Deep profiling of immune regulatory networks in the bone marrow of patients with diverse acute myeloid leukemia subtypes

Abstract

Akutní myeloidní leukémie (AML) je vysoce heterogenní skupina onemocnění vyznačujících se expanzí nediferencovaných myeloidních progenitorů v kostní dřeni a periferní krvi. Nástup sekvenování nové generace identifikoval více než 30 podtypů AML, z nichž každý se liší citlivostí na léčbu v důsledku různých genetických změn. V současné době jsou zkoumány různé formy terapií, včetně imunoterapie pomocí CAR-T buněk nebo NK buněk, aby se zlepšily neuspokojivé výsledky léčby, zejména u starších pacientů. Účinnost těchto druhů léčby je však často omezena schopností leukemických buněk uniknout imunitnímu systému, což zdůrazňuje potřebu lépe pochopit vztahy mezi leukemickými buňkami a imunitním systémem pacienta. Tato práce si klade za cíl implementovat 30barevný panel pro průtokovou cytometrii k charakterizaci imunofenotypu populací leukemických buněk, T lymfocytů a NK buněk v kostní dřeni AML, dále pak nalezení souvislostí mezi imunofenotypem a klinickými daty pacientů. V našem souboru pacientů jsme pozorovali silnou asociaci mezi jednotlivými mutacemi a fenotypem leukemických buněk, jako je nízká exprese inhibičních molekul CD112 a CD155 u kohorty pacientů s mutací NPM1, která je spojena s dobrou prognózou. Dále jsme identifikovali, že snížená exprese CD112 na leukemických buňkách je spojena s delším...

Acute myeloid leukemia (AML) is a highly heterogeneous group of diseases marked by maturation arrest and rapid growth of undifferentiated myeloid progenitors in the bone marrow and peripheral blood. The advent of next-generation sequencing has identified over 30 subtypes of AML, each varying in treatment sensitivity due to different genetic alterations. New therapies, including various forms of immunotherapy like CAR-T cells and NK cell transfers, are under investigation to improve the unsatisfactory treatment outcomes, especially in older patients. However, the efficacy of these treatments is often limited by the ability of leukemic cells to escape the immune system, highlighting the urgent need for a better understating of the interplay between leukemic cells and the immune system of the patient. This thesis aims to implement a 30-color flow cytometry panel to characterize the immunophenotype of leukemic cell, T cell, and NK cell populations within AML bone marrow and find associations between immunophenotype and clinical outcomes of the patients. In our patient cohort, we observed a strong association between individual mutations and the phenotype of leukemic cells, such as low expression of inhibitory CD112 and CD155 in a patient cohort with NPM1 mutation, which is associated with good...