【Best of ASH】#56:单细胞突变分析描述骨髓增殖性肿瘤白血病转化的克隆构造

北京时间2021年12月15日凌晨01:30,由Benjamin Kile, PhD和Omar Abdel-Wahab, MD共同主持的美国血液学会年会的最佳研究(Best of ASH 2021)在会议结束前盛大揭晓。按照惯例,Best of ASH单元回顾了本年度血液领域的关键研究和前沿进展,汇聚了ASH会议所有…

北京时间2021年12月15日凌晨01:30,由Benjamin Kile, PhD和Omar Abdel-Wahab, MD共同主持的美国血液学会年会的最佳研究(Best of ASH 2021)在会议结束前盛大揭晓。按照惯例,Best of ASH单元回顾了本年度血液领域的关键研究和前沿进展,汇聚了ASH会议所有最精彩的内容及血液领域的重大突破。Best of ASH分为恶性血液病(14个)和非恶性血液病(10个)两部分,共回顾了24个研究摘要。

首先为大家带来摘要编号为56的主要内容,快来看看吧!

【Best of ASH】#56:单细胞突变分析描述骨髓增殖性肿瘤白血病转化的克隆构造

 

背景

骨髓增殖性肿瘤(MPN)是造血干细胞的克隆性疾病,包括真性红细胞增多症、原发性血小板增多症和原发性骨髓纤维化。10-20%的MPN患者会转变为继发性急性髓系白血病(sAML),常规治疗无效,预后不佳(Dunbar A,2020)。除JAK2、CALR或MPL突变外,慢性期MPN患者还携带了其他几种变异体,其中一组限制性变异体与白血病进展风险相关(Vannucchi AM, Leukemia 2013;Tefferi a, Blood ASdv 2016)。然而,在很大程度上,白血病转化的分子机制仍不清楚。虽然二代基因测序(NGS)强调了总体突变状况,但却不能区分同一克隆中发生的突变,也不能阐明突变顺序或解决克隆复杂性。相反,单细胞测序(SCS)或能解决克隆异质性,并在每个疾病阶段重建克隆分型(Parenti, NPJ dmsonc 2021)。

目的和方法

目的:为了描述sAML的克隆情况,研究对10例进展为sAML的MPN患者进行了单细胞突变分析。

方法:研究设立2组样本/方法:(i)使用Mission-Bio Tapestri平台和髓系组合分析了7例患者的15对样本(慢性期(CP)/急变期(BP)),以靶向具有312个扩增子的45个髓系基因的SNV和indel。在1例患者中,研究还分析了BP出现前从PV进展至PPV-MF的中间期。(ii)使用239个扩增子定制面板对3例患者的7对CD34+ 样本进行了分析,包括骨髓肿瘤中29个经常突变的基因。使用Illumina Novaseq对SCS进行分析,使用Mission Bio的Tapestri Pipeline处理数据,并使用Mission Bio的Tapestri Insights软件包和R软件进行分析。CNV分析采用多组学大数据集成分析(Mosaic, Mission Bio)进行。

结果

使用Tapestri Myeloid panel对共78354个单细胞进行测序(平均5223个),每个细胞平均28303个reads,覆盖97X。SCS能够识别大量分析中未检测到的17种低频变异;但是未能区分包括ASXL1 G646Wfs*12在内的同聚物区域。

使用定制试剂条对共25417个单细胞进行测序(平均3636个),覆盖范围为186X,平均等位基因脱落率为8.6%。该系列能够鉴别ASXL1 G646Wfs*12变异。

总体而言,研究发现变异等位基因频率(VAF)与使用大容量和SC方法测量的结果显著相关(R = 0.84,p < .0001)。表观遗传变异(即ASXL1、TET2、EZH2)约占突变的一半,可对大部分CP细胞造成影响(图1中3个代表性样本)。在8/10例患者中,驱动突变阳性细胞产生白血病克隆(JAK2V617F n = 4;CALR Type1 n = 4)。在所有患者中,能够识别至少3个突变克隆,在7例患者中,克隆的动力学能够识别负责演变为sAML的克隆。在7/10的患者中,在CP时已经检测到低频率(< 2%)的白血病克隆,并在BP中占主导地位;这些低频率克隆被批量测序所遗漏。此外,SCS显示在1例患者中获得3种RAS通路互斥突变:2种NRAS突变和1种KRAS突变。可以在4例患者中评估拷贝数变异(nad)。

值得注意的是,在进展为sAML的过程中,研究发现了具有ETV6(2例患者>20个拷贝)、NRAS(2例患者8个拷贝)和BRAF(2例患者8个拷贝)扩增的单细胞。在RUNX1、EZH2、U2AF1和ZRSR2中也观察到其他亚克隆倍性异常(5-18个拷贝)。

【Best of ASH】#56:单细胞突变分析描述骨髓增殖性肿瘤白血病转化的克隆构造

 

结论

上述数据表明,MPN呈现一个复杂的克隆组合,并随时间而演变。SCS可以解决传统批量NGS在很大程度上遗漏的这种情况,特别是SCS发现了罕见的白血病驱动克隆,这些克隆已经存在于慢性期并描述了其在白血病进展过程中的动力学。MPN后的转白是一个高度异质性的过程,在不同基因和不同克隆中获得突变和CNVs。总体而言,该研究结果进一步揭示了AML转化MPN的发病机制。

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参考文献:

2021 ASH #56:

Single Cell Mutation Analysis Delineates Clonal Architecture in Leukemic Transformation of Myeloproliferative Neoplasms

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