接下来，我们通过比较免疫缺陷Rag2中单独维持的遗传上不同的AML的免疫表型，确定AML免疫原性的差异是否通过细胞表面免疫识别标记表达的细胞内在差异来反映−/−γc−/−收件人。仅限于AML CD11b的分析+骨髓细胞群(补充图。2A)显示AE/NRAG12D以抗原呈递机制H2-D的最高表达为特征b，H2 Kb和MHC二级(图2A，补充图。2B).出乎意料的是，在连续移植后，AE/NRAG12DAML在Rag2中传代−/−γc−/−和WT 2o接受者仅保留NRA的整合G12D构建(以下简称NrasG12D)(补充图。2C).与此相一致，对Rag2的分析−/−γc−/−在用单个癌基因转导后72小时，HSPCs显示Nras的急性表达G12D单独足以驱动II类表面表达的增加(补充图。2D).与10名MLL易位(MLL-X)患者相比，这些发现通过使用来自42名NRAS突变患者的大量AML样本的微阵列数据得到了进一步证实。与MLL X易位的AML相比，NRAS突变型人AML表现出多种HLA(MHC II类)基因表达增加，包括HLA-DQA1(图。2B，补充图。2E).使用单一样本基因集合富集，II级评分与AML患者驱动基因突变和染色体畸变相关29，NRAS突变患者被列为最高的II类表达遗传组之一，而MLL X易位患者被列为最低的(图。2C).单细胞RNA测序30证明来自RAS突变患者的表达恶性CD33的AML母细胞维持II类基因表达，而来自MLL X AML患者样品的表达恶性CD33的母细胞与表达CD33的健康BM相比表达减少(图。2D).
AH2-D的中值荧光强度b (n= 3(天真的CD11b+), n= 4 (BANH，MA9，NRAG12D))，H2-Kb (n= 4,p= 0.0167(天真对BA/NH)，p= 0.0002(天真与MA9))、MHC二级(IA/E)(n= 4)在骨髓细胞的细胞表面(CD11b+)来自原始野生型小鼠的骨髓(BM)和GFP+CD11b+BA/NH、MA9和NRAG12DRag2脾脏中的AML细胞−/−γc−/−因疾病而奄奄一息的接受者。每个点代表每种基因型移植了相同肿瘤的生物学独立的动物。数据表示为平均值+/-SD。B10例MLL易位(MLL X)和42例NRAS突变AML患者外周血/骨髓中HLA-DQA1基因表达的微阵列分析29。数据表示为平均值+/-SD。C跨Verhaak数据集基因型的II类ssGSEA。数据表示为平均值+/-SD。DHLA-DQA1基因在表达CD33的恶性AML母细胞中的表达来源于来自MLL-X AML患者的BM的单细胞RNA测序(n= 5)或突变型RAS AML(n= 6)与来自健康骨髓的表达CD33的细胞相比(n= 7)30。数据表示为平均值+/-SD。ECD80的MFI(n= 3(天真的CD11b+), n= 4 (BA/NH，MA9，NRAG12D), p= 0.0007(天真对BA/NH)，p= 0.0003 (BA/NH对MA9))，CD86(n= 3(天真的CD11b+), n= 4 (BA/NH，MA9，NRAG12D), p= 0.0030 (MA9对NRAG12D))、PD-L1(n= 3(天真的CD11b+), n= 4 (BA/NH，MA9，NRAG12D), p= 0.0006(天真对MA9)，p= 0.0212 (BA/NH对NRAG12D), p= 0.0172 (MA9对NRAG12D))、GAL-9(n= 4,p= 0.0451(天真对BA/NH)，p= 0.0065 (BA/NH对NRAG12D))和CD155(n= 4,p= 0.0045(相对于BA/NH)，在髓样细胞的细胞表面(CD11b+)来自原始野生型小鼠的BM和GFP+CD11b+BA/NH、MA9和NRAG12DRag2脾脏中的AML细胞−/−γc−/−因疾病而奄奄一息的接受者。每个点代表每种基因型移植了相同肿瘤的生物学独立的动物。数据表示为平均值+/-SD。FKaplan-Meier曲线比较Rag2−/−γc−/− (n= 6)和野生型(WT，n= 6)接受者移植了相同数量的来自垂死患者的AML细胞Tg(Mx1-cre)，Npm1fl-cA/+；NRasfl-G12D/+ 老鼠(Npm1c/非驻地机构G12D) (p= 0.0023)31. G移植Npm1c/Nras小鼠的WBCCG12D垂死时的AML(rag 2−/−γc−/−, n= 6)或移植后63天(WT，n= 5) (p= 0.0094).每个点代表每种基因型移植了相同肿瘤的生物学独立的动物。数据表示为平均值+/-SD。单向方差分析(C)配合Tukey的多重测试修正(A:H2 Db，H2 Kb, E:CD80，CD86)，用于组间成对比较的Mann-Whitney检验(B)、克鲁斯卡尔–沃利斯检验和邓恩多重比较检验(A:MHC二级、D, E:CD86、GAL-9)、Welch ANOVA和Dunnett的T3多重比较测试(E:CD155)，不成对t-用韦尔奇修正进行测试(G)，用于比较卡普兰-迈耶曲线(F)的曼特尔-考克斯检验。*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001. Source data are provided as a Source Data file.
