background image

1

 

 

Fifth stage 

Medicine

(Hematology)

 

Lec-

 

د.خالد نافع

 

27/10/2016

 

 

ACUTE LEUKEMIA 

     

OBJECTIVE: 

 

Define acute leukemia 

 

Classify leukemia 

 

Understand the pathogenesis 

 

Understand the pathophysiology 

 

Able to list down the laboratory investigations required for diagnosis 

 

Understand the basic management of leukemia patients 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Incidence of leukaemia of all types; 10/100 000 per annum, of which just under half are 
cases of acute leukaemia. 

 

Classification: 

 

Acute M : F 3:2 

o  Acute lymphoblastic leukemia (T-ALL & B-ALL) 
o  Acute myeloid leukemia 

 

Chronic 

o  Chronic myeloid leukemia M:F 1.3: 1  
o  Chronic lymphocytic leukemia M : F 2:1 

 


background image

2

 

 

Acute Leukaemia: 

 

Define : heterogenous group of malignant disorders which is characterised by 
uncontrolled clonal and accumulation of blasts cells in the bone marrow and body 
tissues  

 

Sudden onset  

 

If left untreated is fatal within a few weeks or months 

 

FAB Acute Myeloid Leukemia: 

Acute nonlymphocytic (ANLL)  

   )% Adult cases( 

 

M0 Minimally differentiated AML  )5% - 10%(  

 

Negative or < 3% blasts stain for MPO ,PAS and NSE  

 

blasts are negative for B and T lymphoid antigens, platelet glycoproteins and 
erythroid glycophorin A.  

 

Myeloid antigens : CD13, CD33 and CD11b are positive.  

M1 Myeloblastic without maturation   )10 - 20%( 

 

    >90% cells are myeloblasts  

 

    3% of blasts stain for MPO 

 

    +8 frequently seen  

 

M2 AML with maturation  (  30 -  40%) 

 

    30% - 90% are myeloblasts     

 

 ~ 15% with t(8:21)  

M3 Acute Promyelocytic Leukemia (APML)        (10-15%) 

 

marrow cells hypergranular promeyelocytes  

 

Auer rods/ faggot cells may be seen  

 

Classical-Hypergranular, 80% leukopaenic 

 

Variant-Hypogranular, leukocytosis  

 

Granules contain procoagulants (thromboplastin-like) -  massive DIC                                                                                    

 

t(15:17) is diagnostic 


background image

3

 

 

 

 

M4  Acute Myelomonocytic Leukemia  10-15% 

 

Incresed incidence of CNS involvement   Monocytes and promonocytes 20% - 80% 

 

M4 with eosinophilia ((M4-Eo), associated with del/inv 16q  

 

marrow eosinophil from 6% - 35%,  

 

M5a Acute Monoblastic Leukemia 10-15% 

 

M5b AMoL with differentiation <5% 

 

Often asso with infiltration into gums/skin 

 

Weakness, bleeding and diffuse erythematous skin rash  

 

 

M6 Erythroleukemia (Di Guglielmo)  <5% 

 

50% or more of all nucleated marrow cells are erythroid precursors,  

 

30% or more of the remaining nonerythroid cells are myeloblasts (if <30% then 
myelodysplasia) 

 

M7 Acute Megakaryoblastic   Leukemia   <5% 

 

Assoc with fibrosis 

 

confirm origin with platelet peroxidase + electron microscopy or MAb to vWF or 
glycoproteins 

 


background image

4

 

 

 

         

 

 

 

 

 

 

 

 

Acute 

Leukaemogenesis

Develop as a result of a genetic alteration within single cell in the bone marrow 

a) Epidemiological evidence

 

Hereditary Factors  Fanconi’s anaemia, Down’s syndrome,  Ataxia telangiectasia 

 

Radiation, Chemicals and Drugs  

 

Virus related Leukemias  Retrovirus :- HTLV 1 & EBV 

 

b) Molecular Evidence 

 

Oncogenes : 

o  Gene that code for proteins involved in cell proliferation or differentiation 

 

Tumour Suppressor Genes :  

o  Changes within oncogene or suppressor genes are necessary to cause malignant 

transformation. 

 

Oncogene can be activated by : 

o  chromosomal translocation  
o  point mutations 
o  inactivation  

 

In general, several genes have to be altered to effect neoplastic transformation.  

 

 

 


background image

5

 

 

Pathophysiology: 

 

Acute leukemia cause morbidity and mortality through :- 

o  Deficiency in blood cell number and function 
o  Invasion of vital organs 
o  Systemic disturbances by metabolic imbalance 

 

A. 

Deficiency in blood cell number or function 

i. 

Infection 

o  Most common cause of death 
o  Due to impairment of phagocytic function and neutropenia 

ii. 

Hemorrhage 

o  Due to thrombocytopenia or 2o  DIVC or liver disease 

iii. 

