초록 배경: Nucleophosmin 1 돌연변이(NPM1mut)는 급성 골수성 백혈병(AML)에서 가장 흔한 유전적 변이 중 하나이다. 일반적으로 양호한 예후와 연관되지만, 약 40%의 환자에서 결국 재발이 발생하여 이 예후 변동성의 특정 메커니즘을 규명할 필요가 있다. 방법: 우리는 임상 결과가 상이한 40명의 NPM1mut AML 환자를 대상으로 단일 세포 RNA 시퀀싱(scRNA-seq)을 수행하여 AML 아형의 세포 이질성과 불량 예후와 관련된 면역 미세환경 특성을 특성화하였다. 세포분류분석을 통해 화학저항성 하위집단을 검증하고 기능적으로 특성화하였다. 이어서 세포 간 소통 분석과 시험관 내 실험을 수행하여 악성 클론과 면역 세포 간 상호작용을 규명하였다. 치료 저항성의 분자적 기반을 조사하기 위해 경로 풍부도 분석과 shRNA 매개 노크다운 실험을 NPM1mut AML 세포주에서 수행하였다. 마지막으로, 임상 화합물 라이브러리의 고처리량 스크리닝을 수행하고 유망한 억제제들을 생체 내 모델에서 평가하였다. 결과: 환자들은 임상 결과에 따라 양호한 예후군과 불량한 예후군으로 분류되고 단일 세포 전사체 프로파일링이 이루어졌다. AML의 하위그룹 분석에서 불량 예후와 강하게 연관된 단핵구 유사 CCL3+ 백혈병 줄기세포(LSC) 집단을 발견하였다. 45명의 NPM1mut AML 골수 샘플에서의 세포분류분석 검증을 통해 이 단핵구 유사 CCL3+ LSC 집단이 질병 진행에 대한 강력한 예후 생물지표임을 확인하였다. 특히, 면역 미세환경 비교 분석에서는 CD8+ T 세포의 비율과 기능적 활성도가 불량 예후군에서 양호군보다 현저히 감소됨을 보였다. 세포 간 소통 연구와 시험관 내 기능 실험을 통해 불량군의 단핵구 유사 CCL3+ LSC가 TGF-β1 분비를 통해 T 세포 기능을 적극적으로 억제함을 입증하였다. 기전 연구에서 세포질에 위치한 돌연변이 NPM1(NPM1c)이 ERK와 물리적으로 상호작용하여 그 인산화를 촉진하고 핵 내 이동을 유도함을 밝혔다. 이 신호 전달 경로는 항-세포자멸유전자 BCL2 및 면역 조절 유전자 TGFB1의 전사를 증가시켜 치료 저항성과 면역 회피를 촉진한다. 잠재적 치료적 취약성을 확인하기 위해 임상 약물 라이브러리의 고처리량 스크리닝을 실시하였고, 여러 유망한 표적 화합물을 발견하였다. 추가 전임상 평가에서 MAPK 경로 억제제가 NPM1mut AML 생체 내 모델에서 화학요법 반응을 유의하게 향상시키며, 치료 저항성 극복의 가능성을 제공함을 확인하였다. 결론: 본 연구는 NPM1mut AML의 내재적 이질성에 대한 포괄적 분석을 제공하고 임상적 잠재력이 있는 새로운 치료 표적들을 규명하였다. 이러한 발견은 AML 발병 기전 이해를 진전시킬 뿐 아니라 환자 예후 개선을 위한 유망한 번역적 기회를 제공한다. 본 연구가 AML 이질성에 새로운 통찰을 제공하고 미래 치료 개발에 영감을 주리라 확신한다. 원고 게재를 위한 시간과 고려에 진심으로 감사드린다.
Jia 외(2023)는 이 문제를 연구했습니다.