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Romo-Rodríguez R, Zamora-Herrera G, López-Blanco JA, López-García L, Rosas-Cruz A, Alfaro-Hernández L, Trejo-Pichardo CO, Alberto-Aguilar DR, Casique-Aguirre D, Vilchis-Ordoñez A, Solis-Poblano JC, García-Stivalet LA, Terán-Cerqueda V, Luna-Silva NC, Garrido-Hernández MÁ, Cano-Cuapio LS, Ayala-Contreras K, Domínguez F, del Campo-Martínez MDLÁ, Juárez-Avendaño G, Balandrán JC, Pérez-Tapia SM, Fernández-Giménez C, Zárate-Rodríguez PA, López-Aguilar E, Treviño-García A, Duque-Molina C, Bonifaz LC, Núñez-Enríquez JC, Cárdenas-González M, Álvarez-Buylla ER, Ramírez-Ramírez D, Pelayo R. Subclassification of B-acute lymphoblastic leukemia according to age, immunophenotype and microenvironment, predicts MRD risk in Mexican children from vulnerable regions. Front Oncol 2024; 13:1304662. [PMID: 38250553 PMCID: PMC10796993 DOI: 10.3389/fonc.2023.1304662] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 09/29/2023] [Accepted: 12/01/2023] [Indexed: 01/23/2024] Open
Abstract
Introduction The decisive key to disease-free survival in B-cell precursor acute lymphoblastic leukemia in children, is the combination of diagnostic timeliness and treatment efficacy, guided by accurate patient risk stratification. Implementation of standardized and high-precision diagnostic/prognostic systems is particularly important in the most marginalized geographic areas in Mexico, where high numbers of the pediatric population resides and the highest relapse and early death rates due to acute leukemias are recorded even in those cases diagnosed as standard risk. Methods By using a multidimensional and integrated analysis of the immunophenotype of leukemic cells, the immunological context and the tumor microenvironment, this study aim to capture the snapshot of acute leukemia at disease debut of a cohort of Mexican children from vulnerable regions in Puebla, Oaxaca and Tlaxcala and its potential use in risk stratification. Results and discussion Our findings highlight the existence of a distinct profile of ProB-ALL in children older than 10 years, which is associated with a six-fold increase in the risk of developing measurable residual disease (MRD). Along with the absence of CD34+ seminal cells for normal hematopoiesis, this ProB-ALL subtype exhibited several characteristics related to poor prognosis, including the high expression level of myeloid lineage markers such as MPO and CD33, as well as upregulation of CD19, CD34, CD24, CD20 and nuTdT. In contrast, it showed a trend towards decreased expression of CD9, CD81, CD123, CD13, CD15 and CD21. Of note, the mesenchymal stromal cell compartment constituting their leukemic niche in the bone marrow, displayed characteristics of potential suppressive microenvironment, such as the expression of Gal9 and IDO1, and the absence of the chemokine CXCL11. Accordingly, adaptive immunity components were poorly represented. Taken together, our results suggest, for the first time, that a biologically distinct subtype of ProB-ALL emerges in vulnerable adolescents, with a high risk of developing MRD. Rigorous research on potential enhancing factors, environmental or lifestyle, is crucial for its detection and prevention. The use of the reported profile for early risk stratification is suggested.
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Affiliation(s)
- Rubí Romo-Rodríguez
- Laboratorio de Citómica del Cáncer Infantil, Centro de Investigación Biomédica de Oriente, Instituto Mexicano del Seguro Social, Puebla, Mexico
| | - Gabriela Zamora-Herrera
- Laboratorio de Citómica del Cáncer Infantil, Centro de Investigación Biomédica de Oriente, Instituto Mexicano del Seguro Social, Puebla, Mexico
- Instituto de Fisiología, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Puebla, Mexico
| | - Jebea A. López-Blanco
- Laboratorio de Citómica del Cáncer Infantil, Centro de Investigación Biomédica de Oriente, Instituto Mexicano del Seguro Social, Puebla, Mexico
| | - Lucero López-García
- Laboratorio de Citómica del Cáncer Infantil, Centro de Investigación Biomédica de Oriente, Instituto Mexicano del Seguro Social, Puebla, Mexico
| | - Arely Rosas-Cruz
