定量蛋白质组学揭示三阴性乳腺癌肿瘤微环境中免疫信号的区室化特征

《Clinical Proteomics》：Histology resolved proteomic characterization of the triple negative breast cancer tumor immune microenvironment

摘要

背景

针对高度侵袭性的三阴性乳腺癌 (TNBC) 亚型，治疗选择仍然有限，尽管免疫微环境代表了一个有前景的治疗靶点。我们通过对富集的肿瘤上皮和基质微环境进行深度定量蛋白质组学分析，利用高分辨液相色谱串联质谱 (LC–MS/MS)，开展了基于组织学解析的 TNBC 肿瘤微环境分析。随后的下游分析则聚焦于免疫混合信号，并受组织病理学评估和基于定量蛋白质组去卷积衍生的免疫细胞组成评分的指导。

方法

肿瘤上皮和肿瘤相关基质微环境通过激光显微切割从原发化疗前未治疗的 TNBC 福尔马林固定石蜡包埋肿瘤（n = 12 个样本，来自 11 位独立患者）中分离出来，以支持定量蛋白质组学分析。病理学分配的免疫分类（免疫热和免疫冷样本各 n = 6）使用 ProteoMixture 混合去卷积特征进行了细化。独立检查了免疫热与冷肿瘤及基质之间的蛋白质组学改变，并与先前发表的源自 26 例乳腺癌（包括 10 例 TNBC）的单细胞 RNA 测序数据推导出的乳腺癌基因模块 (GM) 特征进行了整合。

结果

使用数据非依赖性采集的定量蛋白质组学在所有样本中共同鉴定出 6,842 种蛋白质。差异分析揭示了 TNBC 免疫信号深刻的区室化。免疫热基质表现出强烈的先天和适应性特征，而免疫热肿瘤上皮则显示出较弱的、主要为先天性的炎症信号。基质谱与干扰素、抗原呈递和肿瘤可塑性模块相关，而上皮则显示出异质的代谢和凋亡特征。还发现了 mTOR 信号的区室特异性和免疫特异性改变。PI3K/AKT/mTORC1 信号和下游代谢程序主要富集于免疫热基质。免疫冷肿瘤富集于有丝分裂和细胞周期进展通路。

讨论

通路富集模式表明，免疫感知和浸润主要局限于 TNBC 基质，而上皮肿瘤细胞表现出先天炎症信号，这可能不足以克服肿瘤内在的免疫抑制或强烈激活和/或参与适应性免疫。这些发现强调了需要针对基质免疫功能障碍和肿瘤耐药机制的治疗，并进一步表明仅靠免疫浸润并不能预测 TNBC 的有效抗肿瘤免疫。