AML: Biomarkers and Molecular Markers in Diagnosis and Prognosis: Functional Genomics in Prognosis and Novel Therapies
Die bearbeiteten Zusammenfassungen von Oncoletter basieren auf den Angaben in den Abstracts
- 325 Genetic and Functional Characterization of NUP98-Rearranged Leukemia
- 326 KRAS G12D Specific Inhibitors Relieve Erythroid Differentiation Block and Modulate Inflammatory Pathways at the Single Cell Level in Myeloid Malignancies
- 327 Phip Is a Potent Leukemia Oncogene Identified in Acute Myeloid Leukemia (AML) Patients of African Ancestry
- 328 Integrative Multi-Omics Analyses Identify a High-Risk Subgroup of Patients with Poor Prognosis in t(8;21) Acute Myeloid Leukemia
- 329 Genomic Subtypes of AML Define Sensitivity to NK Cell Cytotoxicity
- 330 TP53 Mutations within T Cells Induce T-Cell Exhaustion and Functional Impairment in TP53 Mutant AML
Masayuki Umeda, Nicole L Michmerhuizen, Ryan Hiltenbrand, et al.
325 Genetische und funktionelle Charakterisierung der NUP98-veränderten Leukämie
NUP98-Fusionsonkoproteine und gleichzeitig auftretende somatische Veränderungen tragen gemeinsam zu den Krankheitsphänotypen bei
NUP98-Rearrangements (NUP98r) sind laut den Studienautoren häufig bei verschiedenen pädiatrischen hämatologischen Malignomen und führen oft zu einer schlechten Prognose bei akuter myeloischer Leukämie (AML). Bestimmte NUP98-Fusionspartner, wie NUP98::NSD1 und NUP98::KDM5A, sind mit spezifischen Leukämiesubtypen verknüpft. Andere NUP98r treten auch bei Erkrankungen wie T-Zell-Leukämie (T-ALL) auf.
Studiendesign
- Die Autoren analysierten 185 Proben von NUP98r-Leukämien mittels RNA-Sequenzierung und Genomsequenzierung.
Ergebnisse
- Die am häufigsten identifizierten Fusionen waren NUP98::NSD1 und NUP98::KDM5A. Die Autoren fanden Assoziationen mit Mutationen wie JAK2 bei AMKL und NOTCH1 bei T-ALL.
- Die Transkriptionsanalysen zeigten, dass diese Leukämien in sechs Hauptgruppen verteilt sind, wobei Fusionspartner und kooperierende Mutationen die Krankheitsphänotypen beeinflussen.
- Einzelzell-RNA-Sequenzierungen zeigten unterschiedliche Entwicklungsstadien von Leukämiezellen.
- Funktionelle Tests mit CRISPR/Cas9 bestätigten, dass RB1-Deletionen oder WT1-Mutationen das Zellwachstum fördern und spezifische Marker verändern.
- Dies deutet darauf hin, dass genetische Veränderungen maßgeblich zur Krankheit beitragen.
Fazit
Die Daten der Autoren deuten darauf hin, dass NUP98-Fusionsonkoproteine und gleichzeitig auftretende somatische Veränderungen gemeinsam zu den Krankheitsphänotypen beitragen. Weitere Studien zur Empfindlichkeit gegenüber Medikamenten in diesem NUP98r-CD34+-Modell aus Nabelschnurblut werden fusions- und krankheitsabhängige Behandlungsstrategien für die NUP98r-Leukämie aufzeigen, um ihre Refraktärität zu überwinden.
Leah Kravets, Mirca S. Saurty-Seerunghen, Divij Verma, et al.
326 KRAS G12D-spezifische Inhibitoren heben bei myeloischen Malignomen die Blockade der erythroiden Differenzierung auf und modulieren entzündliche Signalwege auf Einzelzellebene
Daten unterstützen Untersuchungen von KRASG12D-Inhibitoren in klinischen Studien zu myeloischen Malignomen
Das myelodysplastische Syndrom (MDS) und die akute myeloische Leukämie (AML) führen zu Anämie aufgrund einer Blockade der hämatopoetischen Differenzierung. Eine KRAS G12D-Mutation tritt laut den Studienautoren bei etwa 5 % der MDS/AML-Fälle auf und verschlechtert die Prognose.
