单细胞多组学分析揭示具有不同神经内分泌与免疫特征的两类人类男性乳腺癌分子亚型

《Journal of Advanced Research》:Single-cell multi-omics analysis reveals two molecular subtypes of human male breast cancer with distinct neuroendocrine and immune characteristics

【字体: 时间:2026年05月25日 来源:Journal of Advanced Research 13

编辑推荐:

  男性乳腺癌(male breast cancer, MBC)是一种罕见恶性肿瘤,其分子层面认知十分有限,目前临床仍缺乏特异性治疗方案,治疗手段主要参考女性乳腺癌(female breast cancer, FBC)。本研究旨在通过单细胞分辨率全面解析MBC,阐

  
男性乳腺癌(male breast cancer, MBC)是一种罕见恶性肿瘤,其分子层面认知十分有限,目前临床仍缺乏特异性治疗方案,治疗手段主要参考女性乳腺癌(female breast cancer, FBC)。本研究旨在通过单细胞分辨率全面解析MBC,阐明其潜在发病机制,为分子亚型划分及创新疗法开发提供依据与全新视角。研究人员整合分析了大规模多组学数据集,从多层次解析MBC肿瘤发生的分子图谱。借助单细胞RNA测序(scRNA-seq)、批量RNA测序(bulk RNA-seq)及成像质谱流式(imaging mass cytometry, IMC)技术,研究人员识别出两类核心分子亚型,分别呈现显著不同的神经内分泌(neuroendocrine, NE)状态与免疫状态,且在人类MBC中检测到CD45+/KRT18+双阳性细胞。具有高NE评分的MBC往往伴随更具侵袭性的临床表型,包括淋巴结转移与血管侵犯。研究进一步锁定关键转录因子DLX2,其可能调控MBC的NE特征;NPY+细胞与NPY1R+细胞间的细胞通讯亦可能促进NE特征形成。此外,高NE特征的MBC属于“冷肿瘤”,可能不适用于免疫治疗,而BCL2则有望成为此类MBC的潜在治疗靶点。该研究深化了对MBC的认知,为临床诊断与治疗提供了重要参考。
《Journal of Advanced Research》发表的这项研究成果针对男性乳腺癌(MBC)这一罕见且预后较差的疾病,系统解决了当前临床缺乏特异性诊疗策略的关键难题。MBC发病率虽远低于女性乳腺癌(FBC),但临床结局更差,确诊年龄更大、肿瘤体积更大、侵袭性更高且总生存期更短,其流行病学特征、发病机制及肿瘤微环境(TME)均与FBC存在显著差异,然而现有治疗方案仍完全参照FBC,根本原因在于对MBC的分子特征认知严重不足。特别是伴有神经内分泌(NE)分化状态的乳腺癌预后极差,但其机制长期未明。鉴于此,研究人员开展了针对MBC的单细胞分辨率多组学研究,旨在阐明其分子机制、划分分子亚型并挖掘创新治疗靶点。
研究人员构建了包含四个独立队列的多组学数据集开展系统性研究。关键技术方法涵盖:收集来自复旦大学附属肿瘤医院伦理委员会批准的28例MBC患者的肿瘤及癌旁组织样本,结合已发表数据集形成多中心队列;应用单细胞RNA测序(scRNA-seq)解析肿瘤微环境异质性;采用批量RNA测序(bulk RNA-seq)进行分子分型验证;利用成像质谱流式(IMC)在组织原位验证蛋白表达谱;通过免疫组化(IHC)与免疫荧光(IF)染色验证关键分子表达;结合生物信息学分析(包括拟时序分析、细胞通讯分析及转录因子调控网络推断)揭示分子机制;并在细胞系水平通过克隆形成实验、Transwell侵袭实验及CCK-8实验验证关键分子的生物学功能及药物敏感性。