接下来，我们检测了小鼠AML样本中免疫调节细胞表面分子离散组表达的差异。我们发现NRAG12DAML的特征在于CD28配体CD80和CD86的最高表达(图。2E，补充图。3A).相反，BA/NH有免疫抑制配体PD-L1、GAL-9和CD155的高表达(图。2E，补充图。3A).Rag2的分析−/−γc−/−在用单个癌基因转导后72小时，HPSCs显示Nras的急性表达G12D单独使用就足以增加CD80和CD86的表面表达(补充图。3B).相反，单独的BCR-ABL或NUP98-HOXA9的急性表达都不足以增加PD-L1、GAL-9或CD155(补充图。3B).
我们接下来试图确定在突变Nras驱动的AML的基因工程敲入模型中是否存在抗AML免疫反应的证据，该模型来源于Npm1和组成型活性Nras(Tg(MxI-cre)，Npm1fl-cA/+；Nrasfl-G12D/+)，由它们各自的内源启动子表达31。我们通过移植到免疫缺陷小鼠中来扩增AML，然后将该AML移植到第三代(3o)未照射的免疫缺陷Rag2−/−γc−/−或免疫活性WT受体。npm1c/非驻地机构G12D当移植到Rag2中时，AML细胞产生快速、完全渗透的AML−/−γc−/−然而，免疫活性WT受体的疾病潜伏期明显延迟(图。2F)，证实了对由突变Nras驱动的基因工程AML小鼠模型的内在免疫应答。
这些数据揭示了致癌驱动因子对AML细胞中免疫调节分子表达的离散效应，支持了NrasG12DAML更有可能与免疫系统相互作用。
癌基因特异性决定了AML免疫微环境的组成
鉴于MHC、CD80和CD86在T细胞活化中的作用，我们比较了在MA9和NRA中控制疾病进展对T细胞的需求G12DAML。用同种型对照或消耗T细胞(CD4)的抗体处理WT受体小鼠+和CD8+).在外周血中证实了免疫细胞的耗竭(补充图。4A).在非驻地机构G12DT细胞的减少加速了AML的发展(图。3A).在MA9模型中也观察到了类似的结果，但这种影响要小得多(图。3B).与特异性T细胞介导的免疫反应一致，我们证明了NrasG12DAML (Rag2−/−γc−/−)与未转化的BM (Rag2)相比，在共培养时增加T细胞增殖−/−γc−/−)而MA9 AML没有(图。3C特区).
