文章标题：Single-cell dissection reveals promotive role of ENO1 in leukemia stem cell self-renewal and chemoresistance in acute myeloid leukemia
中文标题：单细胞解剖揭示了 ENO1 在急性髓性白血病白血病干细胞自我更新和化疗耐药中的促进作用
发表期刊：Stem Cell Res Ther
发表时间：202410
影响因子：7.1/Q1
研究背景
白血病干细胞 （LSC） 的静止自我更新和对常规化疗的耐药性是导致急性髓系白血病 （AML） 复发的主要因素。α-烯醇化酶 （ENO1） 是一种关键的糖酵解酶，已被证明可以调节胚胎干细胞分化并促进各种癌症干细胞的自我更新和恶性表型。在这里，我们试图测试 ENO1 是否以及如何在 AML 背景下影响 LSCs 更新和化疗耐药。
研究方法
我们使用生物信息学和机器学习算法分析了 8 名复发/难治性 AML 患者和 4 名健康对照者的骨髓样本的单细胞 RNA 测序数据。此外，我们将 AML 队列中的 ENO1 表达水平与 37 名对照受试者的表达水平进行了比较，并进行了生存分析以将 ENO1 表达与临床结果相关联。此外，我们在 AML 细胞系中进行了涉及 ENO1 敲低和抑制的功能研究。
研究结果
1. R/R AML 之间的细胞异质性
研究对 8 例复发/难治性急性髓系白血病患者和 4 例健康对照者的骨髓样本进行单细胞 RNA 测序分析。根据治疗反应将 R/R AML 患者分为完全缓解（CR）组和未缓解（NR）组，研究鉴定了多种细胞类型。R/R AML 患者和 HCs 间细胞组成存在显著差异，AML 患者中原始细胞和髓系细胞占比较高，而 HCs 主要由单核细胞组成。CR 和 NR 患者虽都存在所有细胞类型，但细胞丰度有显著差异，NR 患者中祖细胞和更成熟髓系细胞富集，CR 患者样本中晚期红细胞、淋巴细胞和浆细胞样树突状细胞富集，表明细胞组成与治疗反应可能存在潜在关联。
2. R/R AML 的 HSC/MPPs 和 GMP 中糖酵解与细胞分化呈负相关
3. ENO1 参与恶性细胞的分化阻断
BEAM 方法表明 ENO1 与细胞干性等基因共表达，恶性细胞富集特定基因。对比 CR 和 NR 组患者，NR 患者 ENO1 初始表达高，不同细胞类型中 ENO1 在造血干细胞/祖细胞和髓系细胞占主导且恶性细胞中表达高于正常细胞，CR 患者情况不同。新诊断 AML 患者外周血样本分析显示 AML 患者 ENO1 表达高于健康个体，CR 患者低于 NR 患者，高表达者生存率低，说明 ENO1 高表达与 AML 不良预后相关且可能阻断 HSC/MPPs 细胞分化。
4. ENO1 在 LSC 中的高表达有助于自我更新和化疗耐药
基于 ENO1 在 HSC/MPP 中的关键作用，对 AML 患者的 HSC/MPP 细胞分析确定四个簇，其中 HSC/MPP-1、HSC/MPP-2 和 HSC/MPP-3 主要为恶性细胞且多来自 NR 组患者，各簇有不同功能特征，推断恶性细胞簇分化从 HSC/MPP-1 开始，检查处理影响发现化疗使 HSC/MPP-3 和 HSC/MPP-4 簇细胞减少，HSC/MPP-1 簇细胞数量和 ENO1 表达增加，表明其可能为恶性干细胞起源且可能导致化疗耐药。
5. 下调 ENO1 可降低 AML 细胞增殖并诱导分化
为明确 ENO1 在 AML 中的作用，构建了 ENO1 敲低的 MOLM-13 细胞系，经 WB 和 qRT-PCR 证实有效敲低后，细胞增殖减少。对敲低细胞转录组测序及 GSVA 评估显示，敲低后上调基因与造血干细胞分化和髓系细胞凋亡相关，下调基因与造血和髓系祖细胞增殖相关。ENO1 敲低破坏 LT-HSC 激活和静止平衡，使激活评分增加，可能维持 LSC 静止状态。用 ENO1 抑制剂处理细胞，可抑制细胞增殖，说明靶向 ENO1 可能是改善 AML 治疗结果的有效策略。
文章小结
研究强调了 ENO1 在 LSCs 增殖、分化和治疗耐药性中的重要作用。靶向 ENO1 可能代表一种有前途的治疗策略，可以消除 LSCs 并改善 AML 患者的临床预后。
