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Cancer Discovery (IF:30.6)|空间单细胞蛋白组联合空间转录组系统描绘卵巢癌演进过程中肿瘤微环境的动态重塑
- 分类:华盈视角
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【概要描述】如何研究设计让44例样本的空间多模态研究发到影响因子30分的顶刊中?
Cancer Discovery (IF:30.6)|空间单细胞蛋白组联合空间转录组系统描绘卵巢癌演进过程中肿瘤微环境的动态重塑
【概要描述】如何研究设计让44例样本的空间多模态研究发到影响因子30分的顶刊中?
- 分类:华盈视角
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- 发布时间:2025-06-12 15:58
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高级别浆液性卵巢癌(HGSOC)是致死率最高的妇科恶性肿瘤(5年生存率<30%),因缺乏早期症状常确诊于晚期。明确证据表明了HGSOC起源于输卵管伞端(Fimbria)的分泌细胞,前驱病变包括2种:p53特征(TP53突变的非增殖性良性病变)和STIC(浆液性输卵管上皮内癌)。但是前驱病变如何逃避免疫监视并进展为侵袭性癌?肿瘤微环境(TME)在癌变过程中的作用机制仍然不明。近期,来自哈佛医学院的研究团队在《Cancer Discovery》上发表了一项题为“Multimodal Spatial Profiling Reveals Immune Suppression and Microenvironment Remodeling in Fallopian Tube Precursors to High-Grade Serous Ovarian Carcinoma”的论文。该研究通过多模态空间分析技术(基于免疫荧光成像的空间单细胞蛋白组+ GeoMx DSP空间转录组),首次系统描绘了输卵管(FT)前驱病变(p53特征、STIC)向HGSOC演进过程中免疫微环境的动态重塑,揭示了免疫监视与免疫抑制的竞争关系是癌症进展的关键驱动因素。
| 样本类型
该研究纳入了多个中心的 43例患者的44份输卵管标本。43例患者分为了患癌组和癌前病变组。癌前病变组包括10例偶发p53特征病人(p53.I)和9例偶发浆液性输卵管上皮内癌病人(STIC.I)。24例患癌组包括了浸润癌(invasive cancer)伴有STIC(STIC.C)。
| 研究设计
研究者对FFPE样本进行了多模态分析,邻片分别进行了H&E染色、空间单细胞蛋白组(31种抗体)和空间转录组(GeoMx DSP)。其中空间单细胞蛋白组的结果指导了空间转录组的ROI的圈选,空间转录组总共分析了542个ROI。
| 关键发现
1.前驱病变中的早期分子事件
p53.I阶段:持续性IFN信号激活,上调IFNα/γ通路基因(STAT1、ISG15)、MHC-I(HLA-A/B/C/E)等,激活免疫监视;
STIC.I阶段:出现微核破裂,招募cGAS,cGAS结合胞质DNA,进而激活STING通路,驱动基因组不稳定性;
过渡期(STIC.C)和患癌期:IFNε信号(生殖道固有免疫因子)显著下调,削弱黏膜屏障防御。
2.免疫微环境的动态演变
早期(p53.I/STIC.I):免疫监视主导,包括cDC1、NK细胞、CD8+ TRM细胞浸润增加。活化APC(HLA-DR⁺)招募细胞毒性T细胞,限制病变进展。
过渡期(STIC.C):免疫抑制崛起:NK-cDC1轴衰减、Treg增加、CD8+T细胞衰竭标志(LAG3⁺PD1⁺)表达增加、巨噬细胞(尤其M2型)浸润增加。
侵袭性癌:免疫荒漠化:T细胞耗竭、HLA-E+癌细胞通过NKG2A抑制NK细胞活性。免疫抑制性邻域(如CD163⁺巨噬细胞富集区)显著扩张,促进转移和耐药。
3.提出HGSOC的演进模型
阶段1:前驱病变起源(正常输卵管 → p53.I)
分泌细胞获得致癌突变(持续存在于所有后续阶段),输卵管伞端上皮出现DNA修复压力,早期免疫被激活,包括MHC-I(HLA-A/E)增加、IFNα/γ通路增加、 招募cDC1/NK/TRM细胞等。
阶段2:癌前进展(p53.I → STIC.I)
优势克隆扩增,形成组织学可见的STIC,其细胞异型性增加和Ki67表达增加。IFN信号放大,导致持续MHC-I表达,但是会伴随IRDS(IFN相关DNA损伤抵抗)信号的出现。上皮内CD8+TRM细胞数量增加、基质中cDC1细胞增加,形成了免疫活性微环境。
阶段3:免疫编辑窗口(STIC.I → STIC.C)
HLA-E-NKG2A轴激活,抑制NK细胞毒性。免疫抑制细胞扩张,包括Treg数量和CD163+ M2巨噬细胞增加。T细胞功能耗竭,包括细胞毒性标志(PRF1, GZMB)表达下调、耗竭标志(LAG3, CTLA4)增加。
阶段4:恶性转化(STIC.C → 侵袭性HGSOC)
微核破裂常态化,导致染色体碎片释放至胞质,进而和 cGAS结合,激活慢性STING信号,导致促炎因子风暴。NK/cDC1轴崩溃和T细胞完全耗竭,最终形成"冷肿瘤"微环境。
| 总结与讨论
该研究通过创新性地整合空间多组学技术,系统描绘了HGSOC发生过程中 "免疫监视-免疫抑制"的动态博弈,明确了HLA-E介导的免疫逃逸和IFN-IRDS信号是前驱病变恶性转化的关键枢纽。这不仅为早期诊断提供新标志物(如HLA-E+ STIC),更开创了针对癌前病变的免疫预防新策略。
华盈生物空间多模态研究体系
PCF空间单细胞蛋白组成像示例
| 相关文献
Kader T, Lin JR, Hug CB, Coy S, Chen YA, de Bruijn I et al.Multimodal Spatial Profiling Reveals Immune Suppression and Microenvironment Remodeling in Fallopian Tube Precursors to High-Grade Serous Ovarian Carcinoma.Cancer Discov. 2025;15(6):1180-1202.

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