Kaplan-Meier图比较了T细胞缺失的野生型(WT)受体和同种型对照小鼠移植后的存活率ANrasG12D(同种型n= 5，T细胞耗尽n= 4,p= 0.0047)或BMA9 AML(同种型n= 10，T细胞耗尽n= 10,p= 0.0384)通过Rag2−/−γc−/−老鼠。C移植了Nras的小鼠的t细胞G12D或者MA9 AML。比较CD4的直方图+和CD8+在有或没有辐射的Nras的情况下培养时，t细胞通过失去细胞痕量紫色而增殖G12D从Rag2分离的细胞−/−γc−/−收件人。DCD4增殖指数+ (p= 0.024 (NrasG12Dvs BM)或CD8+ (p= 0.0286 (NrasG12D对比骨髓)T细胞(如C, n=每个AML基因型4个)G12D、MA9细胞或未转化的BM，均分离自Rag2−/−γc−/−收件人。重复实验的代表性数据。每个点代表一种生物学上独立的动物。数据表示为平均值+/-SD。ET细胞的频率(作为sytox-(活的)GFP细胞的百分比) (n= 3(天真)，n= 4 (BA/NH，MA9，NRAG12D), p= 0.0045 (BA/NH对MA9)，p= 0.0006 (BA/NH对NRAG12D), p= 0.0002(BA/NH vs . nave))，CD4+ (n= 3(天真)，n= 4 (BA/NH，MA9，NRAG12D), p= 0.0002 (BA/NH对NRAG12D), p= 0.0118 (MA9对NRAG12D), p= 0.0122 (NrasG12Dvs天真))和CD8+ (n= 3(天真)，n= 4 (BA/NH，MA9，NRAG12D), p= 0.0009 (MA9对NRAG12D), p= 0.0025 (NrasG12D相对于未受影响的)T细胞(占总T细胞的比例)和CD4+效果器(n= 3(天真，NrasG12D), n= 4 (BA/NH，MA9)，p= 0.0002(天真对BA/NH)，p= 0.0011(天真与NrasG12D))和CD8+效果器(n= 3(天真，NrasG12D), n= 4 (BA/NH，MA9)，p= 0.0183(天真对BA/NH)，p= 0.0026 (Nave vs MA9)，p= 0.0003(天真与NrasG12D), p= 0.0328 (BA/NH对NRAG12D))T细胞(任一CD4的百分比+或者CD8+t细胞),而AML的二次WT接受者先前通过Rag2传代−/−γc−/−老鼠。每个点代表一种生物学上独立的动物。数据表示为平均值+/-SD。FCD4百分比+和CD8+共表达PD-1、DNAM-1 (CD4+: p= 0.011(天真对BA/NH)，p= 0.0359(天真对MA9)，p= 0.0193(天真与NrasG12D);CD8+: p= 0.0108(天真对BA/NH)，p= 0.0351(天真对MA9)，p= 0.0206(天真与NrasG12D), p= 0.0329 (BA/NH对NRAG12D), p= 0.0438 (MA9对NRAG12D))，KLRG1 (CD4+: p= 0.0076(天真与NrasG12D);CD8+: p= 0.0107(天真与NrasG12D))和TIM-3 (CD4+: p= 0.0039(天真对BA/NH)，p= 0.0262(天真与NrasG12D), p= 0.0028(BA/NH vs MA9)；CD8+: p= 0.0317(天真与NrasG12D), p= 0.0423 (BA/NH对NRAG12D), p= 0.0419 (MA9对NRAG12D))来源于野生型小鼠和AML受体的脾脏(n=每个条件3–4)。每个点代表一种生物学上独立的动物。数据表示为平均值+/-SD。只有双重阳性才会显示统计数据。G健康个体骨髓中表达PDCD1 (PD-1)的T细胞百分比(n= 7)或MLL易位患者(n= 4)或突变型RAS(n= 6) AML。数据表示为平均值+/-SD。比较卡普兰-迈耶曲线的曼特尔-考克斯检验(A, B).不成对的双尾t-测试(D:CD4+)，双尾曼-惠特尼检验(D:CD8+)，与图基的单向方差分析p-价值调整(E, G)、Welch ANOVA和Dunnett的T3多重比较测试(F:PD-1+/DNAM-1+，PD-1+/TIM-3+)、克鲁斯卡尔–沃利斯检验和邓恩多重比较检验(F:PD-1+/KLRG1+). *p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001. Source data are provided as a Source Data file.
