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单细胞解析CD34+CD90+内皮细胞通过TGF-β信号促进胆囊癌转移的机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月19日 来源:npj Precision Oncology 6.8
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本研究针对胆囊癌(GBC)高转移特性,通过单细胞RNA测序技术鉴定出CD34+CD90+内皮细胞亚群(SAEndo2),揭示其通过TGF-β通路诱导内皮-间质转化(EndoMT)促进肿瘤转移的机制,为GBC靶向治疗提供新策略。
胆囊癌(GBC)作为胆道系统最常见的恶性肿瘤,其五年生存率不足20%,主要归因于早期诊断困难和高转移倾向。尽管肿瘤微环境(TME)在癌症进展中的作用已被广泛认知,但构成GBC血管系统的内皮细胞(ECs)异质性及其功能机制仍是未解之谜。传统观点认为肿瘤血管仅是营养输送通道,而最新研究表明内皮细胞可通过表型转化直接参与转移过程,这种被称为内皮-间质转化(EndoMT)的现象在GBC中尚未被系统研究。
上海东方肝胆外科医院的研究团队在《npj Precision Oncology》发表的研究中,通过整合单细胞转录组测序(scRNA-seq)、多色免疫荧光和功能实验,首次绘制了GBC内皮细胞全景图谱。研究人员收集12例初治GBC患者肿瘤组织和6例慢性胆囊炎良性组织,利用10x Genomics平台完成单细胞捕获,通过t-SNE聚类鉴定出8个内皮亚群。关键发现聚焦于特异性富集于肿瘤组织的SAEndo2亚群,该群体高表达CD34和CD90(THY1),在患者中呈现纤维细胞样形态且与肝转移显著相关。
研究采用三大关键技术:1)基于12例GBC和6例良性组织的单细胞转录组测序构建内皮细胞图谱;2)通过流式分选和免疫荧光验证CD34+CD90+群体临床意义;3)建立原位肝转移小鼠模型结合TGF-β抑制剂(ITD/PFD)干预实验。
单细胞景观揭示GBC特异性内皮亚群
scRNA-seq将8,897个内皮细胞分为8个亚群,包括典型动脉内皮细胞(AECs)、静脉内皮细胞(VECs)和3个瘢痕相关内皮亚群(SAEndo1-3)。SAEndo2特异性高表达ESM1和THY1(CD90),在肿瘤组织中占比达10.4%,而良性组织中几乎缺失(图1G-H)。生存分析显示SAEndo2高组患者中位生存期缩短40%(P=0.01),肝转移发生率提高3倍。
CD34+CD90+ECs的EndoMT特性
分离的原代细胞显示:CD34+CD90+群体呈现纺锤形形态(图4C),高表达间质标志物FN1、α-SMA和转录因子TWIST(图4D)。免疫荧光证实其磷酸化SMAD2/3水平升高(图S3A),提示TGF-β通路激活。共培养实验表明该群体使GBC-SD细胞迁移能力提升2.1倍(P<0.001),而MMP9抗体可逆转此效应(图4F-H)。
TGF-β介导的促转移机制
细胞互作分析揭示SAEndo2与肿瘤细胞通过TGF-β信号形成强相互作用(图3F)。小鼠模型中,CD34+CD90+组肝脏荧光强度较对照组高3.8倍(图5B),肿瘤组织出现典型囊性结构(图5D),交界区MMP9+细胞增加2.4倍(P<0.01)。
该研究不仅首次阐明CD34+CD90+内皮亚群作为GBC转移的驱动因素,更创新性提出"血管内皮-转移轴"概念。临床转化方面,CD90+内皮细胞比例可作为TGF-β靶向治疗的疗效预测标志物,而双靶向CD90/TGF-β策略可能突破现有抗血管治疗瓶颈。值得注意的是,研究在肝癌单细胞数据中也发现类似群体(图6G),暗示该机制可能普遍存在于上皮源性恶性肿瘤。这些发现为理解肿瘤血管异质性提供了新视角,也为GBC精准治疗开辟了新途径。
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