《Expert Reviews in Molecular Medicine》：Tumour-Associated Endothelial Cell Heterogeneity: From Biological Mechanisms to Precision Vascular Targeting
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背景：肿瘤相关内皮细胞（TECs）是肿瘤微环境中具有异质性和可塑性的调控因子。其血管生成、代谢、屏障及免疫调节程序影响肿瘤灌注、转移播散、免疫细胞可及性和治疗反应。然而，许多新鉴定的内皮细胞状态的因果作用及临床实用性仍不确定。方法：本综述基于单细胞及空间研究结
背景：肿瘤相关内皮细胞（TECs）是肿瘤微环境中具有异质性和可塑性的调控因子。其血管生成、代谢、屏障及免疫调节程序影响肿瘤灌注、转移播散、免疫细胞可及性和治疗反应。然而，许多新鉴定的内皮细胞状态的因果作用及临床实用性仍不确定。方法：本综述基于单细胞及空间研究结果，探讨TECs的起源与功能异质性，讨论内皮细胞状态对抗血管生成治疗、血管正常化、免疫调节、药物递送、联合治疗及治疗耐药的意义。结果：现有证据揭示了具有不同功能和治疗特性的内皮细胞状态，但大多数仍停留在描述性表征阶段，缺乏因果性或临床验证。研究人员提出一个转化框架，整合单细胞与空间图谱分析、蛋白水平验证、功能扰动、血管成像及纵向生物标志物，以区分需要抑制、正常化、重编程或选择性靶向的内皮细胞状态。结论：TEC异质性为精准血管靶向提供了理论基础。建立内皮细胞状态的因果功能及治疗相关性对于推动血管治疗超越经验性血管生成抑制、指导更选择性的治疗策略至关重要。
肿瘤相关内皮细胞（TECs）是肿瘤微环境中具有异质性和可塑性的调控因子，其血管生成、代谢、屏障及免疫调节程序影响肿瘤灌注、转移播散、免疫细胞可及性和治疗反应。然而，许多新鉴定的内皮细胞状态的因果作用及临床实用性仍不确定。单细胞RNA测序（scRNA-seq）和空间转录组学揭示了TEC群体间存在显著异质性，在多种肿瘤类型中鉴定出与血管生成、免疫调节、代谢适应及治疗耐药相关的不同内皮细胞状态。这些发现挑战了将肿瘤血管视为均一治疗靶点的传统观点，提示内皮细胞异质性可能在决定治疗反应中发挥关键作用。尽管内皮细胞图谱分析取得了快速进展，但TEC簇的鉴定与状态特异性血管治疗开发之间仍存在重大转化鸿沟。许多报道的内皮细胞状态主要基于转录组相似性，而其稳定性、空间定位、蛋白水平表型、因果功能、血管可及性及肿瘤-正常组织选择性尚未充分建立。因此，某一特定TEC状态究竟代表治疗靶点、血管功能障碍的生物标志物，还是对肿瘤微环境的短暂反应，往往并不明确。本综述以TEC异质性为组织框架，将内皮细胞起源和可塑性与其血管生成、代谢、屏障和免疫调节功能相联系，进而探讨这些内皮细胞状态如何影响血管正常化、治疗耐药、联合治疗及靶点选择，并提出一个将描述性内皮细胞状态转化为功能验证且具有临床可操作性的血管靶点的转化框架。
在生物学机制方面，TECs在细胞起源、信号程序、血管结构、代谢适应及免疫调节功能上与正常内皮细胞（NECs）存在根本差异。TEC异质性主要源于预先存在的内皮细胞的重编程和状态转换，并伴有情境依赖性的内皮祖样细胞募集贡献。内皮-间质转化（EndMT）代表内皮细胞的表型转换而非独立的细胞起源，而血管生成拟态由恶性细胞产生，不应归类为内皮细胞谱系。TEC状态通过血管生成信号、氧和营养可用性、炎症信号及内皮代谢的整合而产生。VEGF/VEGFR信号仍是肿瘤中内皮细胞激活的主要驱动力，VEGF-A与VEGFR2结合通过下游PI3K–AKT–mTOR、MAPK和SRC家族信号通路促进内皮细胞存活、增殖、迁移、通透性和出芽。VEGF–Notch相互作用调控尖端样和柄样内皮程序之间的平衡。Ang/Tie2轴的功能结局取决于细胞和信号环境，而非简单的Ang1稳定化/Ang2去稳定化二分法。缺氧既驱动血管生成，又作为选择压力促成TEC异质性。内皮代谢为维持这些信号程序提供能量和生物合成能力，血管生成内皮细胞主要依赖糖酵解产生ATP，PFKFB3等糖酵解调节因子支持迁移和增殖，PHGDH依赖性丝氨酸生物合成可能维持氧化还原平衡并支持缺氧或营养受限条件下的内皮存活。