我们接下来试图确定抗白血病反应中对T细胞的这种不同需求是否反映在免疫微环境的组成中。我们观察到，与MA9和Nras相比，BA/NH受体的白血病荷瘤脾脏微环境中T细胞的频率显著降低G12D接受者和原始对照(图。3E).我们注意到BA/NH受体的脾结构完全消失，这与正常T细胞群的丧失是一致的。在T细胞内，NRAG12D接受者显示最低的CD4百分比+t细胞和随后最高频率的CD8+t细胞(图。3E).有趣的是，所有AML接受者显示出初始CD4比例的收缩+和CD8+细胞(CD44−CD62L+)，CD4的扩张+和CD8+t效应记忆(CD44+CD62L−)和CD4的减少+和CD8+t中央记忆(CD44+CD62L+)形成，与未用过的对照相比(图。3E，补充图。4B–D).然而，值得注意的是BA/NH受体保留了最大频率的原始CD8+t细胞，有NRAG12DCD8出现频率较高的受体+与BA/NH受体相比，t效应子记忆(图。3E，补充图。4D).
由于这些免疫活性受体在发展成明显的AML后被分析，我们比较了由不同致癌驱动因子驱动的AML对CD4标记物的影响+和CD8+t细胞活化和功能障碍。PD-1的频率有所增加+/DNAM-1+CD4抗艾滋病药（Cluster of Differentiation 4）+和CD8+AML受者的T细胞与未受感染的脾脏相比，表明效应T细胞的扩增和细胞毒性潜能的降低(图。3F，补充图。5A–D).然而，共抑制受体KLRG1和PD-1在CD4上的共表达显著增加+和CD8+来自NRA的t细胞G12D仅接受者与未接受治疗的脾脏相比(图。3F，补充图。5A–D).最后，表明T细胞衰竭表型的PD-1和TIM-3的共表达在CD4上增加+和CD8+来自NRA的t细胞G12D接受者，但仅在CD4上增加+BA/NH受体中的T细胞和来自MA9 AML的T细胞没有增加(图。3F，补充图。5A–D).我们试图用单细胞RNA测序分析来验证这些鼠在人类AML中的发现30。与鼠的发现一致，我们观察到，与从MLL X易位的AML患者中分离的T细胞相比，从突变型RAS AML患者的骨髓中分离的T细胞显示PD-1基因表达的频率更高(图。第三代).这些数据表明，效应T细胞区室的扩增和功能障碍是免疫原性AML免疫微环境的一个显著特征。
针对免疫原性AML的免疫编辑选择
尽管强大的免疫反应延缓了AML的发病，MA9和NRAG12D白血病最终能够在有能力的免疫系统存在的情况下发展。我们假设这种免疫逃逸可以通过免疫编辑来介导，即选择免疫原性降低的疾病26,27或通过对宿主免疫系统的免疫抑制作用。为了对免疫编辑进行功能性检查，我们比较了通过免疫活性小鼠传代的AML与通过免疫缺陷小鼠传代的AML在移植到免疫活性WT或免疫缺陷Rag2时的疾病潜伏期−/−γc−/−收件人(图4A).对于这两种白血病，移植到Rag2中时，疾病潜伏期没有差异−/−γc−/−小鼠，表明通过免疫活性宿主的传代不会改变这些AML的增殖能力(图。4B).然而，在移植了Nras的免疫活性小鼠中，疾病进展加快G12D先前已经通过免疫活性WT小鼠传代的AMLoWT；3oWT)，与之前通过免疫缺陷Rag2传代的AML相比−/−γc−/−老鼠(2oRag2−/−γc−/−; 3oWT)(图。4B).相反，免疫活性小鼠中MA9 AML的疾病潜伏期没有变化，无论AML以前是否传代过免疫活性小鼠(2oWT；3oWT)或免疫缺陷(2oRag2−/−γc−/−; 3oWT)小鼠，表明在MA9 AML中未观察到免疫编辑(图。4C)并反映了Nras更具免疫原性的表型G12D(图。1F，G).这表明非驻地机构G12DAML在通过免疫活性受体的过程中被免疫编辑。
