質量サイトメトリー（Cytof）を使用した紅症の優位性を伴う骨髄性新生物の免疫表現型プロファイリング

急性赤色乳白血病（AEL）は、骨髄異形成症候群（MDS）と急性骨髄性白血病（AML）の間の疾患の連続体であり、細胞の抑制された増殖とエリスロイドの前駆細胞の分化の障害の細胞の特徴です。1917年のAELのGiovanni Di Guglielmoによって最初に説明されているのは、すべてのde novo AML症例の5％未満を占めています。TP53、NPM1、およびFLT3遺伝子の再発性の変化を説明する分子レベルでAELを特徴付ける努力がありました。AEL症例のゲノム分析により、その複雑さが確認されました。これらの進歩にもかかわらず、赤血球増殖の根底にある生物学は不明のままであり、純粋な赤血球血症（PEL）でのわずか3か月の生存期間の中央値で予後は悲惨です。白血病幹細胞（LSC）候補の同定と特性評価に適したマーカーの組み合わせ、化学療法治療中の測定可能な残留疾患（MRD）の監視、および革新的な標的療法の開発が欠落しています。ここでは、他のAMLサブタイプや健康なカウンターパートと比較して、ヒトAEL骨髄サンプルからの赤血球および骨髄芽球の細胞集団の詳細な特性評価のための質量細胞測定パネルを開発しました。合計8つのAELサンプルを分析し、高次元の質量細胞測定を使用して、異なる分子サブタイプ、健康な骨髄の対応物（n = 5）および臍帯血（n = 6）の28のAMLサンプルと比較しました。高次元の質量細胞測定データにおける赤血球および骨髄性爆風集団の識別により、AEL赤血球芽球に存在する赤芽細胞分化段階の洗練されたビューが可能になり、AELに特有の免疫表現型プロファイルが明らかになりました。表現型LSCのプロファイリングにより、CD34+ CD38-幹細胞コンパートメントにおける異常な赤血球マーカーの発現が明らかになりました。さらに、新規候補の表面マーカーの組み合わせと異常の特定は、AELの臨床診断を強化する可能性があります。私たちは、将来のより正確な実験的アプローチの基礎を築く赤血球の優位性を備えた骨髄性新生物の爆風および幹細胞集団の免疫表現型分析に可能な高パラメーター質量細胞測定アプローチを提示します。

Acute erythroid leukemia (AEL) is a disease continuum between Myelodysplastic syndrome (MDS) and Acute myeloid leukemia (AML) with the cellular hallmark of uncontrolled proliferation and impaired differentiation of erythroid progenitor cells. First described by Giovanni di Guglielmo in 1917 AEL accounts for less than 5% of all de novo AML cases. There have been efforts to characterize AEL at a molecular level, describing recurrent alterations in TP53, NPM1 and FLT3 genes. A genomic analysis of AEL cases confirmed its complexity. Despite these advances, the biology underlying erythroid proliferations remains unclear and the prognosis is dismal with a median survival of only 3 months for pure erythroid leukemia (PEL). Marker combinations suitable for the identification and characterization of leukemic stem cell (LSC) candidates, monitoring measurable residual disease (MRD) during chemotherapy treatment and the development of innovative targeted therapies are missing. Here, we developed a mass cytometry panel for an in-depth characterization of erythroid and myeloid blast cell populations from human AEL bone marrow samples in comparison to other AML subtypes and healthy counterparts. A total of 8 AEL samples were analyzed and compared to 28 AML samples from different molecular subtypes, healthy bone marrow counterparts (n = 5) and umbilical cord blood (n = 6) using high-dimensional mass cytometry. Identification of erythroid and myeloid blast populations in high-dimensional mass cytometry data enabled a refined view on erythroblast differentiation stages present in AEL erythroid blasts and revealed immunophenotypical profiles specific to AEL. Profiling of phenotypic LSCs revealed aberrant erythroid marker expression in the CD34+ CD38- stem cell compartment. In addition, the identification of novel candidate surface marker combinations and aberrancies might enhance clinical diagnostics of AEL. We present a high-parameter mass cytometry approach feasible for immunophenotypical analysis of blast and stem cell populations in myeloid neoplasms with erythroid predominance laying the foundation for more precise experimental approaches in the future.