《International Immunopharmacology》：Early CD201-high cancer-associated fibroblasts shape immunosuppression and suggest a therapeutic opportunity in triple-negative breast cancer
编辑推荐：
三阴性乳腺癌中CD201hi成纤维细胞作为早期基质状态，通过单细胞转录组测序揭示其 progenitor-like 表型和九基因预后模型（C-index 0.759），分子动力学模拟发现槲皮素是CD201潜在配体，联合鼠李酸在4T1模型中显著抑制肿瘤生长并延长生存期。
李敏|杨佳欣|崔珍珍|潘晓琳|邱全丽|孙奇宇|李志豪|韩晓阳|王一轩|胡彦波|马晓文|王静
第四军医大学西京医院核医学科，中国陕西省西安市710032
摘要
与癌症相关的成纤维细胞（CAFs）在 triple-negative breast cancer (TNBC) 中塑造了免疫微环境，然而广泛使用的 CAF 标记物（如成纤维细胞激活蛋白 FAP）并非 CAF 特异性标志物，主要在激活的基质细胞中上调，这限制了早期分层的可能性。考虑到肿瘤会劫持组织修复程序，我们研究了 CD201（PROCR），这是一种多能成纤维细胞前体的标志物，这些前体可以分化为炎症性和肌成纤维细胞谱系，作为早期基质状态的标志物。通过对 10 例 TNBC 患者的单细胞 RNA 测序，并结合跨物种分析，我们鉴定出一类高表达 CD201 的 CAF 子集（CD201hi CAFs），其在分化连续体中的位置处于早期阶段，具有前体样特征、免疫调节功能以及独特的代谢程序。从与这种状态相关的基因中，我们得出了一个九基因预后标志物，在多个 TNBC 队列中的 C 指数为 0.759，但在不同癌症类型中的表现有所不同。高表达 CD201 或具有较高风险评分的肿瘤表现出更强的免疫细胞浸润以及上调的检控点程序（CTLA-4、PD-1），这与招募免疫细胞伴随功能抑制的现象一致。计算机模拟和分子动力学研究表明槲皮素可能是 CD201 的配体，在 4T1 原位模型中，槲皮素与迷迭香酸联合使用在抑制肿瘤生长（约 78% 对比约 54–59%）和延长中位生存期（29.5 天对比 18.5–21.5 天）方面优于单一疗法。总体而言，这些数据将 CD201hi CAFs 确定为 TNBC 中一个早期且具有治疗意义的基质状态，并提供了一个经过验证的预后标志物，用于生物标志物引导的分层和研究设计；需要前瞻性、生物物理学和多模型验证来确认靶点的有效性，以实现早期干预。
引言
Triple-negative breast cancer (TNBC) 由于缺乏可靶向的受体以及现有全身治疗方案的疗效有限，因此在临床上仍然具有挑战性 [1]、[2]、[3]。早期检测和基于生物标志物的精准治疗至关重要，因为晚期诊断的患者生存率明显低于早期发现的患者 [3]、[4]。最近的机制研究表明，TNBC 的复发是由适应性治疗程序维持的。例如，铜信号传导（STEAP3 驱动的铜积累激活 CDK16/JAK1）、circRNA 通路（circPLK1–miR-940–ETS1）和表观遗传重塑（PRMT1–PARP1 甲基化及 p65/NF-κB 激活）都与 TNBC 的增殖、转移和化疗耐药性有关 [5]、[6]、[7]。然而，肿瘤的演变不仅仅由恶性上皮细胞决定。肿瘤微环境（TME）中失调的组织修复程序通过持续的基质重塑和慢性炎症信号传导促进肿瘤的发生和发展 [8]、[9]。在此框架下，成纤维细胞作为病理修复的关键介质，协调细胞外基质的沉积、趋化因子/细胞因子的梯度以及旁分泌信号，共同建立和维持肿瘤微环境 [10]、[11]、[12]。
鉴于成纤维细胞在病理重塑中的核心作用，其与癌症相关的成纤维细胞（CAFs）已成为癌症研究中的主要基质靶点 [13]、[14]。然而，常用的 CAF 标记物和治疗靶点在特异性和时间分辨率方面存在局限性。α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）不仅标记平滑肌细胞，也标记肌成纤维细胞，而血小板衍生生长因子受体 α/β（PDGFRα/β）在多种基质细胞类型中广泛表达，使得选择性靶向变得复杂 [15]、[16]。成纤维细胞激活蛋白（FAP）是研究最广泛的 CAF 相关靶点，目前有多种针对 FAP 的放射性药物和治疗方法正在开发中 [17]。FAP 在激活的肿瘤基质中显著上调，并常与侵袭性、疾病进展和不良临床结果相关，这大大限制了其在早期分层中的价值 [18]。此外，早期 FAP 靶向的放射配体治疗出现了肿瘤外摄取和血液系统不良反应。最近的研究开始探索通过基质重编程策略来识别更早期或更具可塑性的 CAF 状态，支持在完全激活的 CAF 之前进行干预的观念；然而，这些方法通常缺乏可靠的人类特异性标志物来定义和分层这些状态 [19]、[20]。总体而言，当前的 CAF 靶向成像和治疗方法虽然显示出发展势头，但也存在局限性：它们主要反映的是激活的基质状态，限制了在 TME 仍在形成且免疫功能障碍仍可能逆转时进行干预的机会 [14]。这些不足表明，需要更早期和更具特异性的基质标志物来实现早期、基于生物标志物的干预。