A测试免疫编辑的交叉实验的实验方案。BKaplan-Meier图比较了第三代受体移植后的存活率oNrasG12D通过任一Rag2−/−γc−/−或WT小鼠(n=每组5个) (p= 0.0039 (2oWT；3oRag2−/−γc−/−vs 2oWT；3oWT)，p= 0.0039 (2oWT；3oRag2−/−γc−/−vs 2oRag2−/−γc−/−;3oWT)，p= 0.0017 (2oRag2−/−γc−/−;3o重量比2oWT；3oWT)，p= 0.0047 (2oRag2−/−γc−/−;3oRag2−/−γc−/−vs 2oWT；3oWT))。两次重复实验的代表性数据。CKaplan-Meier图比较了第三代受体移植后的存活率oMA9通过任一Rag2−/−γc−/−或WT小鼠(n=每组5个)。两次重复实验的代表性数据。D流式细胞术分析免疫调节分子在N-IE和IE GFP细胞表面的表达+NrasG12D细胞。MFI倍数变化标准化为平均N-IE MFI分析H-2Db(N-IEn= 13，即n= 14)，H-2Kb(N-IEn= 9，即n= 9)，MHC第二类(N-IEn= 19，即n= 19),EPD-L1(新IEn= 19，即n= 19)和CD86 (N-IEn= 13，即n= 14,p= 0.0090).数据表示为两次实验的平均值+/-SD合并数据。FIE Nras抗PD-1治疗的实验方案G12D收件人。小鼠被移植了IE NrasG12D在第0天。在移植后第7天开始用载体或抗PD-1(每个受体250 g)治疗，并每3天持续一次，直到第35天。G单个匹配肝叶中肿瘤的比例(左)，单个匹配肝叶中肿瘤的数量，由H&E染色定量(中；p= 0.003)和在载体(n= 12)或抗PD-1(n= 12)从两个独立实验中收集的处理过的小鼠。数据表示为平均值+/-SD。两组间比较的双尾Mann-Whitney检验(D, E, G)和Mantel-Cox检验比较卡普兰-迈耶曲线，未经调整p-价值观(B, C). *p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001. Source data are provided as a Source Data file.
假设Nras表面的许多免疫调节分子的表达增加G12DAML(图2A特区和补充图。2B, 3A)，我们使用流式细胞仪检测非免疫编辑(N-IE)与免疫编辑(IE) Nras的免疫表型G12D细胞(补充图。6A).令人惊讶的是，我们没有观察到H-2D丰度的任何差异b和MHC二级，H-2K只有少量增加b(图。4D).相反，我们看到了具有潜在免疫抑制功能的配体PD-L1和CD86的上调(图。4E).这些发现表明免疫编辑的NrasG12DAML可能抑制抗白血病免疫反应，从而促进疾病进展。
由于PD-L1与T细胞上的免疫抑制性受体PD-1相互作用，我们确定了阻断PD-1/PD-L1与抗PD-1的相互作用是否能够重新激活免疫编辑Nras中的抗白血病免疫反应G12DAML(图4F).我们观察到抗PD-1抗体治疗后对AML控制有轻微但显著的影响。抗PD-1治疗的小鼠显示肝脏中AML浸润的外显率较低，肝脏是该疾病在未调节的免疫活性小鼠中浸润的主要部位，每个肝脏的肿瘤较少，并且有肿瘤面积减少的趋势(图。第四代移动通信技术).这些数据表明，通过抗PD-1治疗恢复免疫细胞功能可以促进抗白血病控制，但当作为单一药物使用时，对已确定的疾病的疗效有限。这与已发表的数据相一致，这些数据显示PD-1阻断在MDS和AML中仅有适度的效果20.
因为调节表面免疫检查点不足以在免疫编辑的NRA中恢复免疫控制G12DAML，我们使用RNA测序来研究非免疫编辑和免疫编辑NRA之间的转录变化G12DAML(补充图。6A湾，补充数据1).令人惊讶的是，免疫编辑AMLs的基因表达显示了NRAS信号通路下调的证据(图。5A，补充数据1)，与非免疫编辑细胞相比，与Nras的基因表达降低相关(补充图。6C，D，补充数据1).非免疫编辑和免疫编辑NRA基因组DNA的Q-RT-PCR分析G12D细胞显示免疫编辑选择了Nras减少的细胞G12D副本号(图5B).此外，免疫编辑的AML的特征在于MYC靶的表达增加，MYC是一种转录因子，通常被认为在生长和增殖中起主要调节作用(图。5C，补充数据1).NrasG12DWT二级受体中的AML仅表现出稍高频率的Ki67阳性细胞，而有丝分裂标志物磷组蛋白H3没有差异(补充图。6E，F).与这一发现一致的是，移植等量的未免疫编辑和免疫编辑的NRAG12D细胞转化为免疫缺陷Rag2−/−γc−/−小鼠产生的疾病具有相当的潜伏期，表明免疫编辑并没有导致增殖能力的内在差异(图。4B).重要的是，当比较通过WT和Rag2传代的MA9 AML时，没有观察到NRAS和MYC基因组的变化−/−γc−/−收件人(补充图6G，补充数据1).然而，我们确实观察到暴露于感受态免疫环境的MA9 AMLs上调了参与干扰素信号传导的基因的表达，而这在免疫编辑的Nras中没有发生G12DAML(补充图。6G–I，补充数据1).这些数据表明Nras中的免疫编辑G12DAML可能涉及对突变Nras表达减少和MYC驱动转录增加的细胞进行协调克隆选择，以逃避免疫控制。
A富集与免疫编辑(IE) Nras中Nras信号下调相关的基因G12DAML，由GFP的RNA测序确定+从免疫活性WT(即，n= 5)或免疫缺陷Rag2−/−γc−/−(N-IE，n= 5)收件人。BN-IE中通过qPCR对基因组DNA中Nras拷贝数的相对定量(n= 5)和IE(n= 5)非驻地机构G12DAML细胞，表达倍数变化为N-IE平均值。每个点代表一只生物学上独立的动物，数据以平均值+/-SD表示。CIE Nras中与MYC转录靶上调相关的基因的富集G12DAML。D包含核心MYC转录靶标的基因集合的相对富集度之间的相关性36和AML中与细胞溶解浸润相关的基因37，使用来自NRAS突变AML患者的大量表达数据29. E流式细胞术分析N-IE Nras上免疫调节分子的细胞表面表达G12D用Myc表达构建体(MYC)或空载体(EV)转导并在Rag2中传代的AML细胞−/−γc−/−收件人(mCherry+绿色荧光蛋白+CD11b+来自5个独立Rag2的脾细胞−/−γc−/−收件人) (p= 0.0005 (H2-Db), p= 0.005 (H2-Kb), p= 0.0001 (MHC二级)，p= 0.0002 (PD-L1)，p= 0.0079 (CD86))。数据表示为平均值+/-SD。FRag2的存活−/−γc−/−和移植了60，000个N-IE Nras的WT二级受体G12D/EV或MYC AML细胞。卡普兰-迈耶曲线比较的曼特尔-考克斯检验。（n=每组5个，p= 0.0027 (EV Rag2−/−γc−/−vs EV WT)，p= 0.0027 (MYC Rag2−/−γc−/−vs MYC WT)，p= 0.0027 (EV Rag2−/−γc−/−vs MYC Rag2−/−γc−/−), p= 0.0133(电动汽车重量对MYC重量)) (F).不成对的双尾t-测试(E)加上韦尔奇的更正(B).双尾皮尔逊关联检验(D). *p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001. Source data are provided as a Source Data file.
Myc的异位表达降低Nras的免疫原性G12D驱动型反洗钱
越来越多的证据表明，MYC是免疫抑制肿瘤微环境的关键决定因素，并且MYC失活使得淋巴细胞能够募集到肿瘤中32,33,34,35。与此一致，在NRAS突变型AML中，我们观察到一组组织不可知的MYC转录靶点与AML中细胞毒性免疫细胞浸润的预测基因信号呈负相关(图。5D，补充数据2)36,37.
为了从功能上检测急性髓细胞白血病中Myc表达升高对免疫逃避的影响，我们产生了NRAG12D与空载体(EV)对照相比，AML表达异位水平的Myc。双癌基因整合通过两种GFP(NRAG12D)和麦克亨利(Myc)荧光标记。异位Myc表达仅导致MHC类表面表达的微小差异(H2-Db和H2-Kb)，但PD-L1和CD86表达显著增加(图。5E).出乎意料的是，异位Myc也导致II类表面表达显著减少。
为了从功能上评估异位Myc表达对体内抗AML免疫反应的影响，我们移植了两种NRAG12D40 Myc和非驻地机构G12D/EV AMLs进入免疫缺陷和免疫活性受体(图。5F).异位Myc表达导致Rag2轻微加速疾病进展−/−γc−/−这种差异在免疫活性受体中显著增加。综合来看，这些数据支持Myc表达增加导致NRA免疫原性降低的结论G12D驱动型反洗钱。
讨论
宿主免疫系统在控制某些癌症中的作用已经得到很好的证实，但是缺乏关于AML的数据。在这里，我们使用了遗传上不同的AML鼠模型来研究AML细胞的癌基因依赖性免疫原性。这些包括BA/NH，一种预后不良的髓系急变模型；MA9，表观遗传修饰物的异常活性；和AE/NRAG12D和Npm1突变异种/NrasG12DAML，后两种基因型与治疗后的良好预后相关。我们提供的证据表明，AML细胞的免疫原性和免疫反应的质量是由诱导AML的特定致癌驱动因素所决定的。
在测试的致癌驱动因素中，最强的免疫反应是由Nras诱导的G12D免疫缺陷和免疫活性小鼠之间疾病潜伏期的最大差异证明了这一点。我们发现，在没有暴露于感受态免疫系统的情况下，不同AML上抗原呈递机制和抑制性和活化性免疫细胞配体的表达水平不同。此外，我们发现免疫细胞配体表达与观察到的AML免疫原性差异相对应，表明癌基因影响AML细胞与免疫系统相互作用的内在潜力。具体来说，BA/NH细胞低表达I类MHC(H2-Db和H2-Kb)以及与MA9和Nras相比抑制性免疫检查点配体PD-L1、GAL-9和CD155的高表达G12D。这表明BA/NH的非免疫原性表型可能是由固有的低抗原呈递和免疫抑制性检查点分子的高表达驱动的。相比之下，非驻地机构G12D随着抗原呈递机制和免疫刺激配体表达的增加，细胞表现出不同的细胞表面表型。事实上，当我们观察更广泛的分子亚型时，RAS突变的人类AML表现出高HLA II类表达。必须注意的是，MA9 AML表现出明显的免疫原性表型，尽管表现出低水平的MHC类和II类表达，表明其他免疫细胞如NK细胞在控制该白血病中的可能作用。
HLA II类呈递机制的表达最近被认为是恶性血液病免疫逃避的决定因素37。已有研究表明，AML中HLA II类的表达部分依赖于转录辅激活因子CIITA的启动子的甲基化状态及其表达，其表达对IFNγ有反应37。有趣的是，共刺激分子CD80的表达也对IFNγ有反应38并且最近显示突变Ras通过增加转座因子的表达来驱动细胞固有的干扰素应答39为免疫原性Nras的独特表面免疫表型提供了可能的机制G12DAML。这也提出了一个有趣的假设，即单独或与低甲基化药物联合施用IFNγ是否可以增强AML的免疫原性。
与AML表面免疫调节配体表达的细胞内在差异决定了抗白血病免疫反应的可能性这一假设一致，个体遗传异常也决定了肿瘤微环境的组成，包括骨髓细胞和淋巴细胞浸润和功能障碍的程度40。我们在AML受体免疫活性小鼠中发现了独特的癌基因依赖性免疫微环境。CD8的扩展+Nras中的效应T细胞G12D受体表明在BA/NH或MA9受体中观察到的适应性免疫反应的激活程度要低得多。这与证明T细胞在Nras控制中起更主要作用的耗竭实验相一致G12D与MA9 AML相比。此外，CD8的频率更高+Nras中的t细胞G12D濒死小鼠的AML微环境显示免疫抑制受体PD-1和TIM-3的表达。与此相一致，在诊断时对AML患者T细胞的检查也显示，与MLL易位的AML相比，RAS突变AML肿瘤微环境中T细胞显示PD-1基因表达的频率更高，这表明RAS突变AML只能在T细胞上抑制性受体表达的背景下发展。
除了免疫功能障碍之外，针对最具免疫原性的肿瘤细胞的免疫选择也可以促进免疫逃避，这是一个称为免疫编辑的动态过程26,27并且可以通过针对免疫原性新抗原和IFNγ相关遗传不稳定性的T细胞依赖性选择来介导41,42,43。这里，免疫原性更强的NRAG12DAML在免疫活性小鼠中表现出功能性免疫编辑，而免疫原性较低的MA9 AML没有，这可能反映了T细胞在控制这些AML中的效力差异。在小鼠肉瘤模型中已经描述了免疫编辑44，但之前未在同系AML模型中得到证实。不同的免疫编辑能力大概反映了效应免疫细胞反应的强度和体内选择压力的程度。免疫编辑也见于高选择性临床环境中，特别是在使用CD20导向的单克隆抗体和CD19导向的CAR-T细胞治疗ALL后，其中观察到CD20和CD19阴性复发并有助于逃避CAR-T细胞杀伤45,46。免疫编辑的进一步证据见于异基因骨髓移植后的AML复发，这通常与HLA II类分子的下调有关11,47或者HLA区域的多态性48.