Zur Untersuchung der Mutation und ihrer Behandlung führten die Autoren Einzelzell-RNA-seq-Analysen durch.
Ergebnisse
- Die KRASG12D-mutierten Zellen zeigten eine erhöhte Entzündung und waren im monozytären Kompartiment überrepräsentiert.
- Bei KRASG12D-AML-Proben wurde festgestellt, dass die mutierten Zellen in einer AML-Untergruppe mit stammesähnlichem Profil und erhöhtem CD83 vorkommen.
- Die Hemmung von KRASG12D durch Inhibitoren wie MRTX1133 und BI-2865 reduzierte die Anzahl der Monozyten und erhöhte die Erythrozyten, was darauf hindeutet, dass eine KRAS-Hemmung die erythroide Differenzierung fördern könnte.
- Eine IL-8-Antikörperbehandlung verstärkte ebenfalls die erythroide Differenzierung, was bedeutet, dass die Unterdrückung der KRASG12D-vermittelten Entzündung zur Bekämpfung der Anämie beitragen kann.
Fazit:
Diese Daten zeigen laut den Studienautoren, dass KRASG12D eine monozytäre Differenzierung hervorruft, die mit Entzündungen in der CH einhergeht. Bei AML reichern sich KRAS-mutierte Zellen in einer neuartigen stammvorläuferähnlichen entzündlichen Population an, die durch CD83-Positivität gekennzeichnet ist. Die Autoren zeigen die Wirksamkeit neuartiger, klinisch relevanter KRASG12D-Inhibitoren bei der Beseitigung der IL8-vermittelten Entzündung und der Blockade der erythroiden Differenzierung in KRASG12D-Neoplasmen. Diese Daten unterstützen Untersuchungen von KRASG12D-Inhibitoren in klinischen Studien zu myeloischen Malignomen. In laufenden Studien wird die Wirksamkeit der In-vivo-Behandlung von KRASG12D-Klonen in Maus- und Xenograft-Modellen getestet.
Bailee N. Kain, Sidharth Sen, Deedra Nicolet, et al.
327 Phip ist ein potentes Leukämie-Onkogen, das bei Patienten mit akuter myeloischer Leukämie (AML) afrikanischer Abstammung identifiziert wurde
Ergebnisse betonen die Bedeutung der PHIP-Mutation für neue klinische Ansätze
AML-Patienten afrikanischer Abstammung haben in den USA laut den Studienautoren eine geringere Überlebensrate. Eine Studie mit 100 Patienten entdeckte mehrere neue Mutationen, darunter PHIP, das bei 7% der afroamerikanischen AML-Patienten mutiert war.
PHIP ist ein Chromatinregulator und beeinflusst die Genexpression. PHIP-Mutationen könnten eine Rolle bei hämatologischen Erkrankungen spielen. Ein CRISPR-Knock-in-Mausmodell zeigte, dass die PHIPY1316X/+ Mutation ein AML-Onkogen ist. In Kombination mit anderen Allelen erhöhte sie signifikant die Krankheitslast und verringerte die Überlebensrate.
Einzelzellprofile von Maus- und menschlichen Modellen zeigten gemeinsame DEGs, die auf PHIP-Ziele hinweisen. Eine prognostische Signatur aus diesen DEGs korrelierte unabhängig mit dem Überleben und verfeinerte Risikoklassifikationen für AML-Patienten. Die Ergebnisse betonen die Bedeutung der PHIP-Mutation für neue klinische Ansätze.
Yu Liu, Wenbing Liu, Yihan Mei, et al.