Anaemia 

o  normochromic-normocytic 
o  severity of anaemia reflects severity of disease 
o  Due to ineffective erythropoiesis 

 

B.         Invasion of vital organs 

o  vary according to subtype       

  

i.Hyperleukocytosis   

o  cause increase in blood viscosity 
o  Predispose to microthrombi or acute bleeding 
o  Organ involve : brain, lung, eyes 
o  Injudicious used of packed cell transfusion precipitate     hyperviscosity 

ii. 

Leucostatic tumour 

o  Rare 
o  blast cell lodge in vascular system forming macroscopic pseudotumour – erode 

vessel wall cause bleeding 

iii. 

Hidden site relapse 

o  testes and meninges 

 

 


background image

6

 

 

C.  Metabolic imbalance 

o  Due to disease or treatment 
o  Hyponatremia vasopressin-like subst. by myeloblast 
o  Hypokalemia due to lysozyme release by myeloblast 
o  Hyperuricaemia- spont lysis of leukemic blast release purines into plasma 

 

Acute Lymphoblastic Leukaemia: 

 

Cancer of the blood affecting the white blood cell known as LYMPHOCYTES.  

 

Commonest in the age 2-10 years  

 

Peak at 3-4 years.  

 

Incidence decreases with age, and a secondary rise after 40 years. 

 

In children - most common malignant disease 

 

85% of childhood leukaemia  

 

Specific manifestation: 

 

bone pain, arthritis 

 

lymphadenopathy 

 

hepatosplenomegaly 

 

mediastinal mass 

 

testicular swelling 

 

meningeal syndrome 

 

Acute Myeloid Leukemia: 

 

Arise from the malignant transformation of a myeloid precursor 

 

Rare in childhood (10%-15%) 

 

The incidence increases with age 

 

80% in adults 

 

Most frequent leukemia in neonate 

Specific manifestation

 :

 

 

Gum hypertrophy 

 

Hepatosplenomegaly 

 

Skins deposit 

 

Lymphadenopathy 

 

Renal damage 

 

DIVC 


background image

7

 

 

 

Investigations

1.   Full blood count  

 

reduced haemoglobin normochromic, normocytic anaemia, 

 

WBC  <1.0x10^9/l to >200x10^9/l, neutropenia and  blast cells 

 

Thrombocytopenia <10x10^9/l).  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Bone marrow aspiration and trephine biopsy 

 

confirm acute leukaemia    (blast > 20%) 

 

usually hypercellular 

 

3. Cytochemical staining 

 

a) Peroxidase :-  
* negative ALL 
* positive AML 

 

b) Periodic acid schiff  
*Positive ALL (block) 
* Negative AML 

 

c) Acid phosphatase : 
focal positive 
(T-ALL)  

 

 

 


background image

8

 

 

4. Immunophenotyping  

 

 identify antigens present on the blast cells 

 

determine whether the leukaemia is lymphoid or myeloid(especially important when 
cytochemical markers are negative or equivocal. E.g : AML-MO) 

 

differentiate T-ALL and B-ALL  

 

Certain antigens have prognostic significance 

 

Rare cases of biphenotypic where both myeloid and lymphoid antigen are expressed  

 

Able to identify the subtype of leukemia. E.g : AML-M7 has a specific surface marker 
of CD61 etc. 

 

Monoclonal antibodies(McAb) are recognised under a cluster of differentiation(CD). 
  
MONOCLONAL ANTIBODIES USED FOR CHARACTERISATION OF ALL AND AML. 
  
Monoclonal antibodies 
AML : 

 

 

CD13, CD33 

ALL  :  B-ALL           CD10, CD 19, CD22 

 

 

  T-ALL           CD3, CD7 

 

5. Cytogenetics and molecular studies  

 

detect abnormalities within the leukaemic clone  

 

diagnostic or prognostic value 

 

E.g : the Philadelphia chromosome: the product of a translocation between                                                                                                   
chromosomes 9 and 22 

 

confers a very poor prognosis in ALL 

COMMON CHROMOSOME ABNORMALITIES ASSOCIATED WITH ACUTE LEUKEMIA 

 

t(8;21)     AML with maturation (M2) 

 

t(15;17)   AML-M3(APML) 

 

Inv 16      AML-M4 

 

t(9;22)     Chronic granulocytic leukemia 

 

t(8;14)     B-ALL 

 

6. Biochemical screening  

 

leucocyte count very high - renal impairment and hyperuricaemia  

 

 


background image

9

 

 

7. Chest radiography  

 

mediastinal mass - present in up to 70% of patients with T -ALL 

 

In childhood ALL bone lesions may also seen.  

