编者按：2020年12月5日-8日，第62届美国血液学会（ASH）年会以线上形式召开，这项血液学“盛宴”汇聚了全球各地的血液肿瘤专家和学者，多项重磅级的研究进展将在此公布。 在今年大会上，来自中国科学院北京基因组研究所（国家生物信息中心）王前飞教授的团队研究被遴选为口头报告，本刊特邀王前飞教授作深入解读。
题目
Identification of Chemo-Resistant Residual Cell Population in Pediatric AML of Complete Remission By Single Cell RNA Sequencing
利用单细胞RNA测序探索完全缓解的儿童AML化疗耐药残留细胞群及其转录特征
摘要号：31
环节：617. Acute Myeloid Leukemia: Biology， Cytogenetics， and Molecular Markers in Diagnosis and Prognosis: Single Cell Profiling and Novel molecular Markers
时间：Saturday， December 5， 2020: 7:30 AM-9:00 AM（美国时间）
急性髓系白血病（AML）是一种由造血细胞异常增殖形成的多克隆血液肿瘤，化疗是其主要治疗方式。大多数儿童AML在化疗后达到完全缓解，但30%以上的患儿会复发进而导致预后不良。通常认为，对化疗耐药的白血病细胞在缓解期骨髓中残留，是导致复发的根源。临床通过在缓解期检测基因突变和细胞表面标记，能敏感监测微小残留肿瘤群体。但是，大部分检测的基因突变临床意义不明确，而且对化疗耐药并最终引起复发的“种子”细胞的身份和生物学特性仍不清楚。小鼠模型研究表明白血病干细胞（LSC）的残留与化疗耐药相关，但这种观点尚未在化疗后的病人体内进一步证实。研究团队对符合临床缓解标准且能反映遗传多样性的14例儿童AML患者进行了研究，探讨缓解状态下的白血病细胞异质性和肿瘤特征。
研究团队利用高通量10X genomics平台，对白血病患者在初诊和缓解期共54个骨髓和外周血样本进行了单细胞转录组测序分析，最大程度地检测化疗后存活的肿瘤细胞。以细胞类型齐全的正常造血图谱为参照，每个患者的全骨髓/外周血细胞依据转录组的独特性与相似性划分为肿瘤细胞和正常细胞，并定义了所处的发育阶段。
这些肿瘤细胞得到了多种方法的验证，被定义为13种不同发育阶段的细胞类型，共88个肿瘤亚群。与成人AML的研究相比，该研究定义了更精细的干祖样白血病细胞类型如HSC/MPP、LMPP、GMP、MEP、CLP、E/B/M等，还鉴定到中性粒细胞样肿瘤细胞，为全面认识肿瘤亚群的生物学特性提供了基础。
利用小鼠模型发现的三个已知化疗耐药相关转录特征，即LSC活性、氧化磷酸化活性(OXPHOS)和白血病再生细胞(LRC)状态，评估了每个肿瘤亚群对化疗的耐药潜能。这些异质性的肿瘤细胞在初诊时展现出显著差异的化疗耐药潜能。86%（12/14）的HSC/MPP-like肿瘤亚群具有LSC耐药特征，而41%的LMPP和GMP样肿瘤亚群显示异常高的OXPHOS耐药特征。
研究团队进一步确定了具有化疗耐药转录特征的肿瘤亚群能否在化疗后缓解期存活。缓解期骨髓样本平均检测到9985个细胞，足以鉴别出大多数患者残留的肿瘤细胞。每个患者的缓解期骨髓平均检出193个残留肿瘤细胞，与形态学、流式细胞术的检测结果基本一致。其中，3例患者有超过100个残留肿瘤细胞，其肿瘤身份得到了特异表达印记的验证。
与小鼠模型发现OXPHOS活跃的白血病细胞对化疗耐药结论一致的是，大部分（67%）OXPHOS耐药特征的初诊肿瘤亚群在缓解期残留。有意思的是，仅25%的LSC耐药特征初诊肿瘤亚群在化疗后存活，在缓解期仍保持较高的LSC和细胞静息转录特征，可能与逃逸化疗杀伤相关。而且，唯一一例未接受移植的LSC耐药残留患者在诱导化疗后13个月复发。与不残留的LSC耐药亚群相比，残留的LSC耐药亚群特异高表达CD抗原A。在约220例儿童AML的大样本公共数据中，初诊时CD抗原A高表达与儿童AML长期无事件生存和总体生存率的降低显著相关，提示CD抗原A作为细胞表面抗原有望成为鉴定化疗耐药残留亚群的标志物。这些数据表明，缓解期残留的HSC/MPP样肿瘤细胞在化疗后仍具有内在的白血病干细胞潜能，是潜在引起复发的种子细胞。
该研究首次在病人体内刻画了缓解的儿童AML肿瘤异质性，发现了化疗耐药残留肿瘤亚群及其分子特征，为研发特异靶向这些细胞的治疗策略提供基础，也为白血病患者的后续治疗决策和复发随访监控提供了新的契机。这些残留细胞的化疗耐药分子机制及在缓解期存活与复发的关系有待更深入的研究。
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国家杰出青年科学基金获得者。现任中科院精准基因组医学重点实验室副主任。美国约翰霍普金斯大学细胞与分子医学博士，在加州大学伯克利分校/劳伦斯伯克利国家重点实验室完成基因组学博士后研究。为中国医药教育协会白血病分会副主任委员；中国研究型医院学会血液病精准诊疗专业委员会副主任委员；中国抗癌协会第五届血液肿瘤专业委员会髓系肿瘤学组副组长；中国生理学会血液学专业委员会委员。目前的研究工作主要有白血病精准医学的多组学整合分析；血液肿瘤克隆演化的基因组解析和临床研究；血液干细胞的体外定向分化和再生医学。
近年来以通讯作者在Nature Genetics、Cell Research、National Science Review、Blood、J Clin Invest、Nature Communications和Genome Biology等杂志发表文章20余篇。主持中国科学院重点部署、国家自然科学基金重大项目等。（详见个人网页http://sourcedb.big.cas.cn/zw/zjrc/yjy/201311/t20131116_3979419.html）
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