328 Integrative Multi-Omics-Analysen identifizieren eine Hochrisiko-Untergruppe von Patienten mit schlechter Prognose bei t(8;21) akuter myeloischer Leukämie
Hochrisiko-Untergruppe identifiziert, gekennzeichnet durch eine primitivere zelluläre Hierarchie, höhere KIT-D816- oder FLT3-ITD-Mutationsraten, schlechteres Ansprechen auf Chemotherapie und eine schlechtere Prognose
Die t(8;21)(q22;q22) Translokation ist laut den Studienautoren eine häufige Chromosomenanomalie bei akuter myeloischer Leukämie (AML). Obwohl die Prognose gut ist, erleiden etwa 40 % der Patienten einen Rückfall. Daher ist es wichtig, Patienten mit hohem Rückfallrisiko frühzeitig zu identifizieren. In dieser Studie haben die Autoren neue Ansätze zur Risikobewertung untersucht.
Studiendesign
- Die Autoren führten eine Clustering-Analyse der Genexpressionsprofile von 42 t(8;21)-AML-Patienten durch und validierten diese mit 46 weiteren Proben aus der HOVON-Kohorte.
- Zusätzlich korrelierten die Autoren die Subtypen mit den Behandlungsergebnissen der Patienten und integrierten Sequenzierungs- und Durchflusszytometrie-Daten.
Ergebnisse
- Es wurden drei transkriptionelle Untergruppen identifiziert. Cluster 1 (C1) wies abnorme Leukämiestammzell-Signaturen auf, Cluster 2 (C2) zeigte Stoffwechselstörungen, und Cluster 3 (C3) war mit Interferon-Signalen angereichert.
- Diese Untergruppen unterschieden sich signifikant in der Prognose. C1 hatte die schlechteste Prognose, während alle Patienten in C3 eine vollständige Remission erreichten.
- Zusätzlich fanden die Autoren hohe Anteile an KIT-D816- und FLT3-ITD-Mutationen in C1-Proben sowie ungünstige Mutationen wie ASXL2 und ZBTB7A.
- CD7-Expression war ebenfalls mit einer schlechten Prognose verbunden und nur in C1 angereichert.
- Einzelzell-RNA-seq-Analysen ergaben, dass C1-Patienten eine größere Menge an HSC-ähnlichen Untergruppen aufwiesen, was auf eine Differenzierungsblockade und eine ungünstige Prognose hinweist.
- Dies deutet darauf hin, dass das Differenzierungsstadium eine entscheidende Rolle für die Klassifizierung und Prognosevorhersage der t(8;21) AML spielt.
Fazit
Die Autoren schlugen eine neuartige Klassifizierungsstrategie auf der Grundlage von Multi-omics-Profiling vor, die sowohl die molekularen als auch die klinischen Variationen bei t(8;21) AML aufklärte. Auf diese Weise konnten die Autoren eine Hochrisiko-Untergruppe identifizieren, die durch eine primitivere zelluläre Hierarchie, höhere KIT-D816- oder FLT3-ITD-Mutationsraten, schlechteres Ansprechen auf Chemotherapie und eine schlechtere Prognose gekennzeichnet ist, und die zugrunde liegenden Regulationsmechanismen aufklären. Eine frühzeitige Erkennung bei der Diagnose und die Umsetzung verbesserter Behandlungsstrategien könnten die Ergebnisse für diese Hochrisikopatienten verbessern.
Hanna Duàn, Emmi Jokinen, Hanna Lähteenmäki, et al.
329 Genomische Subtypen der AML bestimmen die Empfindlichkeit gegenüber NK-Zell-Zytotoxizität
Erhebliche Heterogenität in der Empfindlichkeit der AML-Zellen gegenüber der NK-Zytotoxizität
Die akute myeloische Leukämie (AML) ist laut den Studienautoren schwer zu behandeln, doch die NK-Zell-Immuntherapie zeigt Potenzial. Die Studie der Autoren analysierte eingefrorene Knochenmarksproben von 99 AML-Patienten und deren Reaktion auf NK-Zellen eines gesunden Spenders.
