跨龄探索：KMT2A重排急性淋巴细胞白血病的异质性如何影响治疗反应与MRD清除

《HemaSphere》：Intra-subtype heterogeneity shapes treatment response in KMT2A-rearranged ALL across all age groups

这篇综述通过整合465例KMT2A重排（KMT2Ar）B细胞急性淋巴细胞白血病（B-ALL）患者的转录组、基因组和药物反应数据，构建了一个跨越全年龄谱（1个月至89岁）的研究框架。研究发现，细胞发育状态的成熟度评分、KMT2A融合伴侣类型以及年龄共同影响微小残留病（MRD）的清除速度。其中，转录组定义的B细胞发育成熟度是最关键的独立预测因素，它与体外药物敏感性以及特定靶向药（如Venetoclax）的疗效密切相关。这项研究为理解KMT2Ar B-ALL的异质性、优化风险分层及制定个体化治疗策略提供了新的综合视角。

　　

INTRODUCTION

KMT2A重排的B细胞急性淋巴细胞白血病（KMT2Ar B-ALL）被认为是高风险分子亚型，预后差、复发率高。尽管在婴儿白血病中最为常见，但该疾病也发生于较大儿童和成人患者，显示出明显的年龄异质性。此外，已鉴定出超过90个KMT2A融合伴侣，它们可能与不同的治疗反应和结局相关。除了分子驱动因素的异质性，研究还发现其与正常B细胞发育阶段的接近程度（发育状态）存在差异，这可能影响细胞可塑性、药物敏感性并需要替代治疗策略。本研究旨在通过多组学分析一个大规模、全年龄段的KMT2Ar B-ALL队列，阐明其内部的异质性以及影响治疗反应的因素。

MATERIALS AND METHODS

研究收集了一个独特的KMT2Ar ALL队列，共465例病例，年龄覆盖1个月至89岁。队列整合了多种组学数据层，包括RNA测序（RNAseq）、基因融合检测、单核苷酸多态性（SNP）芯片、淋巴系捕获测序和药物反应谱（DRP）等。临床数据包括年龄、诊断时白细胞计数（WBC）和纵向微小残留病（MRD）监测。为分析治疗反应，研究者根据治疗方案（基于BFM的儿科或成人方案）定义了早期MRD评估时间点，并将患者按MRD清除动力学分为快、中、慢三组。

关键分析方法包括：

1. 1.
   基因表达分析：采用序数回归模型识别与MRD清除相关的基因表达特征。
2. 2.
   成熟度评分：利用已发表的健康B细胞发育阶段的基因集，通过单样本基因集富集分析（ssGSEA）计算每个样本与正常B细胞前体发育阶段的转录组相似性（接近程度），并进一步通过主成分分析和线性回归斜率将其量化为一个单一的“成熟度评分”。评分越高，代表样本转录组状态越接近成熟的B细胞阶段（如前B-II、未成熟B细胞）；评分越低，则代表越不成熟（接近前体B细胞）。
3. 3.
   克隆进化分析：通过免疫球蛋白重链（IGH）重排测序评估基因组水平的克隆稳定性和进化。
4. 4.
   多变量分析：使用逻辑回归和机器学习决策树模型，量化年龄、成熟度评分、融合伴侣、性别和WBC对MRD清除的独立影响和重要性排序。

RESULTS

KMT2A融合伴侣与年龄相关

研究确认了融合伴侣与患者年龄的显著相关性。AFF1是最常见的融合伴侣基因，在成人/老年患者中高度富集；而MLLT3重排仅在婴儿/儿童病例中发现，MLLT1和MLLT10重排在儿童病例中更常见。

KMT2Ar ALL中合作性基因组畸变较少

捕获测序和SNP芯片分析结果显示，KMT2Ar ALL病例中伴随的致病性突变较少，最常见的突变发生在KRAS或NRAS基因。大多数病例核型为二倍体，未见明显的反复性染色体拷贝数变异。

KMT2Ar ALL的转录组发育状态与年龄和融合伴侣相关

通过计算成熟度评分，研究发现成年KMT2Ar ALL病例的转录组状态更倾向于不成熟的早期B细胞阶段。验证实验表明，成熟度评分与单细胞图谱预测的发育阶段以及IGH重排模式相符。成熟度与年龄呈正相关（年龄越小，成熟度评分越高）。值得注意的是，即使考虑融合伴侣的分层分析，AFF1重排病例的成熟度评分也显著低于其他融合类型，并且在同一融合类型内，年龄较大的患者倾向于具有更低的成熟度评分。

年龄、驱动融合和成熟度共同调节MRD清除

分析214例具有MRD数据的患者发现，年龄与MRD清除速度显著负相关。此外，融合伴侣和成熟度评分也与MRD清除显著相关。多变量逻辑回归分析表明，高WBC计数与慢MRD清除相关，而高成熟度评分以及MLLT1重排（相较于AFF1重排）与快速MRD清除相关。值得注意的是，当模型中纳入成熟度评分和融合伴侣后，年龄组的显著性消失，说明观察到的年龄效应主要由这些因素介导。机器学习决策树也印证了成熟度评分和融合伴侣是预测MRD清除的首要分层因素。

与MRD相关的基因表达特征

通过校正年龄和融合伴侣的影响，研究者识别出一个包含448个基因的MRD清除相关表达特征。无监督聚类将这些病例分为三个主要簇，其中两个簇显著区分了MRD清除快和慢的患者。该特征与融合特异性基因表达谱或定义B细胞发育阶段的基因集重叠很小，表明它代表了与MRD相关的独立分子程序。对MRD慢反应者上调基因的GO富集分析显示，这些基因富集于染色质组织、细胞分化与增殖以及免疫反应和白细胞活化等功能。

年龄、成熟度和基因融合反映体外药物反应

对61例病例的体外药物反应分析显示，对诱导期化疗药物（如地塞米松、阿糖胞苷、柔红霉素、多柔比星、长春新碱、门冬酰胺酶）的良好反应与快速的MRD清除高度一致。在药物反应最敏感的样本中，观察到非AFF1融合伴侣的富集和更高的成熟度评分。同时，通过基因表达定义的MRD“耐药评分”也与体外药物反应性相关。

值得注意的是，尽管标准诱导化疗药物的敏感性随成熟度降低而下降，但靶向药物Venetoclax显示出相反的趋势：在不成熟、AFF1重排为主的MRD慢清除病例中，Venetoclax显示出更高的敏感性。而Menin抑制剂（MI-503, SNDX-5613, VTP-50469）在本队列中未观察到与成熟度、年龄或MRD清除相关的显著敏感性差异。

DISCUSSION

本研究整合了KMT2Ar B-ALL患者跨全年龄谱的转录组发育状态、驱动融合伴侣、纵向MRD清除和体外药物反应数据。研究发现，影响早期治疗反应的核心因素是转录组定义的细胞发育成熟度以及KMT2A融合伴侣，而非单纯的年龄本身。一个不成熟的发育状态和AFF1重排共同构成了MRD慢清除和标准化疗反应差的特征，同时却可能预示着对靶向药Venetoclax更高的敏感性。

研究首次在一个大规模队列中系统性地关联了这些因素，并证明了成熟度评分在临床风险评估中的核心作用。此外，识别的MRD相关基因表达特征揭示了与耐药相关的潜在生物学通路（如染色质组织、免疫调节）。这些发现为未来基于分子和功能特征的风险分层以及针对特定患者亚群的精准治疗策略（例如，为不成熟、AFF1重排的病例优先考虑Venetoclax）提供了理论框架。