 

8. Lumbar puncture  

 

initial staging inv. to detect leukaemic cells in the cerebrospinal fluid, indicating 
involvement of the CNS 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Management: 

Supportive care 

1. Central venous catheter inserted

 

to : 

o  facilitate blood product 
o  adm. of chemotherapy

 

and antibiotics 

o  frequent blood sampling  

 

2. Blood support :- 

o  platelet con.  for bleeding episodes or if      the platelet count is <10x10^9/l with fever 
o  fresh frozen plasma if the coagulation screen results are abnormal 
o  packed red cell  for severe anaemia (caution : if white cell count is extremely high) 

 

 

 


background image

11

 

 

Blood products: 

o  Transfusion of whole blood, even when fresh is only useful to replace blood loss .  
o  3 important points should be remembered when indicating blood transfusion  

1-For pt presenting with high WBC count, over should not be given blood before WBC 
count is reduced. 
2-For pts on IV drips, diuretics will be required to cover blood transfusion.  
3-Large volumes of blood will result in platelet dilution  

 

3. Prevention and control infection 

o  barrier nursed 
o  Intravenous antimicrobial agents if there is a fever or sign of infection  

 

Prophylaxis of infection 

1-protective isolation in the form of single room. 

2-Insertion of a central venous line (Hickman line) 

3-Gut decontamination a typical regimen combines colistin + ciprofloxacin and fluconazole 
with oral amphotericin and betadine mouth-washes. Children neomycin instead of 
ciprofloxacin 

4-Measures to reduce the number of pathogenic organism in the skin by using solution or 
creams of chlorhexidene and antiseptic soaps. Oral hygiene, clean food, avoid fresh salads, 
fresh fruits. Antifungal lozenges, &Tb prophylaxsis INH 

5-Growth factor. G-CSF, GM-CSF from 6 days after the end of chemotherapy until WBC 
count > 1.0x109/L .  

 

INFECTIONS 

 

In febrile neutropenic patients the most common pathogenic organisms : Gram 
negative (Klebsiella and enterobacter spp. Pseudomonas, E. coli, proteus) originate 
from patient own gut bacterial flora.  

 

- Gram positive organism , staph. epidermidis, staph. aureus & streptococcus (Flora of 
skin and mucous membrane). 

 

-Fungal infections : candida albicans, Aspergellus.  

 

 

 


background image

11

 

 

Treatment of Established infection 

Any consistent ( > 4 hrs) elevation  in temp. to 38.0oC or more requires immediate blood 
culture and institution of broad spectrum antibiotic.  

 

Third generation cephalosporin (ceftazidime) 

 

Penicillin with extended spectrum (piperacillin or azlocillin) 

 

Carbapenems (meropenem, imipenem) 

 

Monobactam (Aztroneam) 

 

In Acute Llymphoblastic Leukaemia pts are susceptible to pneumocystis 
carenii(jirovecii) causing severe pneumomia. Treatment: high dose co-trimoxazole 
initially IV then change to oral treatment. 

 

4. Physiological and social support

 

 

Drugs commonly used in the treatment of acute leukaemia  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Specific treatment: 

Used of cytotoxic chemotherapy. 

Aim :  

 

To induce remission(absence of any clinical or conventional laboratory evidence of the 
disease) 

 

To eliminate the hidden leukemic cells  

 

 


background image

12

 

 

Cytotoxic chemotherapy: 

 

Anti-metabolites 

o  Methotrexate 
o  Cytosine arabinoside 

  Act: inhibit purine & pyrimidine synt or incorp into DNA 
  S/E : mouth ulcer, cerebellar toxicity 

 

DNA binding 

o  Dounorubicin 

  Act : bind DNA and interfere with mitosis 
  S/E : Cardiac toxicity, hair loss 

 

Mitotic inhibitors 

o  Vincristine 
o  Vinblastine 

  Act : Spindle damage, interfere with mitosis 
  S/E : Neuropathy, Hair loss 

 

Others 

o  Corticosteroid 

  Act : inhibition or enhance gene expression 

o  Trans-retinoic acid 

  Act : induces differentiation 

ATRA (all trans retinoic acid) in acute promyelocytic leukaemia, which has greatly reduced 
induction deaths from bleeding in this good-risk leukaemia. 

 

Complications of cytotoxic drug: 

Early side effects 

 

nausea and vomiting 

 

mucositis, hair loss, neuropathy, and renal and hepatic dysfunction 

 

myelosuppression 

Late effects 

 

Cardiac–Arrhythmias, cardiomyopathy  

 

Pulmonary–Fibrosis  

 

Endocrine–Growth delay, hypothyroidism, gonadal dysfunction  

 

Renal–Reduced GFR 

 

Psychological–Intellectual dysfunction, 

 

Second malignancy 

 

Cataracts  

 


background image

13

 

 

Outcome in adult acute leukaemia

 




رفعت المحاضرة من قبل: Abdulrhman_ Aiobaidy
المشاهدات: لقد قام 5 أعضاء و 70 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل