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Enregistrement W3212628307 · doi:10.1182/blood-2021-147455

DUSP6 Mediates Resistance to JAK2 Inhibition and Drives Myeloproliferative Neoplasm Disease Progression

2021· article· en· W3212628307 sur OpenAlexaff
Tim Kong, Angelo B. A. Laranjeira, Kangning Yang, Daniel A.C. Fisher, LaYow Yu, Anthony Z. Wang, Marianna B. Ruzinova, Jared S. Fowles, Maggie J. Allen, Hamza Celik, Grant A. Challen, Sidong Huang, Stephen T. Oh

Notice bibliographique

RevueBlood · 2021
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueMyeloproliferative Neoplasms: Diagnosis and Treatment
Établissements canadiensMcGill UniversityMcGill University Health Centre
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésBiologyCancer researchMyeloproliferative neoplasmMyeloidMyelofibrosisGene expression profilingTranscriptomeProgenitor cellBone marrowStem cellImmunologyGene expressionGeneCell biologyGenetics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Myeloproliferative neoplasms (MPNs) are clonally derived from hematopoietic stem/progenitor cells (HSPCs) and typically harbor somatic mutations in one of three genes (JAK2, CALR, MPL) leading to aberrant activation of JAK-STAT signaling. While small molecule inhibitors of JAK2 provide symptomatic benefit for MPN patients, they do not eradicate the underlying malignant clone, nor do they prevent disease progression. Chronic MPNs exhibit a propensity for transformation to secondary acute myeloid leukemia (sAML), for which the underlying mechanisms remain poorly understood, resulting in limited treatment options and dismal clinical outcomes. To understand alterations to the transcriptional landscape underlying MPN disease progression, we performed bulk transcriptome profiling on myelofibrosis (MF) and sAML patient CD34+ HSPCs. Differential gene expression analysis revealed upregulation of dual-specificity phosphatase 6 (DUSP6), which encodes a MAPK phosphatase that regulates ERK signaling, in sAML CD34+ cells. Elevated DUSP6 protein expression accompanying disease progression was confirmed via MPN patient bone marrow immunofluorescence and imaging mass cytometry analysis. We performed further single cell RNA sequencing (scRNA-seq) in conjunction with TotalSeq surface protein marker detection on more than 50,000 sorted CD34+ cells of serial samples from three patients at chronic MPN and sAML stages, and two healthy controls, which revealed DUSP6 among the top 21 genes elevated in all three paired samples across disease progression. Subsequent differentiation trajectory pseudotime analysis demonstrated concomitant elevation of DUSP6 across state trajectories and disease progression. Genetic and pharmacologic targeting of DUSP6 followed by biochemical and mass cytometry analysis identified signaling inhibition through S6 and JAK/STAT, establishing them as novel, non-canonical effectors of DUSP6. DUSP6 inhibition also led to potent suppression of cell proliferation, induction of apoptosis and cell cycle arrest, and reduction of inflammatory cytokine production in primary MPN samples. Furthermore, ectopic DUSP6 expression augmented proliferation and mediated JAK2 inhibitor resistance, while DUSP6 inhibition reduced colony-forming potential of JAK2 inhibitor-persistent patient cells. Mechanistically, DUSP6 suppression dampened S6 signaling via inhibition of RSK1 (RPS6KA1), which we identified as a second indispensable candidate associated with poor clinical outcome via Kaplan-Meier overall survival (Log-rank p = 0.0005) and multivariate (RPS6KA1 expression hazard ratio = 1.60, 95% confidence interval: 1.10, 2.34) analyses of the TCGA LAML cohort. Strong correlation was observed (r = 0.68; p = 0.0009) between RPS6KA1 and DUSP6 expression in CD34+ HSPCs, and pharmacologic inhibition of RSK1 with BI-D1870 suppressed proliferation and colony formation across AML cell lines and primary samples. DUSP6 inhibition in vivo via small molecule inhibitor BCI resolved pathologically elevated hematocrit and white blood cell counts and reduced splenomegaly in Jak2 V617F knock-in mice. In the MPL W515L retroviral transplant model, BCI suppressed leukocytosis while reducing reticulin fibrosis and prolonging survival. In patient-derived xenograft (PDX) model of NSGS mice engrafted with sAML patient CD34+ cells, BCI treatment or DUSP6 knockdown reduced peripheral blood hCD45+ engraftment. Importantly, BCI treatment did not pathologically cause cytopenias or decrease spleen weights in wild-type mice, nor did it reduce hCD45+ engraftment in NSGS PDX mice engrafted with healthy donor CD34+ cells. Lastly, NSGS PDX mice engrafted with MF patient CD34+ cells ectopically expressing DUSP6 demonstrated marked leukocytosis, splenomegaly, and early lethality. These findings underscore DUSP6 in driving MPN disease progression and therapeutic resistance, and highlight the DUSP6-RSK1 axis as a novel, druggable pathway in myeloid malignancies. Figure 1 Figure 1. Disclosures Oh: Abbvie: Membership on an entity's Board of Directors or advisory committees; Blueprint Medicines: Membership on an entity's Board of Directors or advisory committees; Celgene Bristol Myers Squibb: Membership on an entity's Board of Directors or advisory committees; Constellation: Membership on an entity's Board of Directors or advisory committees; CTI Biopharma: Membership on an entity's Board of Directors or advisory committees; Disc Medicine: Membership on an entity's Board of Directors or advisory committees; Geron: Membership on an entity's Board of Directors or advisory committees; Incyte: Membership on an entity's Board of Directors or advisory committees; Kartos Therapeutics: Membership on an entity's Board of Directors or advisory committees; PharamaEssentia: Membership on an entity's Board of Directors or advisory committees; Sierra Oncology: Membership on an entity's Board of Directors or advisory committees.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,003

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,010
Tête enseignante GPT0,271
Écart entre enseignants0,260 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations2
Publié2021
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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