AML骨髓基质细胞图谱分析
描绘AML进展中非造血骨髓基质细胞景观并鉴定关键分泌因子。
从MLL-AF9白血病和对照小鼠分离Lin-CD45-CD71-基质细胞，进行scRNA-seq和Smart-seq2，整合分泌组数据鉴定候选因子。
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FGF18介导成纤维细胞-白血病细胞串扰促进急性髓系白血病进展
FGF18 mediates fibroblast-leukemia crosstalk to promote acute myeloid leukemia progression
实验完整度
高包含scRNA-seq、CRISPR筛选、条件性基因敲除小鼠、PDX模型、共培养、抗体治疗及临床样本等多层级实验，并有功能与机制验证。
主要模型
MLL-AF9和C1498小鼠AML模型 Molm-13和OCI-AML3人AML细胞系 患者来源异种移植（PDX）AML模型 PdgfraCreERT2;Fgf18flox/flox成纤维细胞特异性Fgf18敲除小鼠
重点核对
重组FGF18处理剂量：0.01、0.1、1 μg，每两天腹腔注射一次 FGF18中和抗体剂量：100 μg/只，每两天腹腔注射一次 CRISPR-Cas9全基因组筛选在有无FGF18刺激下进行 共培养体系检测FGF18驱动的白血病生长和T细胞调节 FGFR3敲除或FGFR1/2/4敲除对FGF18诱导增殖的影响
摘要
非造血基质细胞是造血的重要调节因子；然而，它们在白血病发生和免疫功能障碍中的作用仍不明确。在本研究中，我们鉴定出成纤维细胞来源的成纤维细胞生长因子18（FGF18）是一种重编程白血病-免疫相互作用的新型基质细胞因子。急性髓系白血病（AML）骨髓微环境的单细胞RNA测序显示基质成纤维细胞中Fgf18上调。给予重组FGF18加速了AML进展，而成纤维细胞特异性Fgf18缺失显著延缓疾病发展并改善小鼠生存。我们在AML细胞中进行了混合CRISPR-Cas9筛选，鉴定出FGF受体3（FGFR3）信号是富FGF18微环境中白血病适应性的关键介质。AML细胞中Fgfr3基因缺失重现了FGF18缺陷的效应，并在体内限制了白血病扩增。机制上，FGF18与其受体FGFR3结合于AML细胞，激活蛋白激酶B（AKT）-雷帕霉素机制靶点（mTOR）（AKT-mTOR）信号通路并诱导白细胞介素-6（IL-6）产生。IL-6以自分泌方式增强白血病信号，并以旁分泌方式激活成纤维细胞JAK-STAT3信号，从而放大基质成纤维细胞FGF18表达，形成前馈环路，抑制CD8+ T细胞效应功能并削弱抗白血病免疫。临床上，FGF18表达升高与AML患者预后不良相关。为治疗性靶向这一恶性串扰，我们制备了一种FGF18中和抗体，该抗体破坏了基质-白血病反馈环路，恢复了CD8+ T细胞效应功能，并在体内与抗PD-1疗法协同产生持久的抗白血病免疫。总之，这些发现鉴定了一条依赖FGF18的基质-白血病串扰轴，其驱动AML进展和免疫功能障碍，突显FGF18中和作为一种潜在治疗策略。
实验结论
提炼研究问题、关键发现与证据，快速把握文章的核心贡献。
- 研究问题
- 非造血基质细胞，特别是成纤维细胞，如何通过分泌因子参与AML进展和免疫功能障碍，以及能否靶向该过程治疗AML。
- 核心机制
- 成纤维细胞来源的FGF18结合AML细胞上的FGFR3，激活PI3K-AKT-mTOR通路并诱导IL-6产生；IL-6自分泌增强白血病信号，旁分泌激活成纤维细胞JAK-STAT3，放大FGF18表达，形成前馈环路，抑制CD8+ T细胞功能。
- 主要证据
- scRNA-seq和Smart-seq2鉴定Fgf18在AML成纤维细胞中上调；重组FGF18加速AML进展而Fgf18敲除延缓进展；CRISPR筛选和共免疫沉淀证实FGFR3介导FGF18效应；IL-6中和或敲低阻断FGF18促增殖；FGF18中和抗体恢复CD8+ T细胞功能并与抗PD-1协同。
- 研究意义
- 鉴定出FGF18依赖的基质-白血病串扰轴驱动AML进展和免疫功能障碍，提示FGF18中和是一种潜在治疗策略，可增强抗PD-1免疫治疗疗效。
研究路径
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
FGF18在成纤维细胞中的特异性验证
