Leukemia：ICAM1在T细胞杀伤急髓白血病中的关键作用

急性髓性白血病(AML)是一种以预后欠佳为特点的白血病。在美国，AML每年影响约20,000名新患者。成人和儿童AML患者分别只有~30%和~70%的总生存率(OS)。

报道发现T细胞对 AML 的控制至关重要，但是目前完整机制尚不明确。AML是一种侵袭性白血病，具有高度的异质性，导致患者预后差异较大。理解AML细胞如何逃避免疫系统的攻击，尤其是 T 细胞杀伤，是 AML 治疗研究中的关键问题。因此，研究T细胞杀伤机制可为AML患者预后不良问题的解决提供重要依据。

近日，由 Alma-Martina Cepika 团队发表于 Leukemia 题为 AML/T cell interactomics uncover correlates of patient outcomes and the key role of ICAM1 in T cell killing of AML 的论文，聚焦AML的细胞异质性和转录程序，通过AML/T细胞相互作用组学揭示了AML患者预后的相关性以及ICAM1（CD54）在AML 的T细胞杀伤中的关键作用。

本研究的主要目的是通过分析AML细胞与CD4细胞的相互作用，确定不同的AML 转录程序。这些转录程序与 AML 细胞的杀伤敏感性和患者预后相关，从而为识别高危患者和制定更有效的治疗策略提供潜在的生物标志物。

研究采用单细胞 RNA 测序技术对 AML 细胞进行纵向分析，观察其与 CD4 细胞共培养过程中的转录变化。研究分离并定义了四种主要的AML转录程序，并评估了这些程序在不同 AML 样本和时间点的表达情况。随后，研究进一步分析了这些转录程序与患者生存率和疾病亚型的关联。

总的来说，研究发现AML转录程序与对T细胞杀伤的易感性相关。在生存率低的患者中，杀伤耐药相关的AML程序丰富。杀伤敏感但不耐药的AML激活T细胞并上调与T细胞上LFA-1结合的ICAM1，从而允许免疫突触的形成，这对AML的消除至关重要。

AML上的ICAM1表达可作为免疫触发器，激活T细胞并杀死AML

首先通过原代AML细胞/CD4细胞相互作用的纵向单细胞分析确定了AML四种主要转录程序:P1-P4。程序P1主要富集于杀伤敏感AML样本的细胞中。程序P2和P3在所有样品和条件下都富集，而程序P4在共培养24小时后主要存在于细胞中。AML转录程序(P1-P4)的表达影响AML细胞对CD4IL10细胞介导的杀伤的敏感性或耐药性，程序P1在T细胞杀伤敏感和成熟髓样AML中富集，程序P3和P4在T细胞杀伤抗性和干细胞样AML中富集，与患者生存率低相关。

A.细胞杀伤和脱颗粒实验结果；B. scRNA-seq数据的UMAP表示图 ；C.描述AML程序派生的工作流程图 ；D.确定的四个AML转录程序的热图；E.编码表面分子的前5个基因，按log2倍变化排序，在每个AML程序中差异表达图；F.每个AML程序的单个细胞在不同时间点上的相对分化的分析图；G.在0H和24H分配给每个程序的AML单细胞百分比。

其次，研究表明只有杀伤敏感的AML细胞才能激活CD4细胞。即敏感性AML成功地激活了T细胞，可能是通过产生更多的细胞间相互作用，随后被T细胞杀死;而耐药AML不能激活T细胞并逃避T细胞的杀伤。

最后，结果显示ICAM1/LFA-1相互作用是CD4和原代CD8+ T细胞杀死AML所必需的。即ICAM1/LFA-1相互作用是控制细胞毒性CD4+和CD8+ T细胞消除AML的关键机制之一，这可能影响患者的AML控制。

综上所述，本研究通过揭示 AML 细胞的转录程序及其与免疫逃逸和患者预后的关系，为 AML 的诊断和治疗提供了新的见解和潜在的靶点。