssea dos pacientes com mieloma múltiplo. Métodos: Trata-se de estudo exploratório, realizado entre 2016 e 2019 no Hospital de Câncer de Pernambuco (HCP) e Laboratório de Pesquisa Translacional do Instituto de Medicina Integral Prof. Fernando Figueira (IMIP). Foram incluídas 40 pacientes, até 79 anos de idade, com diagnóstico de Mieloma Múltiplo. Coletas de sangue periférico e medula óssea foram realizadas ao diagnóstico. As mensurações dos níveis de expressão de proteínas de membrana CD20, CD3, OX40, CD40/CD40L foram detectadas pela técnica de Cytometric Bead Array por citometria de fluxo. A dosagem dos níveis solúveis de s4-1BB, sOX40 e sCD40L foi realizada por enzyme linked immunonoSorbent assay (ELISA). Foi realizada análise de curva Receiver Operating Characteristic (ROC) para determinar o melhor valor de acurácia de cada marcador estudado assim como, a ocorrência de óbito. A análise estatística foi realizada no programa GraphPadPrism v8.0. O nível de significância estatística foi de p<0,05. Resultados: Em sangue periférico, comparando-se pacientes e controles, verificou-se níveis menores de CD20 (p<0,0001) e CD20low (p<0,0001), CD40+ em leucócitos totais (p=0,0005), CD40+ em linfócitos (0,0006) e CD40/CD3+ (p<0,0001) no grupo de pacientes. Mas, em contrapartida, os pacientes apresentaram níveis mais elevados de OX40+ (p=0,0012), CD40L+ em leucócitos totais (p=0,002) e OX40+/CD3+ (p<0,0001). Os níveis séricos de s4-1BB (p=0,03) e sOX40 (p=0,01) estavam reduzidos no grupo de MM quando comparado aos controles. Na análise segundo o ISS, somente os níveis de expressão de CD40L+ em leucócitos (p=0,01) e de CD40+ em linfócitos (p=0,0045), mostraram níveis superiores nos pacientes com ISS1-2 em relação ao ISS-3. As medidas de expressão de OX40+ e CD40L+ em leucócitos totais eram inferiores nos casos com evolução para óbito (p<0,0006 e p=0,002, respectivamente). Os pacientes que apresentavam níveis de expressão de OX40 em leucócitos totais ≥2,93% tiveram maior sobrevida em relação àqueles com valores <2,93% (p=0,03), bem como aqueles com CD40L em leucócitos totais com valores ≥3,09% (p=0,001). Na análise da medula óssea, segundo o ISS, somente os níveis de expressão de OX40/CD3+, mostraram níveis superiores nos pacientes com ISS1-2 em relação ao ISS-3 (p<0,0017). Não foram observadas diferenças significativas entre os valores de expressão dos diversos marcadores em medula óssea, com relação ao desfecho óbito. Na análise de correlação de Spearman, os valores de CD20 em sangue e medula óssea, apresentam uma correlação moderada entre si (r=0,64 e p<0,0001). Conclusão: Os resultados deste estudo permitem concluir que existem alterações de mecanismos celulares envolvidos na regulação e ativação da resposta imune no MM quando comparados aos controles. A manutenção de níveis mais elevados de moléculas coestimuladoras (OX40 ≥2,93% e CD40L≥ 3,09%), foi preditiva de melhor sobrevida no MM

Introduction: Multiple myeloma (MM) is a malignant plasma cell (PC) disorder, accounting for approximately 10-15% of all hematological cancers. Multiple myeloma presents several immune system alterations, characterized by deficits in antibody production, disruption of the T-cell immune profile, increased expression of cell death ligand 1 (PD-L1), changes in the bone marrow microenvironment favoring the recruitment of immunosuppressive populations such as Tregs and dysfunction in dendritic cells. It is important to preserve the integrity of the active immune system for the control of disease progression and patients with maintenance of T-cell cytotoxic activities improve rates of remission and overall survival. Co-stimulating receptors such as OX40, CD40/CD40L and 4-1BB, cooperate in the activation, proliferation, and amplification of the immune response. Objective: To evaluate T and B lymphocyte levels as well as co-stimulating molecules OX40, CD40, CD40L and 4-1BB in the blood and bone marrow of multiple myeloma patients. Methods: This is a cross-sectional and exploratory study, conducted between 2016 and 2019 at Pernambuco Cancer Hospital (HCP) and Translational Research Laboratory of Instituto de Medicina Integral Prof. Fernando Figueira (IMIP). Forty patients, up to 79 years of age, diagnosed with Multiple Myeloma were included. Peripheral blood and bone marrow samples were collected at diagnosis. Serum concentrations of CD20, CD3, OX40, CD40/CD40L were detected through the Cytometric Bead Array technique by flow cytometry, and the soluble forms of s4-1BB, sOX40 e sCD40L by enzyme linked immunosorbent assays. Receiver Operating Characteristic (ROC) curve analysis was performed to determine not only the best accuracy value of each studied marker but also, mortality. Statistical analysis was performed in the GraphPadPrism v8.0 program and the level of statistical significance was p <0.05. Results: In peripheral blood, comparing patients and controls, there were lower levels of CD20 (p<0.0001) and CD20low (p<0.0001), CD40+ in total leukocytes (p=0.0005), CD40+ in lymphocytes (0.0006) and CD40/CD3+ (p<0.0001) in the patient group. However, on the other hand, patients had higher levels of OX40+ (p=0.0012), CD40L+ in total leukocytes (p=0.002) and OX40+/CD3+ (p<0.0001). Serum levels of s4-1BB (p=0.03) and sOX40 (p=0.01) were reduced in the MM group compared to controls. According to the ISS, CD40L+ in leukocytes (p=0.01) and CD40+ in lymphocytes (p=0.0045) showed higher levels in patients with ISS1-2 compared to ISS-3. Regarding the outcome death, levels of OX40+ and CD40L+ in total leukocytes were lower (p<0.0006 and p=0.002, respectively). In survival analyses, patients who had OX40+ levels in total leukocytes ≥2.93% had higher survival compared to those with levels <2.93% (p=0.03), as well as those with CD40L+ in total leukocytes with values ≥3.09% (p=0.001). In the bone marrow only the OX40/CD3+ levels were higher in patients with ISS1-2 compared to ISS-3 (p<0.0017). No significant differences were observed between values of other bone marrow markers in relation to the outcome death. In Spearman's correlation analysis, CD20 levels in blood and bone marrow present moderate correlation between them (r=0.64 and p<0.0001). Conclusion: This study shows differences in cellular mechanisms involved in the regulation and activation of immune response in MM patients in comparison to healthy controls. The maintenance of higher levels of co-stimulating molecules (OX40 ≥2.93% and CD40L≥ 3.09%) is associated with better survival in multiple myeloma

