《Leukemia Research》：Single cell transcriptomics derived Combinatorial Markers Distinguished Leukemic Stem Cells from Hematopoietic Stem Cells in Acute Myeloid Leukemia
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白血病干细胞（LSCs）在急性髓系白血病（AML）复发和化疗耐药中起关键作用。本研究通过单细胞转录组学分析，鉴定出CD48、CD52、CD96和CD88等差异表达的细胞表面分子，可有效区分LSCs与造血干细胞（HSCs）。研究证实CD52、CD96和CD48在LSCs中显著高表达，结合传统标记物可提升LSCs的识别精度，为MRD评估、预后判断和治疗反应预测提供新工具。
Aafreen Khan | Smeeta Gajendra | Vivek Kumar Singh | Deepshi Thakral | Sameer Bakhshi | Ranjit Kumar Sahoo | Rachna Seth | Sandeep Rai | Ritu Gupta
实验室肿瘤学，BRA IRCH博士，全印度医学科学研究所，新德里，印度
摘要
白血病干细胞（LSCs）在急性髓系白血病（AML）的复发和化疗耐药性中起着关键作用。这些LSCs源自造血干细胞（HSCs），在获得遗传和分子异常后形成。HSCs和LSCs主要存在于骨髓的CD34+CD38-亚群中，它们的表型相似性给区分两者带来了挑战。此外，LSCs的表型异质性限制了临床研究中对该群体的精确量化。区分LSCs和HSCs以及量化LSCs的负担至关重要，因为这与AML患者的生存率和治疗结果相关。
在这项研究中，我们采用了单细胞转录组分析方法来识别能够区分LSCs和HSCs的不同表达的细胞表面标志物。我们的数据揭示了几种候选标志物，包括CD48、CD52、CD96和CD88，这些标志物在LSCs中的表达模式与HSCs明显不同。我们进一步验证了这些标志物作为识别CD34+和CD34- AML中LSCs的潜在生物标志物的表达水平。
在这些细胞表面标志物中，CD52、CD96和CD48在LSCs中的表达显著高于HSCs。将这些标志物与已知的异常标志物结合使用，可以增强LSCs的识别能力，并有助于在CD34+和CD34- AML中区分它们。我们的发现支持使用扩展的组合标志物面板，并建议在更大的AML患者队列中进行进一步评估，特别是在可测量残留疾病（MRD）评估、预后判断以及与治疗反应和生存结果的相关性方面。
章节摘录
引言
急性髓系白血病（AML）是一种生物学和临床上都高度异质性的血液系统恶性肿瘤，其特征是未成熟髓系前体细胞的克隆扩增，导致造血功能受损以及高治疗失败率和复发率[1]、[2]、[3]。尽管化疗和靶向治疗取得了进展，但由于持续存在的耐药性白血病干细胞（LSCs），AML患者的长期生存率仍然很低。LSCs是一类罕见的细胞亚群……
AML中CD34+CD38- LSC富集亚群的单细胞转录组分析
如前所述[18]，对CD34+CD38-富集细胞（来自AML的28,029个细胞和来自对照样本的9,520个细胞）进行了单细胞转录组分析。基于基因表达谱，区分了LSCs和HSCs，然后使用Seurat软件包识别了LSCs和HSCs之间差异表达的细胞表面标志物（DEMs）的mRNA。这些DEMs的表达谱还在Bloodspot数据库的TCGA-LAML和MILE数据集中进行了进一步分析[19]、[20]。
单细胞转录组分析显示AML LSCs中CD48、CD52、CD96和CD88的表达与HSCs存在差异
我们小组之前的单细胞转录组研究表明，基于基因表达模式，CD34+CD38-富集的LSCs亚群之间存在患者间和患者内的异质性[18]。为了更好地表征LSCs，我们重点分析了富集LSCs的单细胞数据中的细胞表面标志物表达情况。在识别出的14个细胞亚群中，有5个亚群的基因表达模式与LSCs一致（亚群1、3、4、10、12），可以将其与HSCs区分开来……
讨论
使用可靠的标志物准确识别和量化LSCs对于AML至关重要，这有助于区分LSCs和HSCs，实现精准靶向治疗[38]，同时保护HSCs，确定治疗结果和残留疾病的状态，并理解治疗耐药性和疾病复发的机制。我们对富集的AML LSCs进行的单细胞转录组分析突显了LSCs内部存在的显著功能异质性……
结论
本研究建立了一个稳健且综合的框架，用于识别和表征AML中的LSCs，满足了提高诊断精度和深入理解驱动治疗耐药性和疾病复发机制的关键需求。通过利用单细胞转录组数据、使用公开可用的数据集验证结果以及采用先进的流式细胞术分析，我们确定了CD48、CD52和CD96作为区分LSCs的有希望的标志物……
伦理批准
所有研究均遵循相关指南进行，并获得了研究所伦理委员会的预先批准（参考编号：IECPG-470/25.08.2021）。
作者贡献声明
Ritu Gupta：撰写 – 审稿与编辑、监督、资源管理、项目管理、资金获取、概念构思。
Deepshi Thakral：撰写 – 审稿与编辑、资金获取、数据管理。
Vivek Kumar Singh：撰写 – 初稿撰写、数据可视化、方法学设计、实验研究。
Smeeta Gajendra：撰写 – 初稿撰写、数据可视化、结果验证、监督、软件使用、方法学设计、实验研究、数据分析。
KHAN AAFREEN：撰写 – 初稿撰写……
利益冲突声明
作者声明本研究在没有任何可能被视为潜在利益冲突的商业或财务关系的情况下进行。
所有作者均无需要声明的利益冲突。
致谢
本研究得到了印度医学研究委员会（ICMR）对RG的研究资助（编号：55/4/10/CARE-AML/2018-NCD-II）、科学和工业研究委员会（CSIR）对AK的奖学金资助（编号：09/006(0513)/2019-EMR-I），以及卫生研究部对DT的额外研究资助（编号：R.11013/16/2021-GIA/HR）的支持。
利益冲突
无利益冲突
出版同意
所有作者均同意发表本研究结果。
参与同意
已从所有参与研究的个体中获得了知情同意。
