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Archivio digitale delle tesi discusse presso l’Università di Pisa

Tesi etd-05292026-183921


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale LM6
URN
etd-05292026-183921
Titolo
Analisi dell’ematopoiesi clonale come punto di contatto tra patologie mieloproliferative e disordini autoimmuni
Dipartimento
RICERCA TRASLAZIONALE E DELLE NUOVE TECNOLOGIE IN MEDICINA E CHIRURGIA
Corso di studi
MEDICINA E CHIRURGIA
Parole chiave
  • Autoimmune disorders
  • CHIP
  • Disordini autoimmuni
  • Inflammaging
  • JAK/STAT
  • Myeloproliferative Neoplasms
  • Neoplasie mieloproliferative
  • Next-Generation Sequencing
Data inizio appello
23/06/2026
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
23/06/2096
Riassunto (Inglese)
Aging of the hematopoietic system is frequently associated with the acquisition of somatic mutations in hematopoietic stem cells, a phenomenon known as Clonal Hematopoiesis of Indeterminate Potential (CHIP) or ARCH (Age-Related Clonal Hematopoiesis). Although the risk of progression toward overt myeloid malignancies associated with CHIP is well known, biological and clinical interest has recently shifted toward its role as a potent systemic pro-inflammatory stimulus. Indeed, mutated cells secrete inflammatory cytokines (such as IL-1β and IL-6), fueling an inflammatory bone marrow microenvironment (known as inflammaging) that promotes both cardiovascular complications and the induction of autoimmune responses resulting from the loss of tolerance.

Philadelphia-negative Myeloproliferative Neoplasms (MPN) (Polycythemia Vera, Essential Thrombocythemia, Primary Myelofibrosis) and related disorders such as Chronic Myelomonocytic Leukemia (CMML) represent the ideal pathological model to study this phenomenon. In these diseases, the constitutive activation of the JAK/STAT signaling pathway and the presence of somatic co-mutations act as a true molecular bridge between aberrant clonal proliferation and the development of a sterile autoimmune background. Furthermore, the interaction appears to be bidirectional, as the chronic inflammatory background of autoimmune disorders can exert a selective pressure that favors the expansion of mutated cell clones.

STUDY OBJECTIVES
This single-center observational study aimed to systematically analyze the somatic mutational profile in a cohort of patients with myeloid neoplasms in order to evaluate their differential association with autoimmune manifestations and determine the clinical and prognostic impact of this interaction. Specifically, the research aimed to:
Characterize the prevalence of autoimmune diseases (systemic and organ-specific) within the cohort;

Evaluate whether specific somatic genomic profiles correlated with CHIP are significantly associated with the presence of autoimmune manifestations, moving beyond the hypothesis that the concomitance between the two clinical entities represents a purely coincidental event or one merely linked to age;

MATERIALS AND METHODS
The study enrolled a cohort of 107 adult patients presenting at the Hematology and Rheumatology Units of the Azienda Ospedaliero-Universitaria Pisana between May 2022 and October 2025. The characterization of the mutational profile was performed via Next-Generation Sequencing (NGS) genomic profiling using the Myeloid Solution™ panel (Sophia Genetics), setting the sensitivity threshold for the variant allele frequency (VAF) at 1%.
From a hematological perspective, patients were stratified into four clinical macro-categories: Acute Leukemia (AL, n=36), Myelofibrosis and Chronic Myelomonocytic Leukemia (MF/CMML, n=27), chronic Myeloproliferative Neoplasms (MPN, n=24), and Myelodysplastic Syndromes (MDS, n=20). In parallel, patients were stratified based on their autoimmune status into three categories: absence of autoimmunity, organ-specific autoimmunity, and systemic autoimmune disease (including rheumatoid arthritis, connective tissue diseases, polymyalgia rheumatica). Statistical analyses were performed using SPSS version 26 (IBM Corp., Armonk, NY, USA) and graphical representations were generated using GraphPad Prism version 11.

RESULTS
Molecular analysis of the cohort revealed a genomic landscape characterized by a high frequency of mutations involving epigenetic regulators and signal transduction pathways. The most represented mutations were found in TET2 (46.7%), ASXL1 (34.6%), DNMT3A (31.8%), and JAK2 (28.0%).

Clinical analysis revealed that as many as 25.2% of patients (27 out of 107) had a concomitant diagnosis of autoimmune disease, confirming a markedly higher prevalence compared to the general population. The distribution of systemic autoimmune manifestations showed a preferential, statistically significant concentration within the clinical subgroup comprising Myelofibrosis and CMML (MF/CMML).

