AML: Biomarkers, Molecular Markers and Minimal Residual Disease in Diagnosis and Prognosis: Biomarkers and Therapeutics
Link to Abstracts AML: Biomarkers, Molecular Markers and Minimal Residual Disease in Diagnosis and Prognosis: Biomarkers and Therapeutics
- 163 Identification of Acute Myeloid Leukemia Cell Surface Therapeutic Targets Using Single Cell RNA Sequencing Supported By Surface Proteomics
- 164 Multimodal Atlas of Paired Diagnosis and Relapse AML Samples Enables Novel Therapeutic Targeting of Surface Antigens
- 165 Optimizing FLT3 Inhibitor Use in Adult Acute Myeloid Leukemia with FLT3 Mutations Using Proteomics
- 166 Combining Menin and MEK Inhibition to Target Poor Prognostic KMT2A-Rearranged RAS Pathway-Mutant Acute Leukemia
- 167 Targeting SLC3A2 Sensitizes AML Cells Towards NK Cell-Mediated Killing
- 168 Tetraspanin CD81 Supports Cancer Stem Cell Function and Represents a Therapeutic Vulnerability in Acute Myeloid Leukemia
Véronique Lisi, Banafsheh Khakipoor, Azer Farah, et al.
163 Identification of Acute Myeloid Leukemia Cell Surface Therapeutic Targets Using Single Cell RNA Sequencing Supported By Surface Proteomics
Potentielle Zielmoleküle für die Entwicklung antikörperbasierter Strategien
Tatsächlich ist CD33 die einzige antikörperbasierte Strategie bei der AML, die bisher für diese Krankheit zugelassen wurde, was für die Autoren die Notwendigkeit unterstreicht, neue vielversprechende Zielmoleküle zu identifizieren. AML-Zellen weisen ein breites Spektrum unterschiedlicher myeloischer Differenzierungsprogramme auf, was die Identifizierung von Zielmolekülen, die in den unreifsten Leukämiezellen exprimiert werden, mittels Massengenomik erschwert.
Um die Expressionslandschaft von Oberflächenproteinen in unreifen leukämischen Zellen zu identifizieren, führten die Autoren eine Einzelzell-RNA-Sequenzierung (scRNA-seq, 10x 3' Reagent Kits) von primären humanen AML-Zellen aus 20 Proben der Leukämie-Kohorte durch, die mit intermediären und undifferenzierten Zellen gekreuzt wurden.
Fazit
Der genetisch diverse AML-Einzelzellatlas der Autoren, unterstützt durch Massenspektrometrie, ermöglicht die Identifizierung von sowohl Subset-spezifischen als auch Pan-AML-Oberflächenproteingenen. Diese stellen potentielle Zielmoleküle für die Entwicklung antikörperbasierter Strategien oder die Neuausrichtung der Therapie der AML dar.
Amanda Halfond, Matthew Ung, Julia Etchin, et al.
164 Multimodal Atlas of Paired Diagnosis and Relapse AML Samples Enables Novel Therapeutic Targeting of Surface Antigens
Neue Hypothesen über zielgerichtete Kombinationen von Oberflächenantigenen
Die AML ist eine aggressive klonale Malignität, die durch Kombinationen von Chromosomenanomalien, Genmutationen und Expressionsprofilen von Zelloberflächenantigenen (Ag) gekennzeichnet ist. Diese Heterogenität trägt zu einer therapierefraktären oder rezidivierenden Erkrankung bei, die laut den Studienautoren eine große Herausforderung für die Behandlung der AML darstellt. Frühere Einzelzell-Sequenzierungsstudien an primären AML-Proben haben bemerkenswerte Einblicke in die klonale Architektur von AML-Zellpopulationen und die Art und Weise, wie ihre Mutations-, Transkriptom- und Oberflächenantigen-Profile zwischen Patienten variieren, geliefert. Es fehlen jedoch Informationen über klonale Verschiebungen während der Progression von der Diagnose bis zum Rezidiv in großen Kohorten.
Die Autoren haben die Einzelzell-RNA-Sequenzierung mit Oberflächen-AG-Barcoding angepasst, um mehr als 450.000 Zellen aus 28 gepaarten mononukleären Knochenmarksproben von AML-Patienten zu analysieren, die bei der Diagnose und bei Rezidiven (56 Proben) gesammelt wurden. Ihres Wissens ist dies der größte und umfassendste Einzelzellatlas der AML. Dieser Atlas enthält umfangreiche klinische Metadaten wie Zytogenetik, Mutationsstatus kanonischer AML-Gene, Behandlungsverlauf und Überlebensdaten. Sie haben diese Daten genutzt, um mögliche Korrelationen mit klonaler Heterogenität während der Progression bis zum Rezidiv zu identifizieren und neue Strategien für die gezielte Behandlung der Oberfläche von AML-Zellen vorzuschlagen.
