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三陰性乳腺癌(TNBC)是乳腺癌(BC)中侵襲性最強(qiáng)的亞型。TNBC 具有高轉(zhuǎn)移率、高遠(yuǎn)處復(fù)發(fā)率、缺乏特異性治療靶點(diǎn)且易產(chǎn)生耐藥性的特點(diǎn),這與其不同于其他乳腺癌亞型的獨(dú)特腫瘤微環(huán)境(TME)密切相關(guān)。腫瘤微環(huán)境是腫瘤細(xì)胞賴以生存和發(fā)展的復(fù)雜環(huán)境,主要由腫瘤細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞及組織、微血管和各類趨化因子構(gòu)成。腫瘤微環(huán)境的存在會增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移能力及免疫逃逸能力,進(jìn)而阻礙 TNBC 的抗腫瘤應(yīng)答。
建立基于微環(huán)境細(xì)胞(MCs)浸潤的預(yù)后預(yù)測模型,并探索三陰性乳腺癌(TNBC)的新治療策略,具有重要意義。

陸軍軍醫(yī)大學(xué)西南大學(xué)干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)科在Journal of Translational Medicine上發(fā)表題為“The microenvironment cell index is a novel indicator for the prognosis and therapeutic regimen selection of cancers”文章。
本研究基于批量 RNA 測序數(shù)據(jù),采用 xCell 算法對三陰性乳腺癌(TNBC)微環(huán)境中的細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行量化分析。通過LASSO-Cox回歸分析構(gòu)建微環(huán)境細(xì)胞指數(shù)(MCI)。隨后,利用單細(xì)胞 RNA 測序(scRNA-seq)、空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)(SRT)及多重免疫熒光(mIF)染色分析對 MCI 進(jìn)行驗(yàn)證,并在荷瘤小鼠中探究 MCI 的作用機(jī)制。
微環(huán)境細(xì)胞指數(shù)(MCI)由 6 種微環(huán)境細(xì)胞(MCs)構(gòu)成,該指數(shù)可精準(zhǔn)預(yù)測三陰性乳腺癌(TNBC)患者的預(yù)后。單細(xì)胞 RNA 測序(scRNA-seq)、空間分辨轉(zhuǎn)錄組學(xué)(SRT)及多重免疫熒光(mIF)染色分析均驗(yàn)證了這 6 種細(xì)胞的存在及其比例分布。此外,結(jié)合這 6 種微環(huán)境細(xì)胞的空間分布特征,研究構(gòu)建了 MCI 增強(qiáng)模型(MCI-e),該模型對三陰性乳腺癌患者預(yù)后的預(yù)測準(zhǔn)確性更高。更重要的是,在微環(huán)境細(xì)胞指數(shù)高表達(dá)(MCIhigh)的三陰性乳腺癌患者中,其癌細(xì)胞內(nèi)的胰島素信號通路處于激活狀態(tài),而抑制該通路可顯著延長荷瘤小鼠的存活時間。
本研究結(jié)果表明,微環(huán)境細(xì)胞(MCs)浸潤可作為三陰性乳腺癌(TNBC)患者預(yù)后評估及治療方案選擇的新型指標(biāo)。
利用 TissueFAXS 平臺獲取65 例 TNBC 組織多重免疫熒光(mIF)染色后的組織圖像。
Panel 1: CD38, CD34, CD45RA, CD27, CD19
Panel 2: CD3, IL4, CD64, CD11c, CD4, CD8
細(xì)胞定量與分型分析
通過 StrataQuest 軟件實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的細(xì)胞識別、計(jì)數(shù)及分型:
基于 DAPI 染色的細(xì)胞核識別技術(shù),區(qū)分單個細(xì)胞,根據(jù)不同通道蛋白的表達(dá)特性識別蛋白染色信號,并依據(jù)熒光強(qiáng)度與熒光面積設(shè)定陽性細(xì)胞劃分的閾值。
定量分析每個點(diǎn)中六種核心微環(huán)境細(xì)胞的數(shù)量及占比,驗(yàn)證了 MCI 涉及細(xì)胞的存在與比例分布。
結(jié)合 HE 染色結(jié)果,通過 StrataQuest 軟件圈出感興趣區(qū)域(ROIs),量化細(xì)胞空間相關(guān)參數(shù):分析六種細(xì)胞與腫瘤巢、三級淋巴結(jié)構(gòu)(TLS)的距離、浸潤密度等特征。為構(gòu)建 MCI 增強(qiáng)模型(MCI-e)提供關(guān)鍵空間參數(shù),提升預(yù)后預(yù)測的準(zhǔn)確性。
通過Tissue Cytometry技術(shù)獲得的蛋白水平細(xì)胞定量數(shù)據(jù)及空間特征數(shù)據(jù),直接用于:
驗(yàn)證 MCI 在蛋白層面的預(yù)后價值,確認(rèn) MCI 高表達(dá)與 TNBC 患者不良預(yù)后相關(guān)。
篩選 21 個預(yù)后相關(guān)空間特征,構(gòu)建 MCI-e1、MCI-e2、MCI-e3 模型,使預(yù)測 AUC 最高達(dá) 0.934,顯著優(yōu)于原始 MCI 模型。

Figure 4 驗(yàn)證 MCI 涉及的 6 類微環(huán)境細(xì)胞(MCs)在 TNBC 組織中的存在與比例

Figure 5 解析 6 類 MCs 在 TNBC 組織中的空間分布特征

Figure 6 構(gòu)建 MCI-e1 模型并驗(yàn)證其預(yù)后準(zhǔn)確性
關(guān)于TissueGnostics

