發文單位：中國医学科学院血液病医院（中國医学科学院血液学研究所）竺晓凡/张英驰團隊

發表期刊：Blood（IF=20.3）

發表時間：2023年10月6日

研究結果：單細胞多組學技術解析了兒童T-ALL的白血病克隆演化模式人生就是博·AG尊时凯龙(中国区)集团官网沐鸣娱乐-中国集团「一家走心的游戏平台」U8国际·[中国区]有限公司官网，揭示了克隆演化過程中RNA結合蛋白MSI2通過調控癌基因MYC表達誘導化療耐藥的分子機制人生就是博·AG尊时凯龙(中国区)集团官网熊猫体育app下载安装（China）认证体育赛事直播平台，同時發現MSI2可以作爲潛在的藥物研發靶點熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站K8·凯发集团【China版权】官方网站登录入口九游·会-(官网)真人游戏第一品牌。

諾禾致源提供了该文章中的單細胞轉錄組和单细胞免疫组VDJ的捕获建庫測序及分析服务人生就是博·AG尊时凯龙(中国区)集团官网PA体育-视讯(中国区)官网 - PlayAce。

背景介紹

急性T細胞淋皥D毎�白血睵A体育-视讯(中国区)官网 - PlayAce。═-ALL）是一類侵襲性兒童血液系統惡性腫瘤沐鸣娱乐-中国集团「一家走心的游戏平台」，約占兒童急性淋皥D毎�白血病的10-15%熊猫体育app下载安装（China）认证体育赛事直播平台，因其獨特的生物遺傳學特征和複雜的分子學發病機制K8·凯发集团【China版权】官方网站登录入口U8国际·[中国区]有限公司官网，T-ALL治療靶點少人生就是博·AG尊时凯龙(中国区)集团官网K8·凯发集团【China版权】官方网站登录入口熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站，相比兒童急性B細胞淋皥D毎�白血睴G视讯·(中国区)有限公司官网网站九游·会-(官网)真人游戏第一品牌U8国际·[中国区]有限公司官网。˙-ALL）總體療效較差U8国际·[中国区]有限公司官网PA体育-视讯(中国区)官网 - PlayAce人生就是博·AG尊时凯龙(中国区)集团官网，複發T-ALL的耐藥機制挖掘仍是領域內研究的重點和難點U8国际·[中国区]有限公司官网。

實驗設計

主要結果

1.通過綜合分析T-ALL中的單細胞轉錄組和TCR圖譜U8国际·[中国区]有限公司官网，區分白血病細胞和非白血病T細胞群

作者首先對5對初診-複發（Dx-Rel）的骨髓單核細胞（BMMC）进行WES测序U8国际·[中国区]有限公司官网沐鸣娱乐-中国集团「一家走心的游戏平台」，证实实验队列中存在突变热点（最常报道的T-ALL驱动突变：PTEN九游·会-(官网)真人游戏第一品牌，FBXW7OG视讯·(中国区)有限公司官网网站沐鸣娱乐-中国集团「一家走心的游戏平台」U8国际·[中国区]有限公司官网，NOTCH1, EZH2 and NRAS等）意昂4体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!U8国际·[中国区]有限公司官网人生就是博·AG尊时凯龙(中国区)集团官网。对该样本CD7+分选的BMMC进行5‘单细胞转录组+scTCR测序九游·会-(官网)真人游戏第一品牌，共获得109,937个细胞人生就是博·AG尊时凯龙(中国区)集团官网，22个clustersPA体育-视讯(中国区)官网 - PlayAce沐鸣娱乐-中国集团「一家走心的游戏平台」，并且发现其中两个T细胞簇是保守的（cluster9、12）U8国际·[中国区]有限公司官网九游·会-(官网)真人游戏第一品牌K8·凯发集团【China版权】官方网站登录入口，通过单细胞多组学整合分析表明熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站U8国际·[中国区]有限公司官网沐鸣娱乐-中国集团「一家走心的游戏平台」，cluster9和12与疾病分期无关九游·会-(官网)真人游戏第一品牌U8国际·[中国区]有限公司官网熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站，推测该cluster可能是非白血病T细胞PA体育-视讯(中国区)官网 - PlayAce九游·会-(官网)真人游戏第一品牌意昂4体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!，后续通过差异基因富集分析和sanger测序结果得以验证K8·凯发集团【China版权】官方网站登录入口PA体育-视讯(中国区)官网 - PlayAce。

圖1 5例T-ALL患者的Bulk和單細胞多組學分析

2. T-ALL微環境中非白血病T細胞的單細胞轉錄組特征

對兩個健康兒童供體(HD)的BMMCs进行CD3+流式分选后熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站U8国际·[中国区]有限公司官网，进行scRNA-seq+ scTCR-seq测序熊猫体育app下载安装（China）认证体育赛事直播平台，共获得18,562个非白血病T细胞人生就是博·AG尊时凯龙(中国区)集团官网，共得到11个功能性T细胞亚群(圖2A-B)人生就是博·AG尊时凯龙(中国区)集团官网。