研究结果部分的核心发现如下:
单细胞RNA测序揭示MBC中存在显著神经内分泌特征的癌细胞亚群。通过对双侧MBC患者多区域采样测序,研究人员定义包含CPB1、NPY、NTS、CARTPT、CHGB、TPH1、SLITRK6及GRIA2的NE基因集,证实MBC癌细胞的NE评分显著高于正常上皮细胞,且随肿瘤进展动态升高,这一现象在独立队列及FBC对照中均得到验证。
具有高NE评分的MBC在肿瘤微环境中呈现普遍的NE特征。NE特征不仅限于癌细胞,在内皮细胞、髓系细胞及成纤维细胞等基质细胞中亦广泛存在,且MBC肿瘤微环境的NE评分显著高于FBC。细胞通讯分析显示,高NE组中NPY-NPY1R配体-受体互作介导了癌细胞与基质细胞间的关键交流,该互作在胰腺、胃肠神经内分泌肿瘤中同样保守存在。
人类MBC可划分为具有不同NE、免疫及临床特征的两类分子亚型。基于批量RNA测序数据的无监督聚类将28例MBC患者分为NE评分高的G1组与NE评分低的G2组。G1组显著富集NE相关通路,经典NE标志物SYP蛋白表达阳性率极高;G2组则富集B细胞活化及免疫球蛋白相关免疫应答通路。临床关联分析显示,G1组病理分期更高,更易发生淋巴结转移与血管侵犯,且携带TP53突变的患者中高NE评分预示更差的总生存期。TCGA数据分析进一步证实,高NE评分肿瘤表现为低免疫评分与低肿瘤突变负荷,属于“冷肿瘤”。
DLX2是调控MBC神经内分泌特征的关键转录因子。转录因子调控网络分析显示,DLX2在正常上皮中处于关闭状态,而在具NE特征的癌细胞中活性显著上调。DLX2表达与NE评分呈正相关,且在G1组原发灶及淋巴结转移灶中均高表达。生存分析表明,在TP53突变型乳腺癌中高DLX2表达提示更差的复发-free生存期,细胞实验证实DLX2过表达仅在TP53突变背景下促进癌细胞增殖与侵袭。
BCL2是高NE评分MBC的潜在药物治疗靶点。研究发现BCL2在MBC癌细胞中显著高表达,且其表达水平与NE评分及DLX2表达均呈正相关。细胞功能实验显示,BCL2抑制剂Venetoclax能显著抑制高DLX2表达癌细胞的活力,提示靶向BCL2可能是治疗高NE亚型MBC的有效策略。
CD45+/KRT18+细胞存在于高NE特征的MBC中。研究人员在MBC肿瘤组织及转移淋巴结中检测到同时表达免疫细胞标记CD45与上皮细胞标记KRT18的双阳性细胞,这类细胞主要分布于肿瘤边缘区域,且在高NE评分的MBC中更为常见,可能参与肿瘤转移与免疫逃逸。
在讨论部分,研究人员强调该研究首次系统描绘了MBC的单细胞分子图谱,提出的基于NE特征的分子分型突破了传统参照FBC的分类模式,为精准诊疗奠定了基础。DLX2被鉴定为跨癌种的潜在NE通用标志物,其与免疫抑制微环境的关联为理解“冷肿瘤”形成提供了新视角。BCL2作为可成药靶点的发现,为无法获益于免疫治疗的NE亚型MBC提供了极具转化潜力的新方案。同时,研究人员客观指出,初始分子分型的发现源于单个双侧MBC病例的单细胞数据,虽经多队列验证,仍需更大规模前瞻性多中心研究进一步确证其临床普适性。
研究结论明确指出,通过多组学数据整合,研究人员揭示了乳腺癌的异质性,成功鉴定出具有独特NE特征与免疫特征的两类MBC分子亚型。此项工作显著提升了对人类MBC发病机制的认知深度,为临床诊断与靶向治疗策略的开发提供了极具价值的理论依据与创新视角。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号