The integration of molecular data from NGS profiling with clinical presentations revealed a strong and relevant clinical-biological association regarding epigenetic modifiers. A composite variable was structured, defined as positive in the presence of at least one mutation in one of the three key CHIP genes: ASXL1, DNMT3A, or TET2. Patients positive for this epigenetic signature showed a significantly higher frequency of autoimmune diseases compared to wild-type patients for these genes (30.5% vs. 8.0%; p = 0.033). This association found its maximal clinical expression precisely within the high-risk MF/CMML subgroup: in this subgroup, 57.9% of patients carrying mutations in ASXL1/DNMT3A/TET2 presented with a concomitant autoimmune pathology, compared to just 12.5% of wild-type patients (p = 0.043).

Furthermore, the study documented a non-random co-occurrence phenomenon between the ASXL1 and RUNX1 genes: RUNX1 mutations were significantly more represented in ASXL1-mutated cases compared to controls (29.7% vs. 9.6%; p = 0.012). This specific bi-mutational profile (ASXL1/RUNX1) demonstrated a very strong epidemiological correlation with the development of autoimmune disorders across the entire cohort compared to all other genomic profiles (54.5% vs. 21.9%; p = 0.028).

CONCLUSIONS
The results of this study demonstrate the existence of a relationship between clonal hematopoiesis, the spectrum of myeloid neoplasms, and autoimmunity. Autoimmunity was highly represented in the MF/CMML group, and the ASXL1/DNMT3A/TET2 profile was associated with autoimmunity within this subgroup. Conversely, the ASXL1/RUNX1 co-mutation was found to be associated with autoimmunity across the different myeloid neoplasms, rather than being restricted to a specific hematological subtype. OS appeared to be driven primarily by unfavorable clonal mutational profiles rather than by the autoimmune pathology itself. Taken together, these findings support the notion that somatic mutations contribute to shaping the hematological disease, immune dysregulation, and clinical outcome.

In conclusion, the integration of myeloid NGS profiling allows not only for oncological risk stratification but also for the identification of a precise subpopulation of patients with high clinical complexity, characterized by a hyper-inflammatory biological profile and autoimmune manifestations. These data highlight the absolute importance and necessity of an interdisciplinary clinical approach between the hematologist and the rheumatologist, aiming to monitor the long-term evolution of cellular clones and develop novel immunomodulatory therapies capable of silencing inflammatory activity and tissue autoreactivity.
Riassunto (Italiano)
L’invecchiamento del sistema emopoietico si associa frequentemente all'acquisizione di mutazioni somatiche nelle cellule staminali ematopoietiche, un fenomeno noto come Ematopoiesi Clonale di Potenziale Indeterminato (CHIP) o ARCH (Age-Related Clonal Hematopoiesis). Sebbene sia noto il rischio di evoluzione verso neoplasie mieloidi franche che comporta la CHIP, l’interesse biologico e clinico si è recentemente spostato sul suo ruolo di potente stimolo pro-infiammatorio sistemico. Le cellule mutate secernono infatti citochine infiammatorie (come IL-1β e IL-6) alimentando un microambiente midollare infiammatorio (noto come inflammaging) che favorisce sia le complicanze cardiovascolari sia l'induzione di risposte autoimmunitarie derivanti dalla perdita di tolleranza.

Le Neoplasie Mieloproliferative (MPN) Philadelphia-negative (Policitemia Vera, Trombocitemia Essenziale, Mielofibrosi Primaria) e i disordini correlati come la Leucemia Mielomonocitica Cronica (CMML) rappresentano il modello patologico ideale per studiare questo fenomeno. In queste patologie, l'attivazione costitutiva della via di segnalazione JAK/STAT e la presenza di co-mutazioni somatiche fungono da vero e proprio ponte molecolare tra la proliferazione clonale aberrante e lo sviluppo di un terreno autoimmune sterile. Inoltre, l'interazione appare bidirezionale, poiché il background infiammatorio cronico dei disordini autoimmuni può esercitare una pressione selettiva che favorisce l'espansione dei cloni cellulari mutati.

Obiettivi dello Studio
Il presente studio osservazionale monocentrico si è posto l'obiettivo di analizzare in modo sistematico il profilo mutazionale somatico in una coorte di pazienti affetti da neoplasie mieloidi, al fine di valutare la loro associazione differenziale con le manifestazioni autoimmuni e determinare l'impatto clinico e prognostico di tale interazione. Nello specifico, la ricerca ha mirato a:
Caratterizzare la prevalenza delle patologie autoimmuni (sistemiche e organo-specifiche) all'interno della coorte;

Valutare se determinati profili genomici somatici correlati alla CHIP siano associati in modo significativo alla presenza di manifestazioni autoimmuni, andando oltre l'ipotesi che la concomitanza tra le due entità cliniche rappresenti un evento puramente casuale o legato al fattore anagrafico;

