Single-cell transcriptional mapping reveals genetic and non-genetic determinants of aberrant differentiation in AML
Notice bibliographique
Résumé
Abstract In acute myeloid leukemia (AML), genetic mutations distort hematopoietic differentiation, resulting in the accumulation of leukemic blasts. Yet, it remains unclear how these mutations intersect with cellular origins and whether they converge upon similar differentiation patterns. Single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) has enabled high-resolution mapping of the relationship between leukemia and normal cell states, yet this application is hampered by imprecise reference maps of normal hematopoiesis and small sample sizes among patient cohorts. As a first step we constructed a reference atlas of human bone marrow hematopoiesis from 263,519 single-cell transcriptomes spanning 55 cellular states, that was benchmarked against independent datasets of immunophenotypically pure hematopoietic stem and progenitor cells. Using this reference atlas, we mapped over 1.2 million single-cell transcriptomes spanning 318 AML, mixed phenotype acute leukemia (MPAL), and acute erythroid leukemia (AEL) samples. This large-scale analysis, together with systematic mapping of genotype-to-phenotype associations between driver mutations and differentiation landscapes, revealed convergence of diverse genetic alterations on twelve recurrent patterns of aberrant differentiation in AML. This included unconventional lymphoid and erythroid priming linked to RUNX1 and TP53 mutations, respectively. We also identified non-genetic determinants of AML differentiation such as two subgroups of KMT2A -rearranged AML that differ in the identity of their leukemic stem cells (LSCs), likely reflecting distinct cellular origins. Furthermore, distinct LSC-driven hierarchies can co-exist within individual patients, providing insights into AML evolution. Together, precise mapping of normal and malignant cell states provides a framework for advancing the study and disease classification of hematologic malignancies thereby informing therapy development.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».