Nature：重庆大学印明柱团队绘制迄今最大规模泛癌种脉管系统单细胞图谱，揭示肿瘤血管生成的复杂过程

编辑丨王多鱼

题图丨Pixabay

肿瘤血管生成是癌症的一个关键特征，它被诱导以帮助肿瘤获得维持生长所需的营养和氧气。血管生成可发生在肿瘤进展的任何阶段，并表现为从现有血管网络形成新的血管。与正常血管相比，肿瘤血管显示出通透性增加、形态不规则和组织不良。

内皮细胞（EC）和壁细胞（MC）是直接参与肿瘤血管生成的主要血管成分。内皮细胞亚群具有相当大的异质性，包含不同的血管类型和器官特异性特征。内皮细胞的可塑性使其成为抗血管生成疗法（AAT）的靶点，通过阻断血管生成信号来实现肿瘤血管正常化。在临床前研究中，将AAT与肿瘤免疫疗法相结合已显示出更强大的抗肿瘤效果。

2024年7月10日，重庆大学/重庆大学附属三峡医院印明柱教授团队在国际顶尖学术期刊Nature上发表了题为：Tumour vasculature at single-cell resolution 的研究论文。

该研究构建了迄今最大规模的泛癌种脉管系统全息细胞图谱，涵盖了来自372名捐赠者的约20万个细胞，代表了31种癌症类型。这项研究为充分理解肿瘤血管生成的复杂过程提供了全景视角，同时为临床提升抗血管生成疗效提供了科学方案。

肿瘤可通过血液供应获取其进展和转移所需的营养物质和氧气。诱导血管生成涉及已建立的血管床萌芽，并使其成熟为有组织的网络。

在这项最新研究中，研究团队生成了一个单细胞分辨率的肿瘤脉管系统全息细胞图谱，涵盖了来自372名捐赠者的约20万个细胞，代表了31种癌症类型。轨迹推断表明，肿瘤血管生成始于静脉内皮细胞，并向动脉内皮细胞延伸。随着新生血管的延长（通过血管生成阶段 SI、SII 和 SIII），SI 阶段的 APLN+尖端细胞（APLN+ TipSI）发展为具有增强的 Notch 信号的 TipSIII 细胞。同时，跟随尖端细胞（Tip cell）的柄细胞（Stalk cell）从高趋化因子表达转变为 TEK（也称为 Tie2）表达升高。此外，APLN+ TipSI 细胞不仅与疾病进展和不良预后相关，而且有望用于预测对 anti-VEGF 治疗的反应。

淋巴管内皮细胞表现出两种不同的分化谱系：一种负责淋巴管生成，另一种参与抗原呈递。在周细胞中，内质网应激与促血管生成的 BASP1+ 基质产生周细胞相关。此外，细胞间通讯分析表明，新生血管内皮细胞可以塑造有利于血管生成的免疫抑制微环境。

血管细胞、淋巴管细胞以及壁细胞的演进特征和关键调控机制

总的来说，这项研究描绘了肿瘤血管系统的复杂性，为充分理解肿瘤血管生成的复杂过程提供了全景视角，对抗血管生成治疗具有潜在临床意义。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-024-07698-1