Materiali e Metodi
Lo studio ha arruolato una coorte di 107 pazienti adulti afferenti alle Unità di Ematologia e Reumatologia dell'Azienda Ospedaliero-Universitaria Pisana tra maggio 2022 e ottobre 2025. La caratterizzazione del profilo mutazionale è stata eseguita mediante sequenziamento genomico Next-Generation Sequencing (NGS) utilizzando il pannello Myeloid Solution™ (Sophia Genetics), impostando la soglia di sensibilità per la frequenza allelica della variante (VAF) all’1%.
I pazienti sono stati stratificati dal punto di vista ematologico in quattro macro-categorie cliniche: Leucemia Acuta (AL, n=36), Mielofibrosi e Leucemia Mielomonocitica Cronica (MF/CMML, n=27), Neoplasie Mieloproliferative croniche (MPN, n=24) e Sindromi Mielodisplastiche (MDS, n=20). Parallelamente, i pazienti sono stati stratificati sulla base dello stato autoimmune in tre categorie: assenza di autoimmunità, autoimmunità organo-specifica e malattia autoimmune sistemica (tra cui artrite reumatoide, connettiviti, polimialgia reumatica). Le analisi statistiche sono state eseguite utilizzando SPSS versione 26 (IBM Corp., Armonk, NY, USA) e le rappresentazioni grafiche sono state generate utilizzando GraphPad Prism versione 11.

Risultati
L'analisi molecolare della coorte ha evidenziato un panorama genomico caratterizzato da un'elevata frequenza di mutazioni a carico dei regolatori epigenetici e dei pathway di trasduzione del segnale. Le mutazioni più rappresentate sono risultate a carico di TET2 (46,7%), ASXL1 (34,6%), DNMT3A (31,8%) e JAK2 (28,0%).

L'analisi clinica ha rivelato che ben il 25,2% dei pazienti (27 su 107) presentava una diagnosi concomitante di patologia autoimmune, confermando una prevalenza nettamente superiore rispetto alla popolazione generale. La distribuzione delle manifestazioni autoimmuni sistemiche ha mostrato una concentrazione preferenziale, statisticamente significativa, nel sottogruppo clinico comprendente la Mielofibrosi e la CMML (MF/CMML).

L’integrazione dei dati molecolari derivanti dalla profilazione NGS con i quadri clinici ha rivelato una forte e rilevante associazione clinico-biologica riguardante i modificatori epigenetici. È stata strutturata una variabile composita, definita positiva in presenza di almeno una mutazione in uno dei tre geni chiave della CHIP: ASXL1, DNMT3A o TET2. I pazienti positivi per questa firma epigenetica hanno mostrato una frequenza di patologie autoimmuni significativamente maggiore rispetto ai pazienti wild-type per tali geni (30,5% vs 8,0%; p = 0,033). Questa associazione ha trovato la sua massima espressione clinica proprio all'interno del sottogruppo ad alto rischio MF/CMML: in questo sottogruppo, il 57,9% dei pazienti portatori di mutazioni in ASXL1/DNMT3A/TET2 presentava una concomitante patologia autoimmune, a fronte di appena il 12,5% dei pazienti wild-type (p = 0,043).

Inoltre, lo studio ha documentato un fenomeno di co-occorrenza non casuale tra i geni ASXL1 e RUNX1: le mutazioni di RUNX1 sono risultate significativamente più rappresentate nei casi ASXL1-mutati rispetto ai controlli (29,7% vs 9,6%; p = 0,012). Questo specifico profilo bi-mutazionale (ASXL1/RUNX1) ha dimostrato una fortissima correlazione epidemiologica con lo sviluppo di disordini autoimmuni nell'intera coorte rispetto a tutti gli altri profili genomici (54,5% vs 21,9%; p = 0,028).


Conclusioni
I risultati di questo studio dimostrano l'esistenza di una relazione tra l'ematopoiesi clonale, lo spettro delle neoplasie mieloidi e l'autoimmunità. L'autoimmunità è risultata molto rappresentata nel gruppo MF/CMML, e il profilo ASXL1/DNMT3A/TET2 si è associato all'autoimmunità in questo sottogruppo. Al contrario, la co-mutazione ASXL1/RUNX1 è risultata associata all'autoimmunità in modo trasversale alle diverse neoplasie mieloidi, piuttosto che a uno specifico sottotipo ematologico. La OS è apparsa guidata principalmente dai profili mutazionali clonali sfavorevoli rispetto alla patologia autoimmune stessa. Nel loro insieme, questi risultati supportano l'idea che le mutazioni somatiche contribuiscano a plasmare la malattia ematologica, la disregolazione immunitaria e l'esito clinico.

In conclusione, l'integrazione della profilazione NGS mieloide permette non solo di stratificare il rischio oncologico, ma anche di identificare una precisa sottopopolazione di pazienti ad alta complessità clinica, caratterizzata da un profilo biologico iper-infiammatorio e da manifestazioni autoimmuni. Questi dati evidenziano l’assoluta importanza e la necessità di un approccio clinico interdisciplinare tra ematologo e reumatologo, con il fine di monitorare l’evoluzione a lungo termine dei cloni cellulari e sviluppare nuove terapie immunomodulatorie capaci di silenziare l’attività infiammatoria e l’auto-reattività tissutale.
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