单细胞与空间转录组解析NSMP子宫内膜癌复发相关肿瘤微环境：SPP1+巨噬细胞-CD44轴与CD4+ T细胞应激及上皮细胞干性

《Advanced Science》：The Characteristics of Tumor Microenvironment by the Single Cell Profile in Endometrial Cancer of no Specific Molecular Profile (NSMP) Subtype

无特定分子特征（no specific molecular profile, NSMP）亚型子宫内膜癌（endometrial cancer, EC）缺乏特异性分子特征，NSMP EC中肿瘤微环境（tumor microenvironment, TME）与复发的关系仍未完全阐明。本研究整合单核RNA测序（single-nucleus RNA sequencing, snRNA-seq）、空间转录组学（spatial transcriptomics, ST）和多重免疫组织化学（multiplex immunohistochemistry, mIHC），以阐明NSMP EC的TME及复发机制。结果显示，NSMP EC中免疫浸润减少、免疫抑制细胞增多，包括SPP1⁺巨噬细胞和调节性T细胞（regulatory T cells, Tregs）。在复发前收集的原发NSMP EC肿瘤中，观察到更多具有高干性评分的上皮细胞簇。在NSMP EC中，尖端内皮细胞和MMP11⁺ LEF1⁺癌相关成纤维细胞（cancer-associated fibroblasts, CAFs）与血管生成和上皮-间充质转化相关，CD4⁺ T细胞处于应激反应状态且功能受损。有趣的是，研究人员发现了一类以SPP1表达为特征的肿瘤相关巨噬细胞（tumor-associated macrophages, TAMs）亚群，其可能通过SPP1-CD44潜在促进CD4⁺ T细胞应激并维持上皮细胞干性，从而重塑TME，并可能促进肿瘤细胞增殖和迁移，该作用已通过体外实验验证。本研究推进了对复发相关TME的机制理解，并为NSMP EC患者个性化治疗的发展提供了基础。

论文解读

子宫内膜癌（endometrial cancer, EC）是常见妇科恶性肿瘤，2026年美国预计新发62 870例、死亡14 450例；约7%—15%早期和40%—70%晚期患者复发，5年生存率20%—25%。EC分子分型包括POLEmut、MSI-H/MMRd、无特定分子特征（no specific molecular profile, NSMP）和p53abn；NSMP约占原发EC的50%，缺乏特异性分子特征，难以精准治疗。肿瘤微环境（tumor microenvironment, TME）由免疫细胞、间充质细胞、炎症介质、内皮细胞和细胞外基质组成，与治疗反应相关。NSMP呈免疫沙漠表型，CD8⁺ T细胞和NK细胞浸润少、免疫检查点低表达，缺乏有效抗肿瘤免疫；既往NSMP研究多关注临床病理和基因组特征，TME与复发关系仍未完全阐明。为此，研究人员整合单核RNA测序（single-nucleus RNA sequencing, snRNA-seq）、空间转录组学（spatial transcriptomics, ST）和多重免疫组织化学（multiplex immunohistochemistry, mIHC），系统比较复发（R）与无复发（NR）NSMP EC原发肿瘤的TME差异，论文发表于《Advanced Science》。该研究推进了对复发相关TME的机制理解，并为NSMP EC个体化治疗提供基础。

关键技术方法：样本来自2020—2023年Fudan University Shanghai Cancer Center（FUSCC）的NSMP EC原发肿瘤队列，snRNA-seq 10例（6 NR、4 R），ST 2例，mIHC 6例（3 NR、3 R）。研究人员联合CellChat、inferCNV、NMF、Monocle2、CytoTRACE、AUCell/UCell/GSVA、decoupleR、scMetabolism及TCGA-UCEC生存分析；体外以SPP1敲低/过表达巨噬细胞与Jurkat、Ishikawa细胞共培养，采用Western blot、RT-qPCR和成球实验验证。