進一步探究NR-Dx-T（未复发）的样本特征U8国际·[中国区]有限公司官网，细胞占比分析表明沐鸣娱乐-中国集团「一家走心的游戏平台」，NR-Dx-T样本与R-Dx-T样本（诊断时复发）相比熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站，效应CD8 T细胞、增殖CD8 T细胞和γδ T细胞的比例显著增加；且TCR克隆型分析表明在NR-Dx-T中熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站OG视讯·(中国区)有限公司官网网站，克隆性TCR比例明显增加OG视讯·(中国区)有限公司官网网站U8国际·[中国区]有限公司官网，表明白血病浸润性T淋巴细胞存在潜在的活化(圖2E)熊猫体育app下载安装（China）认证体育赛事直播平台，CD8+GNLY+效应T细胞、CD8+增殖T细胞和γδ T细胞的克隆型TCR富集最显著（圖2F)；差异基因分析和GO功能分析进一步表明：NR-Dx-T样本中存在潜在激活的免疫反应（圖2G-H)人生就是博·AG尊时凯龙(中国区)集团官网OG视讯·(中国区)有限公司官网网站PA体育-视讯(中国区)官网 - PlayAce。

而R-Rel-T组与其他三组样本相比九游·会-(官网)真人游戏第一品牌熊猫体育app下载安装（China）认证体育赛事直播平台熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站，CD8+GZMK+耗竭T细胞的比例显著增加(圖2C)人生就是博·AG尊时凯龙(中国区)集团官网。综上PA体育-视讯(中国区)官网 - PlayAce熊猫体育app下载安装（China）认证体育赛事直播平台，激活的免疫反应可能与白血病治疗有关OG视讯·(中国区)有限公司官网网站。

圖2 非白血病T淋巴細胞的單細胞特征

3. 從診斷到複發的克隆進化軌迹對比

爲了進一步研究白血病進展背後的基因特征變異人生就是博·AG尊时凯龙(中国区)集团官网PA体育-视讯(中国区)官网 - PlayAce熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站，作者探究了非早前T细胞急性淋巴细胞白血踩松�就是博·AG尊时凯龙(中国区)集团官网熊猫体育app下载安装（China）认证体育赛事直播平台。ǚ荅TP-ALL）患者的细胞亚群与TCR克隆型的相关性九游·会-(官网)真人游戏第一品牌熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站。四名患者的在诊断时的显性诊断亚群减少(T593)或消失(T956, T723, T856)U8国际·[中国区]有限公司官网九游·会-(官网)真人游戏第一品牌，而在复发时具有突发性特征的亚群占主导地位(圖3A-D)熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站K8·凯发集团【China版权】官方网站登录入口，这表明四名患者从诊断到复发的动态基因特征变异性存在异质性；T723和T956样本中意昂4体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!熊猫体育app下载安装（China）认证体育赛事直播平台PA体育-视讯(中国区)官网 - PlayAce，TCR克隆型从诊断到复发的演变PA体育-视讯(中国区)官网 - PlayAce，相应地影响了从诊断到复发的表达模式OG视讯·(中国区)有限公司官网网站，表明在化疗的持续压力下熊猫体育app下载安装（China）认证体育赛事直播平台沐鸣娱乐-中国集团「一家走心的游戏平台」，存在主克隆发生改变的克隆“更替shift”(圖3A、B、E、F)意昂4体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站。而在T593和T856样本中U8国际·[中国区]有限公司官网人生就是博·AG尊时凯龙(中国区)集团官网PA体育-视讯(中国区)官网 - PlayAce，显性TCR克隆型在诊断和相应的复发样本中是相同的（共享相同的TCR基因型）PA体育-视讯(中国区)官网 - PlayAce意昂4体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!，但它们具有不同的基因特征(圖3C, D, G, H)OG视讯·(中国区)有限公司官网网站，表明白血病复发出现的相对惰性细胞状态和动态表达转变熊猫体育app下载安装（China）认证体育赛事直播平台OG视讯·(中国区)有限公司官网网站沐鸣娱乐-中国集团「一家走心的游戏平台」，存在同一主克隆持續存在但轉錄特征改變的克隆“Drift（漂移）”K8·凯发集团【China版权】官方网站登录入口沐鸣娱乐-中国集团「一家走心的游戏平台」熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站。接下来OG视讯·(中国区)有限公司官网网站PA体育-视讯(中国区)官网 - PlayAceU8国际·[中国区]有限公司官网，作者对该样本进行单细胞基因組測序沐鸣娱乐-中国集团「一家走心的游戏平台」U8国际·[中国区]有限公司官网九游·会-(官网)真人游戏第一品牌，單細胞突變分析表明T723和T956樣本中存在明顯的顯性克隆更替熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站K8·凯发集团【China版权】官方网站登录入口，從診斷到複發過程中存在突變轉變意昂4体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!。而在T593和T856樣本中PA体育-视讯(中国区)官网 - PlayAce，從診斷到複發過程中九游·会-(官网)真人游戏第一品牌U8国际·[中国区]有限公司官网熊猫体育app下载安装（China）认证体育赛事直播平台，含有相同的突變類型沐鸣娱乐-中国集团「一家走心的游戏平台」熊猫体育app下载安装（China）认证体育赛事直播平台。綜上U8国际·[中国区]有限公司官网OG视讯·(中国区)有限公司官网网站熊猫体育app下载安装（China）认证体育赛事直播平台，四對Dx-Rel樣本存在兩種截然不同的進化軌迹模式人生就是博·AG尊时凯龙(中国区)集团官网。