Sobrecarga de ferro em adolescente com xerocitose: a importância da ressonância nuclear magnética / Iron overload in a teenager with xerocytosis: the importance of nuclear magnetic resonance imaging

Relatar um caso de sobrecarga de ferro secundária à xerocitose, uma doença rara, em uma adolescente, diagnosticada por meio de ressonância magnética em T2*. Relatamos o caso de uma paciente sintomática com xerocitose, nível de ferritina de 350ng/mL e sobrecarga de ferro cardíaca significativa. Ela foi diagnosticada por ressonância magnética em T2* e recebeu terapia de quelação. Análise por ectacitometria confirmou o diagnóstico de xerocitose hereditária. Na sequência, a ressonância magnética em T2* demonstrou resolução completa da sobrecarga de ferro em vários órgãos e novo ecocardiograma revelou resolução completa das alterações cardíacas anteriores. A paciente permanece em terapia de quelação. Xerocitose é uma desordem genética autossômica dominante rara, caracterizada por estomatocitose desidratada. O paciente pode apresentar fadiga intensa e sobrecarga de ferro. Sugerimos o uso regular de ressonância magnética em T2* para o diagnóstico e controle da resposta à quelação de ferro em xerocitose e acreditamos que o exame pode ser útil também em outras anemias hemolíticas que necessitam de transfusões.

To report a case of iron overload secondary to xerocytosis, a rare disease in a teenager, diagnosed, by T2* magnetic resonance imaging. We report the case of a symptomatic patient with xerocytosis, a ferritin level of 350ng/mL and a significant cardiac iron overload. She was diagnosed by T2* magnetic resonance imaging and received chelation therapy Ektacytometric analysis confirmed the diagnosis of hereditary xerocytosis. Subsequent T2* magnetic resonance imaging demonstrated complete resolution of the iron overload in various organs, as a new echocardiography revealed a complete resolution of previous cardiac alterations. The patient remains in chelation therapy. Xerocytosis is a rare autosomal dominant genetic disorder characterized by dehydrated stomatocytosis. The patient may present with intense fatigue and iron overload. We suggest the regular use of T2* magnetic resonance imaging for the diagnosis and control of the response to iron chelation in xerocytosis, and we believe it can be used also in other hemolytic anemia requiring transfusions.

Sobrecarga de ferro em pacientes talassêmicos brasileiros / Iron overload in Brazilian thalassemic patients

Objectives: To evaluate the use of magnetic resonance imaging in patients with Beta-thalassemia and to compare T2* magnetic resonance imaging results with serum ferritin levels and the redox active fraction of labile plasma iron. Methods: We have retrospectively evaluated 115 chronically transfused patients (65 women). We tested serum ferritin with chemiluminescence, fraction of labile plasma iron by cellular fluorescence and used T2* MRI to assess iron content in the heart, liver, and pancreas. Hepatic iron concentration was determined in liver biopsies of 11 patients and the results were compared with liver T2* magnetic resonance imaging. Results: The mean serum ferritin was 2,676.5+/- 2,051.7ng/mL. A fraction of labile plasma iron was abnormal (> 0,6 Units/mL) in 48/83 patients (57%). The mean liver T2* value was 3.91 ± 3.95 ms, suggesting liver siderosis in most patients (92.1%). The mean myocardial T2* value was 24.96 ± 14.17 ms and the incidence of cardiac siderosis (T2* < 20 ms) was 36%, of which 19% (22/115) were severe cases (T2* < 10 ms). The mean pancreas T2* value was 11.12 ± 11.20 ms, and 83.5% of patients had pancreatic iron deposition (T2* < 21 ms). There was significant curvilinear and inverse correlation between liver T2* magnetic resonance imaging and hepatic iron concentration (r= -0.878; p < 0.001) and moderate correlation between pancreas and myocardial T2* MRI (r = 0.546; p < 0.0001). Conclusion: A high rate of hepatic, pancreatic and cardiac impairment by iron overload was demonstrated. Ferritin levels could not predict liver, heart or pancreas iron overload as measured by T2* magnetic resonance imaging. Therewas no correlation between liver, pancreas, liver and myocardial iron overload, neither between ferritin and fraction of labile plasma iron with liver, heart and pancreas T2* values.

