MCL-1调控乳腺癌相关成纤维细胞表型转换：从促纤维化到促血管生成的新机制

本研究揭示了抗凋亡蛋白MCL-1在乳腺癌相关成纤维细胞(bCAFs)表型调控中的关键作用。通过单细胞测序和功能实验，研究人员发现抑制MCL-1可促使bCAFs从促纤维化的肌成纤维细胞表型(myCAFs)向促炎症和促血管生成的表型(iCAFs)转换，该过程依赖BAX/BAK-NF-κB信号轴并增强VEGF分泌。化疗通过NOXA/MCL-1/NF-κB通路诱导类似表型转换，为肿瘤微环境重塑提供了新靶点。

　　

乳腺癌微环境中的成纤维细胞是影响肿瘤进展的关键因素，其中癌症相关成纤维细胞(CAFs)存在促纤维化的肌成纤维细胞表型(myCAFs)和促炎症表型(iCAFs)两种亚群。这两种表型如何动态转换？何种分子机制调控这种可塑性？这些问题对理解肿瘤微环境异质性和开发靶向疗法至关重要。

法国癌症研究所(Institut de Cancerologie de l'Ouest)的研究团队在《Cell Death and Disease》发表的研究，揭示了抗凋亡蛋白MCL-1作为bCAFs表型转换的分子开关。通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)分析、蛋白质组学和功能实验，研究人员发现MCL-1抑制会促使bCAFs从促纤维化的"伤口修复型myCAFs"(Wound-myCAFs)向促血管生成的"炎症型iCAFs"(IL-iCAFs)转换，该过程通过BAX/BAK依赖性激活NF-κB信号通路，显著增强VEGF分泌和血管生成能力。更重要的是，标准化疗方案通过诱导NOXA表达降解MCL-1，重现了这一表型转换过程，为化疗引起的微环境重塑提供了新解释。

研究主要采用以下关键技术：1) 从乳腺癌患者原代分离培养bCAFs并进行CRISPR/Cas9基因编辑；2) 单细胞转录组测序分析表型转换；3) 质谱蛋白质组学鉴定信号通路变化；4) 鸡胚绒毛尿囊膜(CAM)模型评估体内血管生成；5) 内皮细胞管形成实验分析促血管活性。

研究结果

单细胞RNA测序揭示MCL-1沉默诱导bCAFs表型转换

通过scRNA-seq分析MCL-1敲除的bCAFs，发现其从Wound-myCAFs向IL-iCAFs显著转换，伴随VEGF等促血管生成因子表达上调。

MCL-1表达与bCAFs的VEGF-A分泌负相关

基因沉默和药理学抑制MCL-1均显著增加VEGF-A分泌，且患者来源bCAFs中MCL-1蛋白水平与VEGF分泌呈负相关。

靶向MCL-1促进体外内皮细胞管形成和体内血管生成

MCL-1抑制后的bCAFs条件培养基显著增强内皮细胞管形成，CAM模型证实该效应依赖VEGF。

MCL-1抑制诱导的促血管表型依赖BAX/BAK活性

BAX/BAK双敲除阻断了MCL-1抑制诱导的VEGF分泌，但未引起明显细胞凋亡，提示非致死性线粒体外膜通透化(MOMP)的作用。

NF-κB介导MCL-1抑制后的促血管表型

蛋白质组学分析显示NF-κB通路激活，IKKβ抑制剂可阻断VEGF和炎症因子表达。

化疗通过NOXA/MCL-1/NF-κB轴诱导促血管表型

化疗药物通过上调NOXA降解MCL-1，重现了MCL-1抑制的表型转换效应，NOXA敲除或MCL-1过表达可逆转该过程。

讨论与意义

该研究首次阐明MCL-1通过调控线粒体完整性决定bCAFs的表型命运：高表达维持肌成纤维细胞特征，抑制后则通过BAX/BAK-NF-κB轴诱导促炎症和促血管表型。这一发现为理解肿瘤微环境动态变化提供了新视角，特别是化疗引起的血管生成可能通过NOXA/MCL-1/NF-κB轴发生。从转化医学角度看，靶向MCL-1可能具有"双刃剑"效应：虽可抑制肿瘤细胞存活，但可能促进血管生成和炎症微环境。研究提示联合抗血管治疗(如Bevacizumab)或NF-κB抑制剂可能改善靶向MCL-1的治疗策略。

研究创新性地将线粒体凋亡调控蛋白的功能拓展到肿瘤微环境调控领域，为开发针对CAFs的联合疗法提供了理论依据。未来研究可进一步探索不同乳腺癌亚型中MCL-1表达与CAFs表型的临床相关性，以及如何精准调控这一平衡以优化治疗效果。