Fazit
Das umfassende Profiling der AML hat einen hochauflösenden Einblick in die Zelloberfläche zum Zeitpunkt der Diagnose und während des Krankheitsverlaufs ermöglicht und neue Hypothesen über zielgerichtete Kombinationen von Oberflächenantigenen auf der Grundlage ihrer Expressionsänderungen zwischen den Zeitpunkten, der Koexpression und der Oberflächendichte aufgestellt. Darüber hinaus kann der Referenzatlas der Autoren weiter zerlegt werden, um das Transkriptom und die Mutationsprofile von Myeloblasten bei Diagnose und im Rezidiv zu charakterisieren und damit eine wichtige Ressource zu schaffen, um Korrelationen zwischen Oberflächenantigen-Proteinen und Transkripten innerhalb von AML-Blasten herzustellen und molekulare Signaturen während der Krankheitsprogression zu verfolgen.
Eduardo Sabino Magalhaes, Stefan Hubner, Brandon D. BrownYihua Qiu and Steven M. Kornblau
165 Optimizing FLT3 Inhibitor Use in Adult Acute Myeloid Leukemia with FLT3 Mutations Using Proteomics
Hypothese: Identifizierte Targetproteine als Angriffspunkte für eine Modulation zur Verbesserung des Ansprechens auf FLT3
FLT3-Mutationen sind laut den Studienautoren die häufigste genetische Veränderung bei akuter myeloischer Leukämie (AML) im Erwachsenenalter. Der Einsatz von FLT3-Inhibitoren (FLT3I) hat die Ergebnisse bei Patienten mit FLT3-Mutation verbessert, aber nicht alle Patienten profitieren davon. Die Autoren haben einen Proteomik-basierten Ansatz entwickelt, um Patienten nach ihrem Ansprechen auf eine FLT3I-Therapie zu stratifizieren.
Fazit
Durch die Erstellung von Proteinprofilen konnten laut den Studienautoren Kohorten von Patienten mit FLT3-Mutationen identifiziert werden, die unabhängig von anderen klinischen oder molekularen Merkmalen am meisten von einer FLT3I-Zugabe profitieren. Die Autoren identifizierten Targetproteine, die in ungünstigen Signaturen erhöht sind, und stellten die Hypothese auf, dass diese Targetproteine Angriffspunkte für eine Modulation zur Verbesserung des Ansprechens auf FLT3I sein könnten. Darüber hinaus klassifiziert eine kleine Gruppe von 6 Proteinen die Patienten genau und könnte klinisch zur Patientenklassifizierung für Behandlungsempfehlungen verwendet werden.
Nastassja Scheidegger, Gabriela Alexe, Delan Khalid, et al.
166 Combining Menin and MEK Inhibition to Target Poor Prognostic KMT2A-Rearranged RAS Pathway-Mutant Acute Leukemia
KMT2A-r und begleitende RAS-Mutationen haben bei Kindern mit AML ein deutlich schlechteres Outcome
Etwa 10% aller akuten Leukämien weisen eine chromosomale Translokation auf, an der der Mixed Lineage Leukemia 1 (MLL1/KMT2A) Genlocus mit über 90 Fusionspartnern beteiligt ist. Diese Fusionen treten laut den Studienautoren besonders häufig bei akuten Leukämien im Kindesalter auf. Die resultierenden KMT2A-Fusionsproteine (KMT2A-r) treiben durch Interaktion mit einem Chromatinkomplex, der das Gerüstprotein Menin enthält, die leukämogene Genexpression an, was zur aggressiven akuten myeloischen Leukämie (AML) oder akuten lymphoblastischen Leukämie (ALL) führt.
Bei der kindlichen ALL, die häufig durch KMT2A-r charakterisiert ist, sind Mutationen im RAS-Signalweg mit einer schlechten Prognose assoziiert. Die prognostische Bedeutung von RAS-Mutationen bei der pädiatrischen KMT2A-r AML ist weniger gut untersucht.
- Die Autoren analysierten daher die Daten von 1605 pädiatrischen AML-Patienten, die in den Studien AAML0531 und AAML1031 der Children's Oncology Group (COG) behandelt wurden, von denen 336 KMT2A-r hatten. 51% (170/336) dieser Patienten wiesen Mutationen in NRAS, KRAS oder PTPN11 auf. Die Kombination von KMT2A-r mit Mutationen im RAS-Signalweg war mit einem schlechteren EFS und OS assoziiert, HR=1,71 (p<0,001) in multivariaten Modellen für EFS und OS.
Fazit
Zusammenfassend zeigen die neuen klinischen Daten aus einer großen Kohorte von COG-Patienten laut den Studienautoren, dass KMT2A-r und begleitende RAS-Mutationen bei Kindern mit AML zu einem deutlich schlechteren Outcome führen. Die Ergebnisse ihrer präklinischen Studie deuten auf eine vielversprechende, leicht umsetzbare zielgerichtete Therapie für diese Patientengruppe hin. Mechanistisch ist die verstärkte Herunterregulation sowohl des MYC-Signalweges als auch des RAS/MAPK-Signalweges durch die Kombinationstherapie wahrscheinlich ein wichtiger Faktor für die beobachtete Wirksamkeit.
