单细胞转录组解析胰腺导管腺癌新型肿瘤相关中性粒细胞标志物MIF及其促癌机制

本研究针对胰腺导管腺癌(PDAC)肿瘤微环境中中性粒细胞异质性认知不足的现状，通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术鉴定出7个中性粒细胞亚群，首次发现MIF+肿瘤相关中性粒细胞(TANs)通过激活ERK/AKT通路和上皮-间质转化(EMT)促进PDAC进展。该成果发表于《npj Precision Oncology》，为PDAC免疫治疗提供了新靶点。

　　

胰腺癌作为最致命的恶性肿瘤之一，其五年生存率虽从2000年的5.26%提升至2020年的10%，但进展依然有限。胰腺导管腺癌(PDAC)占所有胰腺癌病例的90%，其治疗面临两大瓶颈：高密度间质阻碍T细胞浸润导致免疫治疗失效，以及现有化疗方案疗效有限。近年来，肿瘤相关中性粒细胞(TANs)因其在肿瘤进展中的双重作用引起关注——既能直接杀伤肿瘤细胞，又能通过促进血管生成、转移和免疫抑制加速肿瘤发展。然而，PDAC微环境中中性粒细胞的异质性和功能调控机制仍不明确，这极大限制了靶向中性粒细胞的治疗策略开发。

为系统解析PDAC中中性粒细胞的特征，Yan Zeng等团队在《npj Precision Oncology》发表的研究整合了16例PDAC组织、3例癌旁组织、16例患者外周血单核细胞(PBMCs)和4例健康志愿者PBMCs的单细胞转录组数据。通过批量校正、降维聚类等生物信息学分析，结合27例PDAC患者的验证队列、原位胰腺肿瘤模型和患者来源异种移植(PDX)模型，首次揭示了MIF⁺中性粒细胞的促癌机制。

研究采用的主要技术包括：单细胞RNA测序(scRNA-seq)分析51,136个细胞；TCGA-PAAD队列生存分析；Monocle 3伪时序轨迹分析；CellChat细胞互作网络构建；SCENIC转录因子调控分析；以及通过HL-60细胞分化模型、免疫荧光染色、Western blot等功能实验验证。样本来源于第五附属医院伦理委员会批准的临床样本和NSG小鼠模型。

研究结果部分包含以下重要发现：

单细胞细胞景观分析显示，PDAC中存在7个中性粒细胞亚群，其中OLR1⁺和MIF⁺亚群被鉴定为TANs。MIF⁺ TANs表现出慢性激活/衰老表型，其特征是SELL和CXCR2下调，同时CD83、CXCR4等免疫检查点分子上调。

预后评估显示，MIF⁺ TANs特征与PDAC患者较差预后显著相关（HR=2.094，p=0.029），是多因素分析中的独立预后指标。伪时序轨迹分析揭示中性粒细胞从外周向肿瘤微环境的动态转化过程，MIF⁺ TANs位于转化轨迹末端。

功能富集分析发现MIF⁺ TANs显著富集糖酵解、缺氧等代谢通路，而OLR1⁺ TANs更多参与干扰素反应等免疫功能。细胞互作分析表明MIF⁺ TANs通过MIF-CD74/CXCR4等信号轴与FOXP3⁺ CD4⁺ T细胞等免疫细胞广泛互作。

实验验证部分证实，肿瘤条件培养基可诱导中性粒细胞MIF表达上调。功能实验显示MIF过表达的中性粒细胞通过激活ERK/AKT通路和EMT促进PDAC细胞增殖迁移，而MIF抑制剂4-IPP可逆转这些效应。

该研究的结论部分强调，MIF⁺ TANs作为PDAC的新型预后标志物和治疗靶点，其促癌机制涉及独特的代谢重编程和细胞互作网络。研究不仅完善了对PDAC免疫微环境的认知，还为开发靶向中性粒细胞的联合治疗策略提供了理论依据。特别是MIF抑制剂在逆转TANs促癌功能方面的效果，为克服PDAC免疫治疗抵抗开辟了新途径。未来研究需进一步探索如何延长中性粒细胞体外存活时间以深化功能研究，以及MIF⁺ TANs与其他免疫细胞的协同作用机制。