骨髓肿瘤微环境特征预测AML患者免疫抑制表型及免疫治疗潜能的精准分类研究

为解决急性髓系白血病(AML)免疫微环境异质性导致的免疫治疗响应差异问题，Claudia Cerella团队通过整合单细胞RNA测序(scRNA-seq)和体外共培养模型，揭示了MK/EryHigh亚型（高表达PD-L1/CD274）与ML/MoHigh亚型（富集M2巨噬细胞）两种截然不同的免疫抑制表型。研究首次证实小分子PD-1/PD-L1抑制剂BMS-1166/BMS-1001可逆转HEL细胞介导的T细胞增殖抑制，为AML精准免疫治疗提供新策略。

　　

急性髓系白血病(AML)作为最具侵袭性的血液恶性肿瘤，长期面临治疗耐药和高复发率的临床困境。尽管免疫检查点抑制剂(ICIs)在实体瘤中取得突破，但AML的免疫治疗进展缓慢，部分归因于其独特的骨髓微环境(TME)复杂性——恶性髓系细胞本身兼具肿瘤细胞和免疫调节细胞的双重特性，传统"热肿瘤/冷肿瘤"二分法难以准确描述其免疫特征。更棘手的是，约30-40%的AML患者存在TP53突变或骨髓增生异常相关改变(MRC-AML)，这类患者对现有疗法响应极差且易产生免疫逃逸。

针对这一难题，卢森堡生物医学研究中心与首尔国立大学的研究团队开展了一项跨组学研究。通过对TCGA、TARGET等公共数据库中1,400余例AML样本的整合分析，结合单细胞测序和功能性共培养实验，首次系统揭示了AML免疫微环境的分化依赖性特征。研究成果发表于《Biomedicine》期刊，为AML免疫分型提供了全新框架。

研究采用三大关键技术：1) 基于xCell算法和Celligner工具的多组学TME分析，从TCGA等6大队列中筛选非冗余样本；2) 建立13基因MK/Ery和16基因ML/Mo多标记分类系统，通过Z-score量化患者亚型；3) 使用BMS小分子抑制剂在CFSE标记的T细胞-AML细胞共培养体系中验证PD-1/PD-L1阻断效果。所有实验均采用DSMZ认证的细胞系及健康供体PBMC来源的T细胞。

3.1 MK/Ery特征识别出T细胞富集但功能失调的TME
通过训练13基因标记，研究发现MK/Ery^High AML呈现独特的炎症特征：TCGA队列中IL-6/STAT3通路激活程度较MK/Ery^Low组高3.2倍，且TNF-α/NK-κB信号显著增强。单细胞数据证实，这类患者骨髓中CD8⁺ T细胞占比达27%，但伴随PD-L1、LAG3等免疫检查点分子过表达。特别值得注意的是，源自恶性克隆的CD34⁺CD71⁺GlyA^-亚群呈现最高PD-L1表达水平，这通过流式细胞术在OCI-M1、HEL等细胞系中得到验证。

3.2 ML/Mo亚型展现髓系主导的免疫抑制生态位
16基因标记定义的ML/Mo^High AML则呈现相反特征：T细胞浸润减少50%的同时，M2型巨噬细胞增加2.3倍。这类患者过表达VISTA(VSIR)、半乳糖凝集素(LGALS3/9)等髓系免疫抑制分子，但HLA-II分子表达量却比MK/Ery组高1.8倍，形成"免疫豁免"的特殊微环境。Celligner分析显示，MONO-MAC-1近源患者中TIM-3(HAVCR2)表达与单核细胞分化程度呈正相关。

3.3 体外共培养验证免疫抑制机制
功能性实验极具说服力：MK/Ery表型的HEL细胞使T细胞增殖指数下降72%，而PD-L1小分子抑制剂BMS-1166可使其恢复至基线水平2.2倍。ML/Mo表型的MUTZ3细胞则通过非PD-L1依赖途径抑制T细胞，其抑制强度与VSIR表达量呈正相关。值得注意的是，M5型U937细胞反而促进T细胞增殖，提示单核细胞分化阶段不同可能产生截然相反的免疫调节作用。

这项研究突破了AML免疫治疗的三大认知局限：首先，证实免疫微环境特征与白血病细胞分化阶段存在必然联系，MK/Ery和ML/Mo亚型分别对应"功能失调的热TME"和"髓系抑制的冷TME"；其次，发现PD-L1过表达源于特定的恶性克隆亚群，这为小分子抑制剂精准靶向提供理论依据；最后，建立的16基因分类系统比传统FAB分型更能预测免疫治疗响应。

特别具有临床价值的是，研究证实分子量仅1/100于抗体的BMS系列化合物能有效穿透骨髓基质，这解决了抗体药物在骨髓微环境中渗透性差的难题。未来研究可进一步探索这些抑制剂与去甲基化药物的协同效应，尤其是在TP53突变型MRC-AML中的应用潜力。该成果不仅为AML免疫分型建立新标准，更开创了针对髓系恶性肿瘤的"微环境重塑"治疗新范式。