锁定特定细胞类型！乳腺癌空间图谱绘制揭示静脉内皮细胞的免疫调控功能！

2025年4月，中国医学科学院应建明教授团队联合华大在Nature Communications杂志发表题为Spatially resolved atlas of breast cancer uncovers intercellular machinery of venular niche governing lymphocyte extravasation 的研究论文。

乳腺癌微环境极其复杂，包括异型细胞相互作用，但全面的空间图谱尚未建立。作者采用基于DNA 纳米球的全基因组原位测序 (Stereo-seq)可视化原发性乳腺癌和不同分子亚型转移性淋巴结的空间结构，揭示了肿瘤脉管系统的精细结构，突出内皮细胞和血管周围细胞内表型、空间分布和细胞通讯的异质性。其中，静脉平滑肌细胞被确定为微环境中CCL21/CCL19 的主要来源。与ACKR1 阳性内皮细胞合作，它们创造一个富含趋化因子的小静脉生态位，协同促进淋巴细胞外渗到肿瘤中。高小静脉密度预示着免疫浸润的增加和临床结果的改善。其研究提供了人类乳腺癌的详细空间景观，为肿瘤免疫浸润的静脉调节提供了关键见解。

Stereo-seq(基于DNA纳米球的全基因组原位测序)技术简介：

DNA纳米球：像微小的“二维码贴纸”，直径仅220纳米（比头发丝细300倍），规则排列在芯片上。空间条形码：每个纳米球有独特编号，记录它在芯片上的坐标。当细胞mRNA被捕获时，通过这个编号就能还原基因的原始位置。两大逆天优势：1.纳米级分辨率：能看到500nm级别的细节（接近单个病毒大小），连细胞内的分子分布都能捕捉。2.厘米级全景视场：最大支持6cm×6cm的组织，既能看整体结构，又能放大看局部。对组织的要求：冷冻/OCT包埋。

Figure1:描绘人类乳腺癌的高分辨率空间图谱

转录组图谱和组织学注释的整合揭示了原发性肿瘤和转移性淋巴结中各种细胞的详细分布，从而能够进一步表征TME的微妙结构。在 30 张载玻片中(23个原发性乳腺癌和7个成对的转移性淋巴结)，肿瘤细胞在绝大多数分析点中占主导地位，平均占56%。基质细胞和免疫细胞显示出相当的比例，通常在 5% 到10%之间，尽管在不同的载玻片中观察到广泛的差异。与原发肿瘤相比，在配对淋巴结转移的癌变区域内发现肿瘤浸润 B 细胞和 T/NK 细胞显著增加。

Figure2:内皮异质性的表征揭示了静脉内皮细胞的免疫调节功能

静脉内皮细胞表现出免疫激活途径的特征性上调以及强烈的抗原呈递和淋巴细胞免疫通路。

Figure3:不同内皮亚型的不同微环境

通过富集评分和归一化富集评分量化了内皮细胞(EC)与其他主要细胞类型之间的接近关系，与其他类型的血管相比，毛细血管周围肿瘤细胞的富集，并且这种分布模式广泛存在于不同的分子亚型和淋巴结转移中。同时，在原发性肿瘤和淋巴结转移中，静脉内皮细胞分别位于T/NK 细胞附近。通过在 ST 载玻片上的原位投影也证实了 EC 亚型与肿瘤细胞和免疫细胞的独特共定位模式。

Figure4:静脉SMCs 表现出与静脉 EC 协调的空间定位和生物表型

内膜内皮和外膜SMC(平滑肌细胞)共同构成血管的主体，其在空间和功能上都密切相关，SMC.1 靠近静脉内皮细胞，而 SMC.2 明显靠近动脉内皮细胞。同时发现 CCL21 静脉 SMC 靠近 T/NK 细胞、B 细胞和巨噬细胞。

Figure5:静脉成分与乳腺癌患者更多的淋巴细胞浸润和更好的临床结果相关

大量数据的相关性分析显示，静脉内皮细胞和静脉SMC 之间存在显著的正相关，与 ECs 和 SMC 的其他亚型相比，这两种静脉成分也表现出与 T/NK 和 B 淋巴细胞的最高相关性。同时建立了一个复发性乳腺癌队列(148 名在五年内复发的个体与 148 名无复发患者相匹配)，无复发患者表现出更高比例的小静脉。

Figure6:由静脉 EC 和 SMC 编排的促炎血管生态位的细胞间机制

静脉ECs 和静脉 SMCs 的共存是血管周围 T/NK 细胞和 B 细胞免疫激活的先决条件，这与分子亚型无关。淋巴细胞表面的CCR7 受体响应其趋化因子配体 CCL21和 CCL1931，CCL21+ 静脉SMC被确定为趋化因子的来源，来募集血管中的循环淋巴细胞。

本文从静脉内皮的角度切入免疫，利用病理切片，单细胞数据，空间转录组数据综合来描绘其具体机制，值得学习！

数据可在官网申请，同时代码公开，对Stereo-seq感兴趣的果友可以去试试！