乳腺癌是女性中最常见的恶性肿瘤之一,我国每年约有30万女性被诊断为乳腺癌。其早期死亡率为10%-20%,而晚期,特别是广泛转移的患者,死亡率高达90%。在乳腺癌的治疗过程中,一大难题是肿瘤微环境中的免疫细胞浸润不足。免疫细胞在肿瘤周围不断“游走”,却难以深入肿瘤核心区域,导致免疫治疗效果有限。
近日,中国医学科学院肿瘤医院联合三亚华大生命科学研究院(简称“华大”)等在《自然—通讯》上发表最新研究成果。研究人员利用华大自主研发的超高通量测序平台DNBSEQ-T7和DNBSEQ-Tx、单细胞组学平台DNBeLab C4、时空组学技术Stereo-seq,分析了30例手术切除的乳腺肿瘤样本,构建了乳腺肿瘤的单细胞分辨率时空图谱,并发现小静脉平滑肌细胞和小静脉内皮细胞可促进免疫细胞向肿瘤区浸润,从而提高患者生存率。
研究团队分析了来自23例乳腺癌患者的30个新鲜冷冻组织,包括23例原发性乳腺癌和7例配对的转移性淋巴结(也就是23个乳腺肿瘤样本和7个乳腺癌扩散后转移到的淋巴结),涵盖了所有四种分子亚型。通过将时空组学、单细胞组学与影像学的结合,揭示了原发肿瘤和转移性淋巴结中各种细胞的具体分布,从而进一步明确了肿瘤微环境的精细结构。
研究发现,肿瘤细胞占样本的绝大多数,平均为56%。基质细胞和免疫细胞的比例相当,在5%至10%之间。值得注意的是,与原发肿瘤相比,配对淋巴结转移癌变区域中免疫细胞T/NK和B细胞浸润显著增加。
为了研究脉管微环境的变化,研究团队还对乳腺癌样本中的内皮细胞和平滑肌细胞进行分析,发现其中的小静脉内皮细胞和小静脉平滑肌细胞在空间上紧密连接,且这种共定位能够促进B、T和NK细胞等免疫细胞向肿瘤区域浸润,从而提高病人的生存率。
那么,它们是如何实现这一作用的呢?研究发现,小静脉平滑肌细胞通过释放趋化因子,吸引免疫细胞进入小静脉微环境。与此同时,小静脉内皮细胞与免疫细胞和小静脉平滑肌细胞紧密互动,促进了小静脉平滑肌细胞和免疫细胞之间的近距离通讯,最终促进了免疫细胞的激活和渗透,参与肿瘤内的抗肿瘤反应。研究团队也通过实验对上述机制进行了验证。
该研究是迄今为止对所有亚型人类乳腺癌空间结构最全面的解析,为乳腺癌的免疫治疗提供了新的研究方向和策略,如有效的脉管靶向治疗等,通过深入探讨乳腺癌微环境中的脉管系统,研究不仅揭示了新的免疫治疗靶点,也为未来提高免疫治疗疗效提供了坚实的理论基础。
相关论文信息:https://www.nature.com/articles/s41467-025-58511-0
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