KMT2A重排谱系转换型急性髓系白血病中M-MDSC样免疫抑制表型的多组学解析

本研究针对谱系转换(LS)白血病免疫逃逸机制不明的难题，通过多组学分析揭示KMT2A重排的LS-AML细胞具有单核髓系来源抑制细胞(M-MDSC)样表型。研究人员运用单细胞质谱流式(CyTOF)和转录组测序技术，发现LS-AML通过下调MHC II类分子和上调免疫调节基因，形成类似M-MDSC的免疫抑制微环境，为靶向治疗提供新思路。

　　

在血液肿瘤治疗领域，谱系转换(Lineage switching, LS)现象正成为免疫治疗的新挑战。当B细胞急性淋巴细胞白血病(ALL)患者接受CD19靶向免疫治疗后，部分癌细胞会"改头换面"转变为急性髓系白血病(AML)表型，这种"身份转换"使得原本有效的治疗手段突然失效。尤其令人担忧的是，携带KMT2A（原称MLL基因）重排的ALL患者中，这种转换发生率最高，其中KMT2A::AFF1融合基因型占比超过70%。更棘手的是，这类转换后的AML细胞似乎获得了"隐身"能力，能逃避免疫系统的监视。这背后究竟隐藏着怎样的生物学机制？Takashi Mikami团队在《Nature Communications》发表的研究给出了重要答案。

研究人员首先建立了包含5例LS-AML临床样本的队列，这些病例均从KMT2A重排的B细胞前体ALL转化而来，并伴有典型的单核细胞分化特征（FAB-M5亚型）。为全面解析其特性，团队整合了54例非转换型KMT2A-r AML对照样本，采用多组学技术展开系统研究。

关键技术方法包括：1）对患者样本进行全外显子测序(WES)和RNA测序，结合TARGET数据库的49例AML数据；2）设计39参数质谱流式(CyTOF) panel，在单细胞水平鉴定M-MDSC表型（CD11b⁺CD14⁺CD15⁺HLA-DR^low/-）；3）通过BD Rhapsody平台进行单细胞转录组测序(scRNA-seq)，分析免疫调控网络；4）体外共培养实验验证AML细胞对T细胞的抑制功能及调节性T细胞(Treg)诱导能力。

转录组特征揭示免疫逃逸机制

通过主成分分析(PCA)和层次聚类，研究发现LS-AML形成独立转录组集群。基因集富集分析(GSEA)显示，与对照AML相比，LS-AML显著下调MHC II类分子（如HLA-DRA、HLA-DRB1）和干扰素调节因子4(IRF4)，这两个特征恰是M-MDSC的典型标志。引人注目的是，LS-AML中16个M-MDSC特征基因（如ORM1、CD82等）表达显著上调，这种模式在KMT2A::AFF1亚群中尤为突出。

质谱流式捕获"伪装者"细胞

高维流式分析显示，LS-AML样本中M-MDSC样白血病细胞比例高达15-35%，远高于对照组的3-8%。这些细胞不仅表面标志与M-MDSC一致，更伴随Treg细胞比例升高（CD4⁺CD25⁺CD127^-细胞增加2.5倍）。特别值得注意的是，在疾病进展期患者中，这类免疫抑制性白血病细胞比例会进一步增加，提示其与临床恶化相关。

单细胞转录组解码异质性

通过scRNA-seq分析8,642个细胞，研究者发现LS-AML中存在明显的细胞亚群分化轨迹。M-MDSC样亚群高表达免疫调节基因网络，包括TGF-β信号通路和细胞因子产生相关基因。轨迹分析揭示这些细胞处于髓系祖细胞向M-MDSC分化的中间状态，既保留原始白血病细胞的干细胞特性，又获得免疫抑制功能。

功能实验验证免疫抑制能力

体外共培养实验证实，LS-AML细胞能剂量依赖性地抑制T细胞增殖（抑制率达70%），并降低干扰素-γ(IFN-γ)产生。更关键的是，这些细胞可诱导初始T细胞分化为具有强免疫抑制功能的效应Treg（CD4⁺CD25⁺CD127^-CD45RA^-Foxp3^high），其诱导能力与实验室制备的M-MDSC相当。这些发现从功能层面证实了LS-AML细胞的免疫逃逸能力。

这项研究首次系统阐明了LS-AML通过获得M-MDSC样表型实现免疫逃逸的机制。从转化医学角度看，该发现为临床提供了两个重要启示：首先，HLA-DR表达水平可能作为预测免疫治疗响应的生物标志物；其次，靶向M-MDSC特性（如使用PI3K/mTOR抑制剂）或可逆转免疫抑制微环境。研究者特别指出，KMT2A重排白血病中IRF4表达缺失可能是驱动这种异常分化的关键因素，这为开发表观遗传干预策略提供了新靶点。

这项工作的创新性在于将肿瘤细胞可塑性与免疫微环境重塑相联系，为理解治疗耐药性提供了全新视角。随着CD19-CAR-T等免疫疗法广泛应用，LS现象将日益成为临床挑战。该研究不仅揭示了这一特殊转化过程的生物学基础，更指明了联合免疫调节治疗的潜在方向，对改善难治性白血病预后具有重要指导意义。