Achtenvijftig acute promyelocytische leukemie (APL) patiënten (11 nieuw gediagnosticeerd en 47 recidief) werden bestudeerd voor behandeling met arseentrioxide (As2O3). Klinisch complete remissie (CR) werd verkregen in 8 van de 11 (72,7%) nieuw gediagnosticeerde gevallen. Behandeling met As2O3 leidde echter tot levertoxiciteit in 7 gevallen, waaronder 2 sterfgevallen, in tegenstelling tot de milde leverdysfunctie bij een derde van de patiënten met herval. Veertig van de zevenenveertig (85,1%) recidiefpatiënten bereikten een CR. Twee van de drie non-responders vertoonden klonale evolutie bij recidief, met verdwijning van t(15;17) en PML-RARalpha fusiegen in 1 en verschuiving naar een dominante AML-1-ETO populatie in een andere, wat een correlatie suggereert tussen PML-RARalpha expressie en therapeutische respons. In een follow-up van 33 recidiefgevallen gedurende 7 tot 48 maanden, waren de geschatte ziektevrije overlevingspercentages (DFS) voor 1 en 2 jaar respectievelijk 63,6% en 41,6%, en de werkelijke mediane DFS was 17 maanden. Patiënten met een aantal witte bloedcellen (WBC) lager dan 10 x 10(9)/L bij terugval hadden een betere overleving dan patiënten met een aantal WBC hoger dan 10 x 10(9)/L (P =.038). De duur van de door As2O3 geïnduceerde CR was gerelateerd aan de therapie na de terugval, omdat er slechts 2 van de 11 terugvallen waren bij patiënten die werden behandeld met As2O3 in combinatie met chemotherapie, vergeleken met 12 van de 18 terugvallen met As2O3 alleen (P =.01). Omgekeerde transcriptie polymerase kettingreactie (RT-PCR) analyse in zowel de nieuw gediagnosticeerde als de hervallen groepen toonde aan dat langdurig gebruik van As2O3 zou kunnen leiden tot een moleculaire remissie bij sommige patiënten. Wij bevelen daarom aan dat ATRA wordt gebruikt als eerste keus voor remissie-inductie bij nieuw gediagnosticeerde APL gevallen, terwijl As2O3 kan worden gebruikt als rescue voor recidief gevallen of kan worden opgenomen in multidrug consolidatie/onderhoud klinische trials.