整合转录组学揭示醛固酮腺瘤的细胞密度依赖性铁死亡机制与进化轨迹

《Advanced Science》:Integrated Transcriptomics Reveals Evolutionary Trajectories and Cell Density-Dependent Mechanisms in Aldosterone-Producing Adenomas

【字体: 时间:2026年01月22日 来源:Advanced Science 14.1

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  本研究通过整合单细胞/细胞核与空间转录组学技术,系统解析了醛固酮腺瘤(APA)及其前体微结节(APM)的细胞异质性、免疫微环境重塑及演化路径。研究发现APA存在两条发育轨迹(直接zG→APA与逐步zG→APM→APA),并首次揭示Hippo通路效应因子TAZ通过调控铁死亡敏感性参与APA进展,为原发性醛固酮增多症的靶向干预提供新视角。

  

2.1 APA与APM的细胞类型组成与多样性

通过整合13例APA样本和2例APM样本的单细胞/细胞核RNA测序数据,研究鉴定出23个细胞簇,包括APA/APM细胞、肾上腺皮质细胞(zG、zF、zR)、髓质细胞、祖细胞、淋巴系细胞、髓系细胞、血管内皮细胞及成纤维细胞等。细胞密度分析显示,APA组织中髓系细胞和成纤维细胞显著富集,而APM以肾上腺皮质细胞为主。基因型分析发现,ATP1A1突变型APA中血管内皮细胞比例更高,提示不同驱动突变可塑造特异性肿瘤微环境。

2.2 APA中的免疫抑制性肿瘤微环境

髓系细胞亚群分析识别出单核细胞、树突状细胞及两个巨噬细胞群体(Macro-1和Macro-2)。Macro-2高表达CD209EGR2等M2型标记基因,且GAS6-MERTK配体-受体对在APA细胞中的通讯概率显著高于APM,提示M2型巨噬细胞通过免疫抑制机制促进APA进展。空间转录组学进一步验证了CD163+巨噬细胞与CYP11B2+APA细胞的共定位现象。

2.3 APA中的细胞通讯网络与关键信号通路

CellChat分析显示APA细胞通过NCAM、CDH、CADM等黏附分子通路增强细胞间通讯。在KCNJ5突变型APA中,钙黏蛋白(CDH)信号通路尤为活跃。分子对接证实GAS6-MERTK结合能低至-256.82 kcal·mol?1,表明该互作在介导免疫抑制中起关键作用。

2.4 基因调控网络揭示APA与APM中的关键转录因子

SCENIC分析识别出APA特异性调节子(如LEF1+MESI1+),而APM细胞中JUNFOSB等早期应激反应相关转录因子活跃。共享转录因子(如ATF4ETV3)在APA发育全程持续激活,可能通过钙信号通路协同驱动肿瘤发生。

2.5 伪时间轨迹分析表明APM是APA的前体细胞

轨迹分析显示zG细胞处于发育起点,APA细胞为终末状态。在KCNJ5突变型APA中存在双路径分化(直接zG→APA或经APM阶段),而非KCNJ5突变型仅存在zG→APM→APA的逐步路径。CytoTRACE评分提示zG细胞干性最高,伴随分化进程,脂质氧化和铁死亡相关基因表达逐渐下降。

2.6 APA进展中氧化应激与细胞黏附的动态调控

根据CytoTRACE评分将APA细胞分为祖细胞样状态(高干性)和成熟状态。祖细胞样APA高表达氧化应激应答基因(如RHOBFOS),而成熟APA中CYP11B2CDH2等醛固酮合成及细胞黏附基因上调。体外实验证实低细胞密度增强HAC15细胞对铁死亡诱导剂RSL3的敏感性,且该过程由Hippo通路效应因子TAZ核转位调控。

2.7 Hippo通路效应因子TAZ调控人HAC15细胞铁死亡

TAZ(而非YAP)是HAC15细胞中主要的Hippo通路协调因子。低细胞密度促进TAZ核定位并增强铁死亡敏感性,而TAZ敲除可逆转此现象。空间转录组数据进一步显示,TAZ表达与铁死亡活性在APA进展中呈负相关,证实其在肾上腺肿瘤代谢适应中的核心地位。

3 讨论

本研究多组学整合分析揭示了APA肿瘤生态系统的演化规律,强调细胞密度通过Hippo-TAZ轴调控铁死亡的新机制,为理解肾上腺肿瘤发生提供了高分辨率图谱。
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