BET蛋白降解剂ZBC260通过内皮细胞重塑诱导肿瘤血管重编程

《Breast Cancer: Targets and Therapy》：BET Protein Degrader ZBC260 Induces Tumor Vascular Reprogramming Through Endothelial Cell Remodeling

　　

目的：内皮细胞调节肿瘤微环境中的血管生成、基质重塑和免疫反应，然而乳腺癌亚型间内皮细胞的异质性及其受溴结构域和末端外结构域（BET）蛋白的调控仍不清楚。本研究在两种具有不同肿瘤免疫微环境的免疫活性小鼠乳腺癌模型（PyMT_FVB/N和D2A1_BALB/c肿瘤）中以单细胞分辨率对内皮细胞进行了分析。方法：研究人员以10 mg/kg的剂量静脉注射溴结构域和末端外结构域降解剂（ZBC260），每周3次，直至肿瘤达到人道终点后取材。对载体和ZBC260处理的肿瘤进行了单细胞RNA测序（每组n=3），并使用R中的Seurat包鉴定和分析内皮细胞群体。结果：在两种乳腺癌模型中鉴定出六个转录上不同的内皮细胞亚群，其中D2A1肿瘤以尖端样和增殖性内皮细胞为主，具有强烈的血管生成和胶原生成特征。ZBC260通过减少增殖性、尖端样和动脉内皮细胞，同时富集静脉和淋巴内皮细胞，重新编程了内皮细胞景观。ZBC260抑制了缺氧、糖酵解和mTORC₁信号，下调了血管生成和基质相关通路，并伴随胶原特征减少和白细胞粘附增加。细胞间通讯分析表明，ZBC260通过破坏配体-受体通讯并削弱维持血管生成和免疫抑制的NOTCH、TGF-β和VEGF信号网络，扰乱了内皮细胞与肿瘤和免疫细胞的相互作用。结论：总之，这些发现突出了乳腺癌模型中的内皮细胞多样性，并将ZBC260确定为肿瘤内皮状态的调节因子。ZBC260重新编程内皮异质性并重塑肿瘤血管景观。观察到的转录组和细胞间通讯变化与更免疫允许的肿瘤微环境的建立一致，支持BET降解作为补充免疫疗法和提高乳腺癌治疗反应性的策略的潜力。

乳腺癌是女性癌症死亡的主要原因，其特征为高异质性、易转移和获得性耐药。尽管治疗手段不断进步，但肿瘤微环境（tumor microenvironment, TME）的复杂性和适应性仍导致患者预后不良。免疫治疗仅对免疫“热”肿瘤有效，而“冷”肿瘤难以产生有效的免疫浸润和激活。TME中的内皮细胞（endothelial cells, ECs）不仅构成异常血管支持肿瘤生长和转移，还通过抑制免疫细胞浸润和调节炎性微环境而影响治疗反应。ECs具有显著的表型可塑性，可发生内皮-间质转化（endothelial-to-mesenchymal transition, EndMT）并获得免疫调节功能。然而，传统抗血管生成治疗因ECs的异质性和固有可塑性而疗效有限，甚至可促发侵袭转移。因此，明确肿瘤相关ECs的功能亚群及其状态调控机制至关重要。表观遗传调节因子溴结构域和末端外结构域（bromodomain and extraterminal domain, BET）蛋白调节血管生成和炎症相关基因表达，但BET蛋白是否调控肿瘤ECs异质性尚不清楚。基于此，研究人员假设BET蛋白降解可重编程ECs异质性、抑制促肿瘤状态并重塑血管-免疫相互作用，从而建立更免疫许可的TME。该研究发表于《Breast Cancer: Targets and Therapy》。

研究人员使用两种免疫活性小鼠乳腺癌模型：自发MMTV-PyMT（FVB/N背景）和同系移植D2A1（BALB/c背景）。每组10只小鼠，当肿瘤达约200 mm3时，随机接受ZBC260（10 mg/kg，静脉注射，每周3次）或载体处理，至人道终点后取材。每组3个肿瘤样本进行10x Genomics平台的单细胞RNA测序（single-cell RNA sequencing, scRNA-seq），数据经Cell Ranger比对至小鼠参考基因组（mm10），使用Seurat包进行聚类、降维和EC亚群鉴定，clusterProfiler进行GO、KEGG和Hallmark通路富集，CellChat预测细胞间配体-受体相互作用。所有分析在R环境中完成。

结果部分：

第一，乳腺癌肿瘤微环境中模型特异性内皮转录差异。通过比较两种模型来源的ECs，研究人员发现D2A1来源的ECs富集上皮-间质转化、MYC靶点和TGF-β信号通路，而PyMT来源的ECs富集缺氧、p53和TNFα信号通路。模块评分显示D2A1 ECs具有更高血管生成活性，PyMT ECs具有更高胶原形成评分。

第二，单细胞分析揭示内皮异质性和差异EC状态富集。整合两种模型数据无监督聚类得到六个EC亚群：Arap3⁺ECs、增殖性ECs（pECs）、尖端样ECs、动脉ECs、静脉ECs和淋巴ECs。PyMT肿瘤中Arap3⁺ECs比例最高，而D2A1肿瘤以尖端样ECs（79.2%）和pECs（18.4%）为主。尖端样ECs高表达ESM1和ANGPT2，且这两个基因的高表达与乳腺癌患者较差总生存显著相关（基于KM Plotter在线工具和TCGA数据）。

第三，ZBC260重编程内皮细胞并抑制肿瘤支持通路。与对照组相比，ZBC260处理降低了增殖性、尖端样和动脉ECs比例，增加了静脉和淋巴ECs比例。在两种模型中，尖端样ECs均减少约50%。在尖端样ECs中，ZBC260显著下调缺氧、糖酵解和mTORC₁信号等10条Hallmark通路，并抑制Lox、Perp、Nrg1等促血管重塑基因。功能模块评分显示胶原形成降低，白细胞粘附增强。

第四，BET降解减少内皮-TME串扰并破坏关键配体-受体信号通路。CellChat分析显示，尖端样ECs与肿瘤和免疫细胞的相互作用在ZBC260处理后显著减弱。配体-受体分析表明，COL4A1–SDC4、SPP1、F11R–F11R等相互作用被破坏或消失，而APP