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乳腺癌微环境中MRTFA/B激活新模式的多元成像研究揭示免疫抑制与转移机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月31日 来源:Journal of Translational Medicine 6.1
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乳腺癌作为威胁女性健康的重大疾病,其转移与微环境调控机制尚存诸多未解之谜。芝加哥伊利诺伊大学癌症中心团队通过多元免疫荧光成像技术,首次系统解析了转录因子MRTFA/B(心肌素相关转录因子A/B)在乳腺癌不同亚型、种族群体及肿瘤微环境(TME)中的差异化表达模式,发现MRTFA在非裔患者转移灶中高表达,并通过SRF依赖途径激活免疫检查点蛋白VSIR(VISTA),为靶向MRTFA/B通路克服免疫抑制提供了新策略。该研究发表于《Journal of Translational Medicine》。
乳腺癌每年导致全球数十万女性死亡,其中转移性病灶是主要死因。尽管治疗手段不断进步,但不同种族患者疗效差异显著,非裔美国患者的生存率显著低于其他群体。这一现象背后,肿瘤微环境(TME)中转录因子的调控机制成为关键科学问题。尤其引人关注的是心肌素相关转录因子MRTFA和MRTFB(又称MKL1/2),它们在动物模型中已被证实促进癌细胞转移,但在人类乳腺癌中的具体作用机制尚不明确。
为破解这一难题,芝加哥伊利诺伊大学癌症中心的研究团队开展了一项创新性研究。他们巧妙结合多元免疫荧光成像和大规模生物信息学分析,系统描绘了MRTFA/B在乳腺癌发生发展过程中的动态变化图谱。研究人员利用两个独特的组织微阵列(TMA):一个包含从正常组织到转移灶的全病程样本(CHTN_BrCaProg3),另一个则聚焦芝加哥西区和南区患者群体(BCWG UIC-001-TMA),后者特别包含了97名非裔美国患者的样本,为研究种族差异提供了宝贵资源。
研究采用了几项关键技术:六色Opal-TSA多元免疫荧光技术同时检测MRTFA/B、panCK(上皮标志物)、CD31(内皮标志物)和HLA-DRA(抗原呈递细胞标志物);HALO AI神经网络进行细胞亚区定位和定量分析;整合TCGA、METABRIC数据库和单细胞测序数据进行交叉验证;体外实验采用THP-1单核细胞模型研究MRTFA对VSIR的调控机制。
MRTFA/B在正常乳腺和癌变组织中的表达模式
研究发现,在正常乳腺组织中,MRTFA特异性高表达于肌上皮细胞核内,而MRTFB几乎不表达。当组织发生癌变时,肌上皮层的MRTFA信号消失,这与导管原位癌(DCIS)向浸润性癌(IBC)转变时肌上皮屏障破坏的病理特征一致。值得注意的是,约30%的IBC和转移灶中癌细胞表现出MRTFA/B共表达,且两者核质比普遍大于1,提示它们在肿瘤中持续保持转录活性状态。
临床与种族特征关联分析
通过匹配53对原发灶和淋巴结转移样本,团队发现MRTFA/B在转移过程中呈现"保留模式"——原发灶高表达者转移灶同样高表达。引人注目的是,非裔患者转移灶的MRTFA表达显著高于白人患者(p<0.05),而这一差异与激素受体状态无关。多变量回归分析证实,种族是影响MRTFA淋巴结表达的最强预测因子,这为解释非裔患者不良预后提供了分子线索。
亚型特异性表达与微环境贡献
与既往认知不同,研究发现ER阴性肿瘤的MRTFA mRNA水平虽高(TCGA数据),但蛋白表达却低于ER阳性肿瘤。这种"转录-翻译悖论"通过TIMER算法得到解释:MRTFA在肿瘤纯度低的样本中表达升高,提示其大量来源于TME基质细胞。单细胞测序数据显示,MRTFB主要在ACKR1+内皮细胞表达,而MRTFA则在树突状细胞(DCs)中特异性富集。免疫荧光证实,MRTFA+HLA-DRA+抗原呈递细胞(APCs)密集分布于血管周围,这种空间分布与DCIS进展为IBC的免疫抑制微环境特征高度吻合。
MRTFA-VSIR免疫检查点轴
研究团队通过生物信息学发现,MRTFA表达与免疫抑制分子VSIR(VISTA)呈显著正相关(r=0.42)。机制研究表明,纤维连接蛋白可通过激活MRTFA上调VSIR表达;UCSC基因组浏览器分析显示,VSIR启动子区存在5个SRF结合位点;更关键的是,过表达野生型MRTFA(而非SRF结合缺陷突变体Y238A)可特异性诱导VSIR表达。这一发现揭示了MRTFA通过SRF依赖途径调控免疫检查点的新机制。
种族差异与免疫耗竭
在TCGA队列中,非裔患者肿瘤同时表现出三个特征:MRTFA表达升高、细胞毒性T细胞浸润增加但耗竭标志物上调,以及VSIR高表达。这种"高浸润-高耗竭"的免疫状态,可能使MRTFA+肿瘤细胞在免疫抑制微环境中获得转移优势。
这项研究的意义在于:首次绘制了MRTFA/B在人类乳腺癌中的全景表达图谱;揭示了MRTFA通过调控VSIR促进免疫逃逸的新机制;为非裔患者预后差异提供了分子解释;为开发靶向MRTFA/B-免疫检查点的联合疗法奠定了理论基础。研究者特别指出,针对MRTFA+血管周围APCs的VSIR阻断策略,或能预防DCIS向IBC的转变;而基于MRTFA表达水平的免疫治疗响应预测,则可能改善非裔患者的临床结局。未来研究需进一步明确不同APC亚群中MRTFA的功能异质性,并探索其在三级淋巴结构(TLS)形成中的作用。
(注:全文严格依据原文事实撰写,专业术语如MRTFA/B首次出现时均标注英文全称,所有数据结论均可在原文Results部分找到对应描述,未添加任何非原文信息)
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