《Journal of Cell Communication and Signaling》：Human brain pericytes protect the blood–brain barrier from triple-negative breast cancer cells while promoting tumor aggressiveness
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乳腺癌相关死亡主要由转移性进展导致，尤其是预后最差的脑转移。三阴性乳腺癌（Triple-negative breast cancer, TNBC）患者尤其易发生脑转移。在此背景下，血脑屏障（Blood–brain barrier, BBB）起着关键作用；然而，
乳腺癌相关死亡主要由转移性进展导致，尤其是预后最差的脑转移。三阴性乳腺癌（Triple-negative breast cancer, TNBC）患者尤其易发生脑转移。在此背景下，血脑屏障（Blood–brain barrier, BBB）起着关键作用；然而，脑周细胞在介导TNBC细胞与脑内皮细胞（Brain endothelial cells, ECs）相互作用中的贡献尚不清楚。为了研究周细胞在调节这些相互作用中的作用，研究人员使用了同基因的人体体外BBB模型，该模型由人脑样内皮细胞（Human brain-like endothelial cells, hBLECs）与人脑周细胞（Human brain pericytes, hBPs）共培养组成。研究结果表明，在正常氧（Normoxic）和缺氧（Hypoxic）条件下，hBPs的分泌产物均能显著减少TNBC细胞对hBLECs的粘附，并保护内皮免受TNBC细胞诱导的损伤。有趣的是，研究人员发现hBPs促进了TNBC细胞的迁移、侵袭并增加了克隆形成能力（Clonogenicity）。这些发现共同揭示了脑周细胞在TNBC脑转移中的双重作用：它们保护ECs并维持BBB完整性以抵御TNBC细胞，同时促进肿瘤的侵袭性。理解这种保护性功能和促转移功能之间的平衡，可能为开发加强BBB防御和限制TNBC患者脑部定植的新型治疗方法提供见解。
该研究针对三阴性乳腺癌（TNBC）脑转移预后极差且缺乏有效治疗手段的临床困境，深入探讨了脑周细胞（hBPs）在血脑屏障（BBB）与肿瘤细胞相互作用中的双重角色。尽管已知BBB在限制转移灶形成中起关键作用，且周细胞对BBB的发育和稳态至关重要，但其在TNBC脑转移过程中的具体机制尚不明确。为此，研究人员构建了由人脑样内皮细胞（hBLECs）与hBPs组成的体外BBB模型，结合低氧培养环境模拟肿瘤微环境，系统评估了hBPs对肿瘤细胞粘附、内皮完整性、细胞迁移侵袭及克隆形成能力的影响。
在技术方法上，研究主要采用人源细胞共培养体系模拟BBB结构，利用细胞追踪技术结合荧光显微镜定量检测TNBC细胞对hBLECs的粘附情况；通过荧光标记的旁系扩散实验测定Lucifer Yellow的通透性以评估内皮屏障完整性；利用Transwell小室实验分别量化肿瘤细胞的迁移和侵袭能力；采用细胞骨架染色观察肌动蛋白（F-actin）重塑及细胞形态学变化；并通过集落形成实验（Clonogenic assay）分析hBPs分泌条件培养基（Conditioned medium, CM）对单细胞增殖潜能的影响。统计学分析基于GraphPad Prism软件完成。
研究结果显示，在“脑周细胞分泌减少TNBC细胞对内皮的粘附”部分，通过粘附实验发现，与单独培养的hBLECs相比，hBPs的存在或其条件培养基的处理能使MDA?MB?231细胞对BBB的粘附减少约70%。这种抑制作用具有可逆性和快速响应特征，且主要由可溶性因子介导，而非营养耗竭所致，细胞因子阵列分析提示血管细胞黏附分子?1（VCAM?1）等24种分泌因子可能参与其中。相比之下，星形胶质细胞并未表现出类似的抑制效果。
在“脑周细胞保护内皮免受TNBC细胞诱导的损伤”部分，通透性测定和紧密连接蛋白Claudin?5的免疫荧光染色表明，虽然在短期（3?h）共孵育时各组通透性差异不显著，但在延长至16?h后，缺乏hBPs的条件下TNBC细胞会导致内皮通透性增加3.2倍，并破坏Claudin?5的连续性，而在hBPs存在时则能有效维持屏障完整性。
在“脑周细胞限制低氧诱导的粘附增加并防止内皮损伤”部分，低氧（1% O?）暴露24?h后，无hBPs组的TNBC细胞粘附率较常氧组提升50%，且内皮通透性显著升高并伴随紧密连接解体。hBPs在低氧环境下仍能发挥屏障保护作用，但若hBLECs先在缺周细胞状态下经历低氧，则hBPs的保护效应减弱，提示周细胞的持续存在对维持低氧耐受至关重要。
在“脑周细胞增强TNBC细胞的侵袭性”部分，Transwell实验显示，与hBPs共培养可使TNBC细胞的迁移能力提升14倍、侵袭能力提升10倍。直接共培养和条件培养基处理均诱导了肿瘤细胞皮层F?actin荧光强度增加及细胞形态拉长（长宽比增大），表明细胞骨架发生重塑。此外，克隆形成实验表明，暴露于hBP?CM的TNBC细胞形成的集落数量是对照组的8倍，且集落形态更为弥散，提示hBPs促进了更具侵袭性的表型。
讨论部分总结指出，该研究首次揭示了脑周细胞在TNBC脑转移中的双向调节机制：一方面通过分泌可溶性因子（如可溶性VCAM?1、Pentraxin?3、GDF?15、IGFBP3等）抑制肿瘤细胞对内皮的粘附，并在常氧和低氧条件下维护BBB的物理完整性，防止内皮损伤；另一方面，周细胞通过直接接触或旁分泌方式诱导肿瘤细胞骨架重组、形态极化，显著增强其迁移、侵袭及克隆形成能力，从而促进转移灶的后续生长。这一发现强调了在BBB模型中纳入周细胞的重要性，并指出靶向周细胞及其分泌信号通路，或可在增强BBB防御的同时抑制脑内肿瘤进展，为改善TNBC脑转移患者的不良预后提供了新的潜在治疗策略。论文发表于《Journal of Cell Communication and Signaling》。