- Laboratorio de Citómica del Cáncer Infantil, Centro de Investigación Biomédica de Oriente, Instituto Mexicano del Seguro Social, Puebla, Mexico
| | - Laura Alfaro-Hernández
- Laboratorio de Citómica del Cáncer Infantil, Centro de Investigación Biomédica de Oriente, Instituto Mexicano del Seguro Social, Puebla, Mexico
- Facultad de Ciencias Químicas, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Puebla, Mexico
| | - César Omar Trejo-Pichardo
- Laboratorio de Citómica del Cáncer Infantil, Centro de Investigación Biomédica de Oriente, Instituto Mexicano del Seguro Social, Puebla, Mexico
| | - Dulce Rosario Alberto-Aguilar
- Laboratorio de Citómica del Cáncer Infantil, Centro de Investigación Biomédica de Oriente, Instituto Mexicano del Seguro Social, Puebla, Mexico
- Consejo Nacional de Humanidades, Ciencias y Tecnologías (CONAHCYT), Mexico City, Mexico
| | - Diana Casique-Aguirre
- Laboratorio de Citómica del Cáncer Infantil, Centro de Investigación Biomédica de Oriente, Instituto Mexicano del Seguro Social, Puebla, Mexico
- Consejo Nacional de Humanidades, Ciencias y Tecnologías (CONAHCYT), Mexico City, Mexico
| | - Armando Vilchis-Ordoñez
- Laboratorio de Citómica del Cáncer Infantil, Centro de Investigación Biomédica de Oriente, Instituto Mexicano del Seguro Social, Puebla, Mexico
- Hospital Infantil de México ‘Federico Gómez’, Secretaría de Salud, Mexico City, Mexico
| | - Juan Carlos Solis-Poblano
- Servicio de Hematología, Unidad Médica de Alta Especialidad, Hospital de Especialidades “Manuel Avila Camacho”, Instituto Mexicano del Seguro Social, Puebla, Mexico
| | - Lilia Adela García-Stivalet
- Servicio de Hematología, Unidad Médica de Alta Especialidad, Hospital de Especialidades “Manuel Avila Camacho”, Instituto Mexicano del Seguro Social, Puebla, Mexico
| | - Vanessa Terán-Cerqueda
- Servicio de Hematología, Unidad Médica de Alta Especialidad, Hospital de Especialidades “Manuel Avila Camacho”, Instituto Mexicano del Seguro Social, Puebla, Mexico
| | | | | | | | - Karen Ayala-Contreras
- Laboratorio de Citómica del Cáncer Infantil, Centro de Investigación Biomédica de Oriente, Instituto Mexicano del Seguro Social, Puebla, Mexico
| | - Fabiola Domínguez
- Centro de Investigación Biomédica de Oriente, Instituto Mexicano del Seguro Social, Puebla, Mexico
| | | | | | - Juan Carlos Balandrán
- Department of Pathology, New York University (NYU) School of Medicine, New York, NY, United States
| | - Sonia Mayra Pérez-Tapia
- Unidad de Desarrollo e Investigación en Bioterapéuticos (UDIBI), Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, Instituto Politécnico Nacional, Mexico City, Mexico
| | - Carlos Fernández-Giménez
- Cancer Research Center-Instituto de Biología Molecular y Celular del Cáncer-Universidad de Salamanca-Centro Superior de Investigaciones Científicas (IBMCC-USAL-CSIC), Department of Medicine and Cytometry Service-Nucleus Platform, Centro de Investigación Biomédica en Red de Cáncer (CIBERONC), Biomedical Research Institute of Salamanca (IBSAL), University of Salamanca, Salamanca, Spain
| | | | - Enrique López-Aguilar
- Coordinación de Atención Oncológica, Instituto Mexicano del Seguro Social, Mexico City, Mexico
| | - Aurora Treviño-García
- Organo de Operación Administrativa Desconcentrada, Instituto Mexicano del Seguro Social, Puebla, Mexico
| | - Célida Duque-Molina
- Dirección de Prestaciones Médicas, Instituto Mexicano del Seguro Social, Mexico City, Mexico
| | - Laura C. Bonifaz
- Coordinación de Investigación en Salud, Instituto Mexicano del Seguro Social, Mexico City, Mexico
| | - Juan Carlos Núñez-Enríquez
- Unidad Médica de Alta Especialidad (UMAE) Hospital de Pediatría “Dr. Silvestre Frenk Freund” Centro Médico Nacional Siglo XXI, Instituto Mexicano del Seguro Social, Mexico City, Mexico
| | | | | | - Dalia Ramírez-Ramírez
- Laboratorio de Citómica del Cáncer Infantil, Centro de Investigación Biomédica de Oriente, Instituto Mexicano del Seguro Social, Puebla, Mexico
| | - Rosana Pelayo
- Laboratorio de Citómica del Cáncer Infantil, Centro de Investigación Biomédica de Oriente, Instituto Mexicano del Seguro Social, Puebla, Mexico
- Unidad de Educación e Investigación, Instituto Mexicano del Seguro Social, Mexico City, Mexico
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