空间转录组学揭示三阴性乳腺癌新辅助化疗后残留肿瘤的预后特征及免疫微环境调控机制

《Frontiers in Oncology》：Spatial gene expression profiling identifies prognostic features of residual tumors after neoadjuvant chemotherapy in triple-negative breast cancer

本研究通过空间转录组分析（NanoString GeoMx DSP平台）鉴定三阴性乳腺癌（TNBC）新辅助化疗（NAC）后残留肿瘤的关键预后基因特征，发现复发患者肿瘤细胞中S100A9/S100A7等8个基因显著上调，ACTA2/IFI27等17个基因下调，巨噬细胞中SLPI/AZGP1等基因异常表达，提示癌基因信号激活和免疫抑制性肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）在复发中的核心作用，为TNBC个体化治疗提供新靶点。

　　

背景

三阴性乳腺癌（TNBC）因缺乏雌激素受体（ER）、孕激素受体（PR）和人表皮生长因子受体2（HER2）表达，占乳腺癌的15%-20%，具有早期复发和预后差的特点。新辅助化疗（NAC）后未达病理完全缓解（pCR）的患者复发风险显著升高，但残留肿瘤的分子机制尚不明确。

材料与方法

研究纳入13例接受NAC后手术的早期TNBC患者（6例复发，7例未复发），采用NanoString GeoMx数字空间分析平台对残留肿瘤组织进行空间转录组检测。通过免疫荧光标记区分肿瘤细胞（PanCK⁺）、T细胞（CD3⁺）和巨噬细胞（CD68⁺），筛选差异表达基因（DEGs）的标准为|log2FC|≥2且FDR<0.05。

结果

肿瘤细胞差异表达：复发组中S100A9、S100A7、CHI3L1等8个基因上调，与肿瘤生长和M2型巨噬细胞极化相关；ACTA2、IFI27、HLA-DPB1等17个基因下调，涉及细胞外基质重塑和免疫应答抑制。巨噬细胞特征：复发组巨噬细胞中SLPI、AZGP1等6个基因上调，IFI27显著下调，提示免疫抑制性TAMs表型。T细胞未见显著差异，但复发组T细胞密度较低。

功能分析：GO富集显示下调基因富集于抗原呈递和干扰素响应通路；Hallmark分析提示复发组p53通路激活而上皮间质转化（EMT）受抑。巨噬细胞中缺氧信号和糖酵解通路激活，补体系统抑制。

讨论

研究发现S100蛋白家族（如S100A7/A9）通过调控ERK/NF-κB信号促进TNBC进展，并诱导M2型TAMs极化。IFI27下调与免疫逃逸相关，而胶原基因（COL1A1/COL3A1）低表达提示侵袭性表型。尽管TAMs数量无差异，但其功能状态决定预后，为靶向TAMs（如CSF1R抑制剂）联合免疫治疗提供理论依据。

局限性

样本量较小且未包含免疫检查点抑制剂（ICI）治疗患者，后续需扩大队列验证。CD68标记未能区分M1/M2亚型，未来需单细胞测序进一步解析TAMs异质性。

结论

空间转录组揭示TNBC残留肿瘤的分子特征，强调TAMs重编程在复发中的关键作用，为开发新型生物标志物和联合治疗策略奠定基础。