圖3 Dx-Rel T-ALL对的单细胞转录组和单细胞TCR谱的克隆进展

4. 探究保守TCR克隆在整個疾病過程中的克隆漂移

後續九游·会-(官网)真人游戏第一品牌意昂4体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!，作者進行了細胞周期分析U8国际·[中国区]有限公司官网，結果表明複發時較高比例的克隆處于G1期九游·会-(官网)真人游戏第一品牌，与诊断时相比熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站U8国际·[中国区]有限公司官网，处于S期的细胞较少意昂4体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!人生就是博·AG尊时凯龙(中国区)集团官网九游·会-(官网)真人游戏第一品牌，表明复发时克隆漂移后增殖停滞(圖4A)U8国际·[中国区]有限公司官网。进一步鉴定到了在两名患者的诊断-复发克隆中12个最常见的上调基因熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站OG视讯·(中国区)有限公司官网网站，其中RNA结合蛋白Musashi-2 (MSI2)在漂移克隆型中有最突出的差异表达 (圖4B-C)OG视讯·(中国区)有限公司官网网站，将其作爲与化疗耐药相关的内在克隆进展的潜在指标意昂4体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!。

圖4 保守TCR克隆的克隆漂移探究

5. MSI2作爲T-ALL的假定治療靶點

後續在T-ALL细胞系（Jurkat、Molt4和CEM）中U8国际·[中国区]有限公司官网，结合分子学实验PA体育-视讯(中国区)官网 - PlayAceU8国际·[中国区]有限公司官网OG视讯·(中国区)有限公司官网网站，发现并证实了MSI2通过转录后调控稳定MYC mRNA及蛋白水平表达PA体育-视讯(中国区)官网 - PlayAceU8国际·[中国区]有限公司官网沐鸣娱乐-中国集团「一家走心的游戏平台」。推测化疗过程中MSI2不断上调熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站K8·凯发集团【China版权】官方网站登录入口U8国际·[中国区]有限公司官网，会进一步提高包括MYC在内的癌基因蛋白水平表达熊猫体育app下载安装（China）认证体育赛事直播平台，导致白血病细胞抗凋亡机制激活和化疗耐药九游·会-(官网)真人游戏第一品牌熊猫体育「中国Panda」App下载官方网站沐鸣娱乐-中国集团「一家走心的游戏平台」，进而引起白血病化疗缓解后复发意昂4体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!U8国际·[中国区]有限公司官网PA体育-视讯(中国区)官网 - PlayAce。

圖5 MSI2作爲T-ALL的假定治療靶點

結合體外藥理模型和小鼠體內實驗表明沐鸣娱乐-中国集团「一家走心的游戏平台」K8·凯发集团【China版权】官方网站登录入口九游·会-(官网)真人游戏第一品牌，MSI2功能抑制剂（Ro 08-2750）与T-ALL诱导及巩固化疗中重要的细胞毒药物柔红霉素(DNR)和阿糖胞苷(AraC)具有显著的协同作用人生就是博·AG尊时凯龙(中国区)集团官网K8·凯发集团【China版权】官方网站登录入口意昂4体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!，Ro 08-2750联合化疗药物OG视讯·(中国区)有限公司官网网站九游·会-(官网)真人游戏第一品牌，能够延缓白血病细胞的体内扩增并显著延长白血病模型小鼠生存时间沐鸣娱乐-中国集团「一家走心的游戏平台」人生就是博·AG尊时凯龙(中国区)集团官网，该发现为儿童T-ALL靶向治疗联合化疗克服耐药及复发提供了新思路熊猫体育app下载安装（China）认证体育赛事直播平台意昂4体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!。

圖6 MSI2功能抑制剂（Ro 08-2750）与T-ALL诱导及巩固化疗中重要的细胞毒药物柔红霉素(DNR)和阿糖胞苷(AraC)协同抑制小鼠白血病细胞的体内扩增