尽管免疫编辑的特点是免疫抑制配体PD-L1的上调，但在该模型中，抗PD1疗法在恢复抗白血病免疫反应方面的疗效有限，这表明在免疫编辑Nras中采用的策略G12D逃避免疫系统的AML很可能是多方面的。虽然ICB的临床试验正在AML患者中进行，但初步数据表明，单一药物ICB在AML患者中的活性也很低，而ICB与低甲基化药物阿扎胞苷的组合在部分治疗前骨髓CD3较高的AML患者中显示出阳性反应+t细胞和ASXL1突变的存在，再次表明患者的遗传特征是治疗效果的重要预先决定因素20,49.
我们假设Nras中的免疫编辑G12DAML由突变Nras表达的协同下调和Myc驱动转录的协同上调驱动。突变体Nras表达的下调与该AML的免疫原性是一致的，这部分是由突变体Nras产生的免疫原性新抗原的呈递所驱动的。我们的数据得到了先前在小鼠肉瘤模型中进行的研究的支持，这些研究确定了T细胞依赖的免疫选择驱动针对来自特定基因突变的高抗原性新表位的免疫编辑41,42。已经在黑素瘤患者中发现KRAS突变特异性T细胞，表明免疫系统能够直接靶向突变RAS衍生的新抗原50并且NRAS突变的存在可能赋予免疫检查点疗法更好的应答率51。RAS突变型AML经化疗后预后相对较好。可以假设这可能与宿主免疫反应的存在有关，并且这种反应可以在通过化疗使肿瘤体积减小后被揭露。
越来越多的证据表明，MYC是免疫抑制肿瘤微环境的关键调节剂，并且MYC失活能够使淋巴细胞募集到肿瘤中32,33,34,35。与此一致，我们发现MYC转录活性AML与溶细胞免疫浸润的存在负相关。我们已经证明，在非免疫编辑的Nras中，Myc的异位表达能够降低I类和II类MHC的表面表达G12DAML，除了驱动PD-L1和CD86表面表达增加。MYC活性以前被认为与调节PD-L1的转录和翻译有关35,52。然而，我们认为Myc活性以前没有与抗原呈递机制的表达联系起来。有趣的是，最近的研究描述了Myc在Nras干扰素应答基因的抑制中的直接作用G12D胰腺导管腺癌和三阴性乳腺癌的驱动模型53,54。很容易推测，MYC介导的对突变型RAS驱动的干扰素信号激活的抑制可能是这种被所有细胞谱系的癌症利用的协同致癌关系的一个不受重视的方面。
总之，这些数据表明抗白血病免疫反应是由特定的致癌谱决定的。至关重要的是，在国家监管机构的情况下G12D外源性免疫压力使免疫原性较低的AML细胞生长。NrasG12D在免疫选择压力下表现出转录可塑性，并可能经历基因和表面标记表达的变化，导致免疫抑制表型的上调。随着免疫疗法在髓系血癌中进行临床试验，这些发现强调了可以根据AML患者的遗传学设计个性化和靶向治疗计划。