确认FGF18在AML中由成纤维细胞特异性上调并评估临床相关性。
使用多种报告小鼠分选基质细胞亚群，检测Fgf18表达；免疫荧光、ELISA和qRT-PCR检测患者样本FGF18水平。
FGF18功能获得和缺失实验
验证FGF18对AML进展的驱动作用。
重组FGF18处理AML细胞和PDX模型；构建成纤维细胞特异性Fgf18敲除小鼠，移植AML细胞并观察疾病进展。
FGF18受体鉴定和信号通路分析
确定FGF18在AML细胞上的特异性受体及下游信号。
在AML细胞中进行全基因组CRISPR-Cas9筛选，鉴定Fgfr3；共免疫沉淀和免疫荧光验证结合；Western blot检测PI3K-AKT-mTOR通路。
IL-6介导的反馈环路解析
探究FGF18诱导的细胞因子及其在白血病-成纤维细胞串扰中的作用。
检测FGF18处理后AML细胞IL-6分泌；IL-6中和或敲低；分析JAK-STAT3在成纤维细胞中的激活；E2F1-MYC/ID1轴分析。
FGF18中和抗体的治疗评估
评估FGF18中和抗体单用及与抗PD-1联用的体内疗效和安全性。
在MLL-AF9 AML小鼠中腹腔注射FGF18抗体，检测白血病负荷、生存期和CD8+ T细胞比例；联合抗PD-1治疗。
研究方法
按研究目的归类文中使用的方法，便于定位所需技术。
验证样本或模型特征
验证免疫效应
评估体内效果
产品清单
| 实验环节 | 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|---|
| 细胞培养 | 重组FGF18 | -- | -- |
| 重组人IL-6 | -- | -- | |
| IL-6中和抗体 | -- | -- | |
| FGF18中和抗体 | -- | -- | |
| MK-2206 | -- | -- | |
| 雷帕霉素 | -- | -- | |
| itacitinib | -- | -- | |
| 流式分析 | Alexa Fluor 700 | -- | -- |
| 异硫氰酸荧光素 | -- | -- | |
| 藻红蛋白 | -- | -- | |
| 抗PD-1抗体 | -- | -- | |
| 免疫荧光 | 4',6-二脒基-2-苯基吲哚 | -- | -- |
关键环节
汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。
| 环节 | 核对要点 |
|---|---|
| FGF18功能获得实验 | 重组FGF18给药剂量、给药途径、给药频率、起始时间、模型类型、样本量 阅读提示：Methods 'FGF18 promotes AML progression'部分及Figure 3A图注。 |
| FGF18功能缺失实验 | PdgfraCreERT2;Fgf18flox/flox小鼠诱导条件、AML细胞移植数量、对照组设置、生存分析样本量 阅读提示：Methods 'Fibroblast-specific secretion of FGF18 contributes to AML progression'部分及Figure 3H-L图注。 |
| CRISPR-Cas9筛选 | sgRNA文库、筛选时间、FGF18刺激条件、细胞系、测序和分析方法 阅读提示：Methods 'FGF18 binds to FGFR3 and activates the PI3K-AKT-mTOR signaling pathway'部分及Figure 4D-E图注。 |
| FGF18中和抗体治疗实验 | 抗体剂量、给药途径、给药频率、起始时间、模型、生存分析样本量、联合抗PD-1方案 阅读提示：Methods 'Development and testing of an FGF18 Ab to improve survival in AML mice and overcome resistance to aPD-1 therapy'部分及Figure 7D-L图注。 |
| 临床样本分析 | 患者样本来源、数量、分组、FGF18检测方法和阈值 阅读提示：Methods 'Fibroblast-specific secretion of FGF18 contributes to AML progression'部分及Figure 2F-I图注。 |