Deciphering lymphoma-specific DNA methylation alterations in healthy B cells: a single-cell multiomics study

Abstract

Recent studies have shown that clones harboring cancer driver mutations colonize our tissues as we age. It remains to be determined whether the same is true for epigenetic alterations, specifically DNA methylation (DNAm) changes. Due to the complexity of the DNA methylome, studying heterogeneous DNAm levels is challenging. To facilitate this research, we developed scTAM-seq, a single-cell targeted DNAm method that generates readouts from thousands of cells per run. Next, we investigated whether DNAm alterations observed in Mantle Cell Lymphoma (MCL) are also present in the normal B-cell compartment. We uncovered the Hub1-high B-cell population, characterized by the demethylation of 14 CpGs, so far considered MCL-specific events. This polyclonal B-cell population was detected in both the naive and more abundant memory B-cell stages. Hub1-high cells were found to be more frequent in the CD5+ B-cell compartment. Finally, we identified a minor subset of naive B cells expressing genes linked to the Hub1 CpGs, as well as genes associated with B1 and MCL cells.

Estudios recientes han demostrado que clones que conteniendo mutaciones impulsoras del cáncer colonizan nuestros tejidos a medida que envejecemos. Aún se debe determinar si lo mismo es cierto para las alteraciones epigenéticas, específicamente para los cambios en la metilación del ADN (mADN). Debido a la complejidad del metiloma, estudiar niveles de mADN heterogéneos es un desafío. Para facilitar esta investigación, desarrollamos scTAM-seq, un método dirigido para el análisis de mADN de células única, que permite obtener resultados de miles de células por experimento. Utilizando este método investigamos si las alteraciones de mADN observadas en el linfoma de células de manto (LCM) también se encuentran en células B sanas. Descubrimos la población de células B Hub1-high, caracterizada por la desmetilación de 14 CpGs, hasta ahora considerados eventos específicos de LCM. Esta población policlonal se detectó en los estadios de células B naïve y más abundantemente en células B de memoria. Las células B Hub1-high se encontraron con mayor frecuencia en el compartimento CD5+. Finalmente, identificamos una pequeña fracción de células B naïve que expresan genes asociados a las CpGs de Hub1, así como genes asociados con células B1 y LCM.