CD201（PROCR）是一种位于凝血-炎症交界处的细胞表面受体，是参与组织修复的多能成纤维细胞前体的重要标志物 [21]、[22]。在损伤模型中的谱系追踪和单细胞分析显示，CD201 阳性的成纤维细胞前体会逐渐分化为炎症样和肌成纤维细胞状态 [22]，这与不同癌症中描述的典型炎症性 CAF（iCAF）和肌成纤维细胞 CAF（myCAF）程序一致 [13]、[23]。因此，我们选择 CD201 作为本研究的重点，因为它是一种适合进行蛋白质水平验证、空间表征和活细胞富集的受体类型表面分子，并且它标记了组织修复过程中的前体样基质状态——这与我们探究完全激活前“修复准备”微环境的目标一致 [24]。相比之下，广泛使用的基质标志物（如 FAP 或 PDGFRα/β）主要反映的是激活的成纤维细胞程序，可能在区分早期阶段的成纤维细胞群体方面分辨率较低 [22]。将异常修复机制与这些发现结合起来表明，CD201 阳性的成纤维细胞可能是肿瘤微环境中 CAFs 的主要来源，代表了一个生物学上更早的基质标志物，具有早期检测、分层和精准治疗的潜力。尽管如此，PROCR 在癌症中的信号传导机制仍不十分明确；先前的研究表明 PROCR 参与干细胞样和促肿瘤程序，并与 Wnt 和 TGFβ 等通路存在相互作用 [25]、[26]，后者与基质重塑和免疫微环境重塑密切相关。
在这项研究中，我们旨在定义一类高表达 CD201 的 CAF 子集（CD201hi CAFs），作为 TNBC 中的早期、前体样基质状态，将其定位在 CAF 分化连续体中，并描述其在肿瘤微环境中的信号特征。我们整合了单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）来鉴定 CD201hi CAFs，进行了伪时间分析和细胞间通讯分析，并得出了一个在多个 TNBC 和跨癌症队列中评估的九基因预后标志物。我们进一步研究了免疫环境（包括浸润和检控点程序），使用分子对接和分子动力学探讨了 CD201 的配体可能性，并在鼠 TNBC 模型中评估了槲皮素加迷迭香酸（RA）的作用，以提供假设验证的转化证据。我们的目标是建立一个以 CD201 为依据的早期基质框架，以指导早期检测和基于生物标志物的治疗设计。
TNBC 微环境的单细胞转录组分析及 CD201hi CAFs 的分化起源
为了系统分析 TNBC 微环境的细胞组成特征，我们对 10 个 TNBC 样本进行了 scRNA-seq，共获得了 38,948 个高质量细胞。应用 Harmony 算法整合了多个样本中高度变异的基因（n = 2000），成功消除了样本间的批次差异（补充图 S1A–B）。UMAP 可视化确认所有样本的细胞在整合后均匀分布在低维空间中。
讨论
在 TNBC 微环境的单细胞数据集中，CD201hi CAFs 被鉴定为分化连续体的早期阶段，表现出前体样的转录程序和增强的细胞间通讯。从这种早期基质状态衍生的九基因标志物在多个 TNBC 队列中的一致性指数为 0.759，并在不同癌症数据集中表现出依赖于背景的行为。高表达 CD201 或具有较高风险的肿瘤表现出更多的...
结论
本研究结合了单细胞转录组学、计算分析和实验分析，系统地描述了 TNBC 中 CD201hi CAFs 的亚群及其临床意义。我们阐明了 CD201hi CAFs 如何通过代谢-免疫调节网络驱动肿瘤进展，并报告了一个九基因的 CD201hi CAFs 预后模型（StepCox[both] + RSF；C 指数 0.759），其适用性不仅限于 TNBC。此外，分子对接和动力学模拟...
CRediT 作者贡献声明
李敏：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原始草稿，资金获取，正式分析，数据管理，概念构思。杨佳欣：撰写 – 原始草稿，可视化，验证，软件，方法学，数据管理。崔珍珍：撰写 – 原始草稿，验证，研究。潘晓琳：撰写 – 审稿与编辑，数据管理。邱全丽：撰写 – 原始草稿，资源获取，正式分析。孙奇宇：撰写 – 原始草稿，软件，研究。李志豪：
伦理批准和参与同意
本研究获得了中国人民解放军第 960 医院的伦理委员会批准（批准编号 2025 Research Ethics Review (083)）。所有参与者均签署了书面知情同意书。所有动物实验均获得了同一伦理委员会的批准，并按照机构指南、ARRIVE 报告指南和国家法规进行。
资助
本研究得到了 山东省自然科学基金（资助编号 ZR2022MH017）的支持。