在结构重塑和屏障功能障碍方面，持续的VEGF信号、缺氧、炎症介质、细胞外基质重塑和改变的机械力可破坏内皮连接、基底膜组织和内皮-周细胞相互作用，导致肿瘤血管结构不规则、内皮间隙增大、基底膜不连续、周细胞覆盖不足或异常及血管直径异质。屏障功能障碍在肿瘤血管系统中并非均匀分布，增殖性尖端样和柄样TEC群体可能显示不成熟连接和有限的周细胞支持，而毛细血管样、静息或更成熟的内皮状态可能保留相对完整的屏障和灌注功能。在内皮细胞状态异质性与空间特化方面，单细胞RNA测序已鉴定出与血管生成出芽、内皮增殖、毛细血管交换、静脉分化、免疫调节、细胞外基质重塑和代谢适应相关的TEC群体。空间转录组学和原位方法进一步表明这些状态并非随机分布，而是与不同的解剖和微环境生态位相关。在TECs作为肿瘤免疫微环境调控因子方面，免疫调节性TEC状态尤为重要，因为血管内皮构成循环免疫细胞与肿瘤组织之间的主要界面。TECs通过趋化因子、内皮黏附分子、抗原呈递机制和免疫检查点通路调控免疫细胞募集、黏附、跨内皮迁移、滞留和功能。TECs不应被统一表征为免疫抑制性，肿瘤包含从免疫排斥或免疫抑制表型到炎症性和潜在免疫允许性血管状态的谱系。在从广泛血管干预到精准TEC靶向方面，靶向肿瘤血管的治疗策略涵盖从抑制血管生成和破坏已建立血管到促进血管正常化和选择性靶向特定内皮细胞状态的连续谱。广泛抗血管生成治疗及其局限性方面，VEGF/VEGFR阻断仍是最具临床验证的血管靶向策略，但临床疗效并不能确定对特定TEC状态的选择性靶向。血管正常化策略方面，血管正常化是指部分恢复肿瘤血管结构和功能而非完全消除肿瘤血管，适当剂量的VEGF/VEGFR阻断是最成熟的血管正常化方法，血管正常化也可通过调节内皮静息和血管成熟的通路来促进，内皮代谢调节代表了通往正常化的另一潜在途径。血管导向免疫调节方面，旨在改变肿瘤血管界面的免疫功能而非仅抑制血管生成，针对TEM1/CD248、CD105/endoglin和VEGFR2等血管相关抗原的抗体、疫苗、双特异性构建体和细胞方法正在研究中。肿瘤血管界面药物递送系统方面，抗体-药物偶联物（ADCs）、配体修饰纳米颗粒、适体引导递送系统和刺激响应纳米载体可利用TEC富集的表面分子增加局部药物暴露。在联合策略方面，由于单药血管治疗往往提供有限或短暂的获益，联合策略应根据治疗前血管状态和治疗诱导的血管反应进行定制。与化疗联合方面，抗血管生成治疗与化疗联合是最早临床建立的血管治疗策略之一。与放疗联合及放射-免疫桥接方面，放疗疗效受肿瘤氧合强烈影响。血管-免疫治疗联合方面，异常肿瘤血管通过不规则灌注、缺氧、缺陷性内皮黏附程序和内皮源性免疫抑制信号促进免疫排斥。与肿瘤细胞靶向治疗联合方面，同时靶向肿瘤细胞内在驱动因素和肿瘤血管可能抑制癌症进展的互补机制。在挑战与未来展望方面，血管导向治疗的耐药是生态系统层面的过程而非单一通路改变的结果，可能涉及信号旁路、缺氧和代谢适应、TEC状态选择或转换、髓系-基质-周细胞支持及替代灌注机制五个相互关联的维度。精准血管靶向的临床转化受限于四个相互关联的挑战：有限的目标特异性、空间和时间内皮异质性、不充分的药效学生物标志物及剂量和治疗安排的不确定性。新兴技术和精准血管靶向框架方面，解决上述转化挑战需要能够区分靶点结合与功能性血管反应的生物标志物，研究人员提出了一个四阶段框架：状态映射、靶点优先排序、功能验证和临床转化。
在结论与 Research Priorities 方面，肿瘤相关内皮细胞占据动态的、空间组织的状态，具有不同的血管生成、代谢、屏障和免疫调节功能。血管治疗因此应旨在不仅消除肿瘤血管，而且使治疗与相关血管状态相匹配——通过抑制病理性血管生成、正常化、免疫允许性重编程或血管破坏。单细胞和空间组学提高了TEC异质性的分辨率，但转录组簇和预测的细胞-细胞相互作用本身并非治疗靶点。候选状态需要跨队列验证、空间和蛋白水平确认、功能扰动及可测量血管效应的证据。治疗靶点还必须显示血管可及性、足够的肿瘤-正常组织选择性、治疗期间的稳定性及可接受的安全窗口。未来研究应优先鉴定可重复的TEC状态、建立其因果功能、开发血管反应和正常化窗口的动态生物标志物，并在纵向、生物标志物富集的研究中测试状态指导的干预措施。实现这些目标可推动该领域从经验性血管生成抑制走向机制指导的精准血管靶向。