研究结果：
2.1 NSMP EC细胞群体图谱（Cell Population Landscapes of NSMP EC）：snRNA-seq鉴定上皮细胞、内皮细胞、成纤维细胞和免疫细胞，免疫细胞比例最低，R肿瘤中成纤维细胞和内皮细胞相对较多；ST将组织分为上皮丰富、内皮丰富、基质丰富和免疫丰富区域。
2.2 R肿瘤上皮细胞干性评分更高（Epithelial Cells of R Tumors Showed Higher Stemness Signature Score）：inferCNV识别恶性上皮细胞并分8簇，R以Epi_C2/Epi_C3为主、NR以Epi_C0为主；R肿瘤上皮细胞干性评分较高，Epi_C2干性最高并与TCGA-UCEC中EC患者较差总生存期（overall survival, OS）相关；R中JAK-STAT和p53通路激活，CD44高表达且空间定位于R肿瘤区域。
2.3 MMP11⁺ LEF1⁺ CAFs促进R肿瘤血管生成和肿瘤细胞生长（MMP11⁺ LEF1⁺ CAFs Promoted Angiogenesis and Tumor Cell Growth in R Tumors）：内皮细胞分5簇，tip内皮细胞与血管生成和上皮-间充质转化（epithelial-mesenchymal transition, EMT）相关且血管生成评分最高；成纤维细胞分4簇，MMP11⁺ LEF1⁺癌相关成纤维细胞（cancer-associated fibroblasts, CAFs）可能参与EMT、TGF-β、WNT_β-catenin和血管生成，空间上MMP11与LEF1共定位在R肿瘤区域。
2.4 NSMP EC中CD4⁺ T细胞处于应激反应状态（CD4⁺ T Cells Were in a Stress Response State in NSMP EC）：CD4⁺ T细胞分Tn、Tpro、Treg、Tm和应激反应T细胞（stress response T cells, TSTR）；所有CD4⁺ T细胞应激评分高，调节性T细胞（regulatory T cells, Tregs）激活和抑制评分最高；HSPA1A/HSPA1B在TSTR高表达并与CD4空间共定位。
2.5 CHI3L1⁺ TAMs与EC较差OS相关（CHI3L1⁺ TAMs Were Associated With Worse OS in Endometrial Cancer）：巨噬细胞分6簇，R中MRC1⁺、SPP1⁺、CHI3L1⁺肿瘤相关巨噬细胞（tumor-associated macrophages, TAMs）增多，M2样评分高于M1样；TCGA-UCEC中CHI3L1⁺ TAMs多者OS短，CD163与CHI3L1共定位在R肿瘤更强。
2.6 细胞间通讯揭示高表达SPP1巨噬细胞在TME中的关键作用（Intercellular Communication Revealed the Pivotal Role of Macrophages Highly Expressing SPP1 in TME）：CellChat显示R肿瘤13种受体-配体信号富集，SPP1为最显著输出信号；SPP1-CD44轴主要作用于成纤维细胞、T细胞、DC、巨噬细胞和上皮细胞；SPP1⁺ TAMs与Epi_C2和CD4_TSTR互作；mIHC验证SPP1⁺CD68⁺ TAMs与CD44⁺CD4⁺ T细胞及CD44⁺上皮细胞在R中距离更短、共定位更高。
2.7 SPP1⁺巨噬细胞促进T细胞应激并维持上皮细胞干性（SPP1⁺ Macrophages Promote T Cell Stress and Maintain Epithelial Cell Stemness）：体外敲低/过表达SPP1巨噬细胞共培养显示，SPP1敲低降低Jurkat细胞HSP70、LAG3、PD-1及HSPA1A/HSPA1B，过表达增加而抗CD44逆转；SPP1过表达巨噬细胞维持Ishikawa细胞CD44、CD133和成球能力。

讨论部分总结：讨论指出NSMP EC免疫细胞缺乏而免疫抑制细胞增加，R肿瘤具有更多干性上皮细胞和增强的细胞间通讯；Epi_C2高干性且与较差预后相关，tip内皮细胞及MMP11⁺ LEF1⁺ CAFs与血管生成、EMT等通路相关；CD4⁺ T细胞高应激评分提示功能受损，TSTR可能与免疫检查点抑制剂（immune checkpoint inhibitors, ICIs）不良反应相关；CHI3L1⁺ TAMs与不良预后相关，SPP1⁺和MRC1⁺ TAMs可能促进免疫抑制TME。局限性包括单中心回顾性研究、snRNA-seq/ST/mIHC样本量有限及NSMP异质性，需更大队列和体内功能实验验证，并需阐明SPP1-CD44、MDK-LRP1和ANGPT2-TEK轴。研究结论翻译：总之，该研究为NSMP EC的TME特征及细胞间相互作用提供了新视角，并为NSMP EC患者的治疗提供了潜在靶点。