Objetivo: Avaliar o acúmulo de ferro em diferentes órgãos por meio da ressonância nuclear magnética T2* e correlacionar os resultados aos níveis de ferritina sérica, ferro plasmático lábil e outros órgãos envolvidos. Métodos: Foram avaliados retrospectivamente 115 pacientes talassêmicos (sendo 65 mulheres). A concentração hepática de ferro foi determinada em biópsia de 11 pacientes; os resultados foram comparados com os valores de T2* fígado. Resultados: a ferritina sérica média foi de 2.676,5 +/- 2.051,7 ng/mL. O ferro plasmático lábil foi anormal (> 0,6 Unidades/mL) em 48/83 pacientes (57%). A média dos valores de T2* no fígado foi 3,91 ± 3,95 ms, sugerindo siderose hepática em 92,1% pacientes. A média do T2* cardíaco foi de 24,96 ± 14,17 ms e 36% dos pacientes apresentavam siderose cardíaca (T2* < 20ms), dos quais 19% (22/115) já apresentavam sobrecarga cardíaca grave (T2* < 10 ms). A média de T2* no pâncreas foi de 11,12 ± 11,20 ms, perfazendo um total de 83,5% de pacientes com sobrecarga de ferro pancreático (T2* < 21 ms). Houve correlação significativa, curvilínea e inversa entre T2* fígado e a concentração de ferro hepática (r = -0,878; p <0,001) e correlação moderada entre T2* pâncreas e T2* miocárdio (r = 0,546; p<0,0001). Conclusão: Uma elevada taxa de acometimento hepático, pancreático e cardíaco por sobrecarga férrica foi demonstrada. Os níveis de ferritina não puderam prever sobrecarga de ferro hepático, cardíaco ou pancreáticos medidos por meio da ressonância nuclear magnética T2*. Não houve correlação entre a sobrecarga de ferro no fígado, pâncreas e miocárdio, nem entre a ferritina e os níveis plasmáticos de ferro sérico e os valores de T2* no fígado, coração e pâncreas.

Uso de gemtuzumabe ozogamicina combinado com quimioterapia convencional em pacientes com leucemia mieloide aguda / Use of gemtuzumab ozogamycin combined with conventional chemotherapy in patients with acute myeloid leukemia

Objective: To analyze the outcome of patients treated with gemtuzumab ozogamycin combined with conventional therapy treated at Hospital Israelita Albert Einstein. Methods: 14 patients who had high risk features (secondary leukemia, unfavorable cytogenetics, and refractory disease) were treated with gemtuzumab ozogamycincombined with conventional therapy and their outcome was analysed by reviewing their medical records. Results: Overall response rate was 58%, with 43% achieving complete response, with a median followup of 11 months, event-free survival was 3 months. Eleven patients died, 6 of them due to refractory acute myeloid leukemia. Only four patients presented with grade 3 to 4 toxicities and only one patient had sinusoidal obstruction syndrome after bone marrow transplant. Conclusion: gemtuzumab ozogamycin combined with chemotherapy is a feasible treatment regimen in acute myeloid leukemia patients. However, further studies are necessary to clarify which subgroup of patients may benefit from this treatment.

Objetivo: Analisar a evolução de pacientes tratados com gemtuzumabe ozogamicina combinado à terapêutica convencional no Hospital Israelita Albert Einstein. Métodos: 14 pacientes que tinham alto risco (leucemia secundária, citogenética desfavorávele doença refratária) foram tratados com gentuzumabe ozogamicina associado à terapêutica convencional, e sua evolução foi analisada por meio de seus prontuários médicos. Resultados: A taxa total de resposta foi de 58%, com 43% chegando a resposta completa, em acompanhamento médio de 11 meses, e três meses com intervalo de sobrevivência livre. Foram a óbito 11 pacientes, 6 deles por leucemia mieloide aguda. Somente quatro pacientes apresentaram graus 3 a 4 de toxicidade e apenas um paciente teve síndrome de obstrução sinusoidal após transplante de medula. Conclusão: Gemtuzumabe ozogamicina associado à terapêutica quimioterápica convencional éum tratamento factível em pacientes com leucemia mieloide aguda. Contudo, novos estudos são necessários para esclarecer qual o subgrupo de pacientes que pode se beneficiar desse tratamento.