Kishan Bellamkonda, Ramprasad Ramakrishnan, Somadri Ghosh, Katrin Reinbach
167 Targeting SLC3A2 Sensitizes AML Cells Towards NK Cell-Mediated Killing
SLC3A2 als neuer Regulator von NK-Zellen identifiziert
Die akute myeloische Leukämie (AML) ist eine aggressive hämatologische Malignität mit schlechter Prognose, weshalb laut den Studienautoren neue therapeutische Strategien dringend benötigt werden. Natürliche Killerzellen (NK-Zellen) spielen eine Schlüsselrolle in der Immunüberwachung von Tumoren, aber ihre antitumorale Aktivität wird bei der AML häufig durch die immunsuppressive Wirkung der malignen Zellen abgeschwächt. Strategien zur Wiederherstellung der NK-Zellfunktion haben daher therapeutisches Potenzial, indem sie die endogenen NK-Zellen stärken. Insbesondere die Identifizierung von Zelloberflächenproteinen auf AML-Zellen, die die NK-Zell-vermittelte Abtötung inhibieren, könnte neue Angriffspunkte für Antikörper-basierte Therapien aufzeigen.
- Um solche Targets zu identifizieren, haben die Autoren einen gepoolten CRISPR-Screen durchgeführt, der auf 1389 Zelloberflächengene in Mono-mac-6 (MM6), einer humanen AML-Zelllinie, abzielte. Die MM6-Zellen wurden vier Tage lang mit primären menschlichen NK-Zellen in Medien kultiviert, die mit den Zytokinen IL-2 und IL-15 angereichert waren.
Fazit
Die Autoren haben ein CRISPR-Screening an AML-Zellen, die mit NK-Zellen kultiviert wurden, durchgeführt und SLC3A2 als neuen Regulator von NK-Zellen identifiziert. Mechanistisch gesehen reguliert die Aminosäure-Transportfunktion von SLC3A2 die Sensibilisierung von AML-Zellen für die Abtötung durch NK-Zellen. Der Einsatz eines monoklonalen Antikörpers gegen CD98 erhöhte selektiv die NK-Zell-vermittelte Abtötung von Zellen aus AML-Patienten im Vergleich zu normalen Knochenmarkzellen. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass CD98 ein vielversprechender neuer Angriffspunkt bei der AML ist, der die NK-Zell-vermittelte Immunüberwachung von Tumoren verstärkt.
Fanny Gonzales, Pauline Peyrouze, Thomas Boyer, et al.
168 Tetraspanin CD81 Supports Cancer Stem Cell Function and Represents a Therapeutic Vulnerability in Acute Myeloid Leukemia
Funktionelle Bedeutung der Überexpression von CD81 in der AML und seine potentielle Rolle als Biomarker zur Beurteilung der LSC-Aktivität
Die akute myeloische Leukämie (AML) ist eine heterogene Erkrankung mit ungünstigem Verlauf, die aggressive Therapien erfordert, um eine Remission zu erreichen. Ein wichtiger Faktor für die Therapieresistenz und das Wiederauftreten der Erkrankung ist laut den Studienautoren das Vorhandensein leukämischer Stammzellen (LSC). Die gezielte Bekämpfung von LSC ist ein wichtiger Ansatz, um die Behandlungsergebnisse zu verbessern und die Nebenwirkungen zu begrenzen.
In einer früheren Studie haben die Autoren einen prognostischen Zusammenhang zwischen der Überexpression von CD81 auf der Zelloberfläche und einem schlechteren Outcome bei AML-Patienten gefunden. In der vorliegenden Arbeit validierten sie die Überexpression von CD81 als Protein oder mRNA in AML-Blasten als spezifischen prognostischen Marker für Nicht-CBF-AML in einer erweiterten Kohorte (n=150). Anschließend bestätigten sie die Daten in einem öffentlich zugänglichen Datensatz (BeatAML-Kohorte). Diese Assoziation wurde auch bei Patienten mit NPM1-Mutationen verifiziert, die nicht mit gleichzeitigen FLT3-ITD-Mutationen assoziiert waren.
Fazit
Die Studienergebnisse unterstreichen laut den Studienautoren die funktionelle Bedeutung der Überexpression von CD81 in der AML und seine potentielle Rolle als Biomarker zur Beurteilung der LSC-Aktivität. Weitere Untersuchungen könnten diesen neuen Ansatz für gezielte therapeutische Interventionen zur Unterbrechung der LSC-Funktion und zur Verbesserung der Behandlungsergebnisse bei AML-Patienten verbessern.