乳腺癌重塑前哨淋巴结淋巴管生态：单细胞与空间转录组学揭示MGP介导的转移新机制

《Nature Communications》：Breast cancer remodels lymphatics in sentinel lymph nodes

本研究针对乳腺癌如何重塑前哨淋巴结(LN)淋巴管内皮细胞(LEC)亚群这一关键问题，通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)和高分辨率空间转录组学分析，发现转移性LN中免疫调节性LEC亚群(如PD-L1+ SCS floor LECs)减少，而促转移的CD200+HEY1+ LECs亚群增加。关键分子矩阵Gla蛋白(MGP)在TGF-β和VEGF信号驱动下上调，并通过增强癌细胞与淋巴管黏附促进转移。该研究首次系统揭示人LN-LEC异质性在癌症中的重塑机制，为靶向淋巴管微环境抑制转移提供新靶点。

　　

当乳腺癌细胞开始它们漫长的征途时，首先抵达的"前哨基地"便是前哨淋巴结。这个本应是人体免疫防御的关键堡垒，却在癌症的侵蚀下发生了惊人的转变——从免疫卫士的据点演变为癌细胞扩散的中转站。尽管小鼠模型研究已证实肿瘤诱导的淋巴管生成能促进淋巴结转移，但人类淋巴结中淋巴管内皮细胞在肿瘤影响下究竟如何变化，始终是肿瘤学研究领域的盲区。

为了解决这一关键问题，来自芬兰图尔库大学的研究团队在《Nature Communications》上发表了突破性研究。他们通过对初治乳腺癌女性患者配对获取的转移和非转移淋巴结进行高精度单细胞转录组和空间转录组分析，首次绘制出人类淋巴结淋巴管内皮细胞在肿瘤影响下的重塑图谱，并揭示出Matrix Gla蛋白（MGP）在这一过程中的核心作用。

研究人员主要运用了单细胞RNA测序（scRNA-seq）技术分析来自9名乳腺癌患者的配对淋巴结样本，同时采用高分辨率空间转录组学（Visium HD）进行原位验证，并通过体外细胞共培养、基因沉默、细胞功能实验等手段探究分子机制。患者淋巴结样本均经手术获取并经病理确认。

LN metastasis remodels LEC subsets

研究发现，转移性淋巴结中淋巴管内皮细胞亚群组成发生显著改变。通过scRNA-seq分析99,671个LN LECs，鉴定出14个不同的LEC亚群。值得注意的是，在转移性LN中，CD200⁺HEY1⁺ LECs（簇4）和副皮质窦LECs（簇3）显著增加，而具有免疫调节功能的SCS floor LECs（簇6）和髓窦LECs（簇12）则明显减少。

轨迹分析显示，CD200⁺HEY1⁺ LECs和SCS floor LECs均起源于CCL2⁺ SCS ceiling LECs，而淋巴结转移优先驱动LEC向CD200⁺HEY1⁺ LECs分化。免疫组化分析进一步证实，转移性LN中出现毛细血管样CD200⁺淋巴管，且内部可见单个癌细胞，提示这些淋巴管可能成为癌细胞系统性扩散的通道。

Metastasis-induced transcriptional changes in LN LECs

转移诱导的转录重编程分析发现，MGP是转移性LN LECs中上调最显著的基因。基因富集分析显示，上调基因与"胶原包含的细胞外基质重塑"相关，而下调基因则富集于"白细胞迁移"等免疫相关通路。

空间转录组学分析清晰地再现了scRNA-seq的关键发现：转移性LN中SCS floor和髓窦LECs显著减少，而癌细胞相关的LEC亚群和副皮质窦LECs增加。这种重塑模式在不同患者间具有一致性，且与炎症诱导的LEC变化截然不同。

Breast cancer cell-conditioned media alter human LEC transcriptomes

为模拟肿瘤微环境对LEC的影响，研究人员用乳腺癌细胞系条件培养基（CM）处理人LECs。RNA-seq分析显示，CM诱导LECs从促炎状态向抗炎状态转变，其中MGP在所有乳腺癌细胞系CM处理中均显著上调。通路分析表明，"炎症反应"相关通路下调，而"细胞黏附"和"基质组"相关通路上调。

Tumor-induced transcriptional changes in LECs are mediated in part by VEGFs and TGF-β

机制研究表明，TGF-β、VEGF-A和VEGF-C能剂量依赖性地上调LECs中MGP表达。使用抗VEGFR3和TGF-β阻断抗体可显著降低CM诱导的MGP上调，提示肿瘤细胞通过分泌这些因子驱动LEC表型改变。

MGP is involved in cancer cell adhesion to LECs

功能实验发现，MGP基因沉默可增强LEC迁移能力，而使用抗MGP抗体则能显著抑制T47D癌细胞与转移性LN淋巴管的黏附。体外结合实验证实，可溶性MGP能直接与癌细胞结合，表明MGP通过介导癌细胞与LEC的相互作用促进转移。

本研究首次系统揭示乳腺癌转移如何重塑人前哨淋巴结淋巴管内皮细胞亚群，发现MGP作为TGF-β和VEGF信号下游的关键效应分子，通过增强癌细胞与淋巴管的黏附促进转移。这些发现不仅深化了对肿瘤-淋巴管相互作用的理解，更为开发针对淋巴管微环境的抗癌策略提供了新靶点。特别值得注意的是，转移性LN中PD-L1⁺ SCS floor LECs的减少可能影响免疫检查点疗法的疗效，这为理解肿瘤免疫逃逸机制提供了新视角。

该研究的局限性在于无法完全排除远端淋巴结暴露于肿瘤来源可溶性因子的可能性，且体外培养的LECs会丢失部分表型标记。然而，通过整合多组学数据与功能验证，研究仍有力证实了MGP在乳腺癌淋巴结转移中的关键作用，为后续转化研究奠定坚实基础。