Der durchflusszytometrische Killing-Assay zeigte eine Variabilität in der Empfindlichkeit der AML-Blasten gegenüber NK-Zellen. Myeloblasten mit BCOR- oder RAS-Mutationen wiesen niedrigere AUC-Werte auf, was auf eine höhere Sensibilität hinweist. CD34+ Myeloblasten waren besonders empfindlich gegenüber NK-Zytotoxizität.
Fazit
Die Studie zeigt laut den Studienautoren eine erhebliche Heterogenität in der Empfindlichkeit der AML-Zellen gegenüber der NK-Zytotoxizität. Die Ergebnisse zeigen, dass AML-Patienten mit BCOR- und RAS-Mutationen empfindlicher auf die NK-Tötung reagieren, insbesondere bei CD34+-Myeloblasten. Die sc-RNAseq-Daten zeigten, dass die NK-Aktivierung mit einer erhöhten Abtötung von CD34+ und CD14+ Blasten korreliert. Die Variabilität der NK-Zellzytotoxizität gegen AML-Zellen innerhalb unserer vielfältigen Kohorte unterstreicht die Möglichkeit adoptiver Zelltherapien bei verschiedenen Patientenuntergruppen. Die Studie verbessert das Verständnis der klinischen und transkriptomischen Faktoren, die die Immunabwehr von AML-Zellen beeinflussen und das therapeutische Potenzial von NK-Zell-basierten Ansätzen in der AML-Behandlung erhöhen.
Li Li, Muharrem Muftuoglu, Edward Ayoub, et al.
330 TP53-Mutationen in T-Zellen führen zu einer Erschöpfung der T-Zellen und einer funktionellen Beeinträchtigung bei TP53-mutierter AML
TP53-Mutationen in T-Zellen von Patienten mit TP53-mutierter AML entdeckt
Die Analyse der Einzelzell-Zytokinsekretion zeigt laut den Studienautoren, dass T-Zellen von AML-Patienten mit TP53-Mutationen im Vergleich zu TP53-Wildtyp-Patienten erhebliche Defekte aufweisen. Daten von 24 AML-Patienten in einer scRNAseq-Analyse und 38 Patienten in einer CyTOF-Analyse zeigen erhöhte Erschöpfung bei T- und NK-Zellen mit TP53-Mutationen.
Eine gleichzeitige Analyse von DNA und Oberflächenantigenen ergab, dass 34 % der CD4+ und 39 % der CD8+ T-Zellen im Knochenmark TP53-Mutationen aufwiesen. Die ddPCR bestätigte TP53-Mutationen in hochreinen FACS-sortierten T-Zellen bei 36 % der Patienten ohne Li-Fraumeni-Syndrom. Mutierte T-Zellen zeigten höhere Proliferation, aber geringere Adhäsion im Vergleich zu Wildtyp-T-Zellen, wobei TP53-Mutationen die Immunlandschaft stark veränderten.
Mit einem lentiviralen Vektor wurden CD123-gezielte CAR-T-Zellen entwickelt, um AML-Zellen anzugreifen, die p53-Y220C überexprimieren. Diese mutierten Zellen zeigten erhöhte Erschöpfungsmarker und eine verringerte Zytotoxizität. In Re-Challenge-Experimenten wiesen mutierte CAR-T-Zellen erhöhte Erschöpfungswerte und verminderte Abtötungskapazitäten auf. Eine Timelapse Imaging Microscopy bestätigte eine verzögerte zytotoxische Reaktion.
Fazit
Die Studienautoren haben TP53-Mutationen in T-Zellen von Patienten mit TP53-mutierter AML entdeckt. Und TP53-Mutationen in T-Zellen führen zu einer Erschöpfung der T-Zellen und beeinträchtigen ihre Wirksamkeit gegen den Tumor, was die Notwendigkeit gezielter therapeutischer Strategien unterstreicht.