利用成像质谱流式技术解析唾液腺癌肿瘤微环境：CAF亚型空间互作与预后新机制

本研究针对唾液腺癌（SGC）肿瘤微环境（TME）空间异质性不清的问题，通过13标志物成像质谱流式（IMC）技术分析54例原发灶与转移灶，首次揭示基质CAF（mCAF）与内皮细胞空间互作驱动唾液腺导管癌（SDC）转移，并验证mCAF为独立预后因子；空间转录组进一步明确PDGF/IGF通路介导的恶性龛位特征，为靶向CAF疗法提供新靶点。

　　

唾液腺癌（Salivary Gland Carcinomas, SGC）是头颈部罕见的恶性肿瘤，占所有头颈部癌症的约6%。其包含21种形态学和预后迥异的亚型，其中唾液腺导管癌（Salivary Duct Carcinoma, SDC）等具有高复发和转移风险。目前除SDC和分泌性癌（Secretory Carcinoma, Sec）有部分靶向治疗（如抗雄激素受体AR、抗HER2疗法）外，多数SGC缺乏有效的系统治疗方案。肿瘤微环境（Tumor Microenvironment, TME）作为癌细胞生存的“土壤”，尤其是癌症相关成纤维细胞（Cancer-Associated Fibroblasts, CAFs）通过调控细胞外基质（ECM）、血管生成及免疫应答参与肿瘤进展，但在SGC中的空间组成与功能机制尚不明确。

为解决上述问题，Marcel Mayer等团队在《Journal of Experimental & Clinical Cancer Research》发表研究，通过成像质谱流式（Imaging Mass Cytometry, IMC）技术对54例SGC患者（包括SDC、腺泡细胞癌ACC、黏液表皮样癌MEC和Sec）的原发灶和淋巴结转移灶进行单细胞水平空间解析，结合空间转录组与临床随访数据，系统揭示CAF亚型空间分布与预后的关联。

关键技术方法

研究采用13抗体金属标记 panel 对54例SGC的FFPE组织进行IMC检测，通过CellProfiler和Ilastik工具分割409,839个细胞，利用FlowSOM聚类识别肿瘤细胞、内皮细胞、免疫细胞及CAF亚型（包括基质CAF、胶原CAF、SMA⁺ CAF等）。空间分析采用k近邻图（k=20）定义细胞邻域（Cellular Neighborhoods），并结合独立SDC队列的RNA-seq数据（n=67）和3例SDC的空间转录组验证结果。

研究结果

SGC实体呈现差异化的TME细胞谱系

ACC富含CD4⁺/CD8⁺ T细胞和抗原呈递CAF（apCAF），提示其免疫浸润活跃；而SDC以基质CAF（mCAF）和胶原CAF高浸润为特征，尤其在AR^high亚型中CAF浸润显著高于AR^low肿瘤（p=0.049）。

空间互作分析揭示mCAF-内皮细胞龛位驱动转移

细胞邻域分析发现mCAF与内皮细胞共同富集于CN8邻域，且该龛位在SDC中频率升高。空间互作检验进一步证实mCAF与内皮细胞显著共定位（p<0.05），而免疫细胞与肿瘤细胞互斥。

mCAF高浸润与预后不良显著相关

Kaplan-Meier分析显示，mCAF高浸润与SDC患者无复发生存期（RFS）、无复发概率（RFP）和远处控制率（DCR）下降相关（p<0.05）。Cox回归证实mCAF为独立预后因素（HR=2.1, p=0.03）。RNA-seq队列中mCAF特征基因高表达同样预示RFS缩短。

空间转录组验证mCAF-内皮龛位促转移机制

在mCAF^high内皮^high区域，转移相关基因签名（如ANASTASSIOU多癌侵袭签名）显著富集，而抑转移基因（如RODRIGUES_DCC靶标）被抑制。差异表达分析提示PDGFRβ、IGFL1及MMP家族（MMP-9、MMP-14等）上调，表明PDGF/IGF通路可能介导mCAF-内皮crosstalk，促进基质重塑与转移。

结论与意义

本研究通过高维空间蛋白组学首次绘制SGC的TME单细胞图谱，明确SDC中mCAF-内皮细胞互作龛位是驱动转移的关键空间单元，并证实mCAF作为独立预后生物标志物的价值。ACC的免疫活性特征则提示其免疫治疗潜力。发现PDGF/IGF通路在恶性龛位中的激活为靶向CAF疗法提供了新方向，凸显了空间生物学在精准肿瘤学中的重要性。