《Frontiers in Immunology》：Exploring glycerophospholipid metabolism in nasopharyngeal carcinoma: interactions between malignant epithelial cells and CCL11-expressing fibroblasts
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背景：鼻咽癌（Nasopharyngeal carcinoma, NPC）与细胞代谢异常及肿瘤-基质细胞间相互作用密切相关。本研究旨在阐明甘油磷脂代谢在NPC中的作用，重点关注恶性上皮细胞与成纤维细胞间的互作机制。
方法：研究人员采用多组学整合策略，结合单细胞
背景：鼻咽癌（Nasopharyngeal carcinoma, NPC）与细胞代谢异常及肿瘤-基质细胞间相互作用密切相关。本研究旨在阐明甘油磷脂代谢在NPC中的作用，重点关注恶性上皮细胞与成纤维细胞间的互作机制。
方法：研究人员采用多组学整合策略，结合单细胞转录组学、10x空间转录组学和空间代谢组学技术，系统分析NPC组织中的基因表达与代谢物分布特征，通过差异代谢物丰度及基因表达分析筛选关键甘油磷脂相关基因。
结果：研究鉴定出AGPAT3、DGAT2、SLC44A1、AGPAT5和LPGAT1五个在NPC及EBER+肿瘤富集区域显著上调的甘油磷脂相关基因。CCL11表达型成纤维细胞与脂肪酸积累相关，可能通过与恶性上皮细胞的互作增强甘油磷脂代谢。空间轨迹分析揭示了NPC侵袭过程中向瘤周与瘤内免疫区域分化的共享及特异性基因表达模式，呈现复杂的NPC侵袭图谱。
结论：研究结果表明甘油磷脂代谢可能在NPC进展中发挥重要作用，并提示AGPAT3、DGAT2、SLC44A1、AGPAT5和LPGAT1可作为潜在的诊断与预后标志物。该研究为解析NPC微环境中的代谢互作提供了新视角，并为靶向治疗干预策略的开发提供了理论依据。
本研究由研究人员发表于《Frontiers in Immunology》。鼻咽癌是一种发生于头颈部的恶性上皮性肿瘤，与EB病毒（Epstein-Barr virus, EBV）感染密切相关，在东南亚、北非及中国南方地区高发。由于早期症状隐匿，超过90%的患者确诊时已处于晚期，常规放化疗对复发及转移性疾病疗效有限，因此亟需开发可用于早期诊断、治疗决策及预后评估的生物标志物。当前研究面临的核心挑战在于NPC的生物学异质性：传统批量RNA测序无法解析细胞多样性，而单细胞测序虽能提供更高分辨率，却破坏了组织空间结构，难以准确捕捉肿瘤内的空间异质性。为突破这些局限，本研究整合单细胞转录组学、10x空间转录组学与空间代谢组学技术，系统解析NPC微环境的基因表达与代谢物空间分布特征，重点关注成纤维细胞与恶性上皮细胞的互作及其代谢调控机制，旨在通过单细胞质控水平识别生物标志物，为NPC靶向治疗提供理论基础。
研究人员采用的主要关键技术方法包括：收集武汉大学中南医院20例未经治疗的样本（15例NPC、5例鼻咽慢性炎症伴增生），分别进行单细胞转录组测序（9例）、10x空间转录组测序（8例）及空间代谢组学分析（16例）；通过EBER原位杂交检测EBV感染状态；利用10x Visium CytAssist平台完成空间转录组测序；采用DESI质谱成像系统进行空间代谢组学数据采集，并通过Cardinal包进行空间聚类与差异代谢物分析；整合GEO数据集（GSE12452）及已发表的数字空间谱（Digital Spatial Profiling, DSP）数据进行外部验证；运用CellPhoneDB推断细胞间通讯，并通过stLearn框架进行空间伪时间轨迹分析。
研究结果如下：
NPC与CIH微环境的单细胞、空间转录组及代谢组学特征：通过对89,875个单细胞的聚类注释，识别出26种细胞类型。空间转录组与空间代谢组分别聚类为12个与5-7个功能集群，病理分区显示NPC组织以恶性上皮细胞为主，CIH以幼稚T细胞为主，且EBER+ NPC的免疫细胞多样性显著高于EBER- NPC。
NPC肿瘤微环境的细胞组成与特征：NPC中恶性上皮细胞、增殖性T细胞、浆细胞等比例升高，成纤维细胞比例虽低但在NPC中显著增加。功能评分显示，NPC微环境中增殖、脂肪生成、血管生成等通路活性普遍上调，其中成纤维细胞的血管生成、糖酵解及脂肪酸代谢评分最高。
NPC微环境脂肪酸积累与CCL11表达型成纤维细胞相关：成纤维细胞可分为Fibroblasts_MMP1、Fibroblasts_CCL11、Fibroblasts_MMP11和Fibroblasts_MKI67四个亚群，其中Fibroblasts_CCL11的脂肪酸代谢预测活性最高。空间代谢组学证实NPC中包括FA(22:3)、FA(20:2)在内的10种脂肪酸显著富集，且PC(36:4)、PC(38:4)等甘油磷脂代谢物在NPC与EBER+组间均显著差异。
成纤维细胞发育轨迹、空间定位与通讯网络：RNA速率分析显示成纤维细胞从Fibroblasts_MMP11向Fibroblasts_CCL11等亚群分化，CCL11表达呈先升后降趋势。空间定位分析表明NPC中成纤维细胞与内皮细胞及恶性上皮细胞空间邻近，且Fibroblasts_CCL11通过CCL11-ACKR4、CCL11-CCR3等配体-受体对与恶性上皮细胞发生高频互作。
甘油磷脂相关基因参与NPC恶性上皮细胞调控：KEGG富集分析显示差异代谢物显著富集于甘油磷脂代谢通路。通过多数据库交叉筛选，最终鉴定出AGPAT3、DGAT2、SLC44A1、AGPAT5和LPGAT1五个关键基因，它们在NPC肿瘤富集区域高表达且与不良预后相关，其中AGPAT3、DGAT2和SLC44A1在恶性上皮细胞中特异性高表达。
甘油磷脂相关基因与相关代谢物的通路调控：整合分析构建了完整的甘油磷脂合成通路调控模型：AGPAT3/AGPAT5催化1-酰基溶血磷脂酸生成磷脂酸PA(37:0)；LPGAT1与PLD3协同调控PG(38:5)生成；PLD1水解PC(20:4)产生PA(37:0)与胆碱；DGAT2则通过将DG(44:9)转化为TG(36:0)，导致NPC中甘油三酯积累。
甘油磷脂相关基因与代谢物在不同区域的表达模式及轨迹推断：空间轨迹分析将EBER+ NPC切片划分为瘤周与瘤内免疫区域，发现27个共享的上调基因参与α-亚麻酸代谢、细胞黏附等通路。五个关键基因在不同区域呈现特异性表达，联合诊断AUC达0.936，其中AGPAT5可独立预测患者3-5年生存率（AUC>0.85）。
CCL11+成纤维细胞可能通过代谢重编程调控T细胞功能：CCL11+成纤维细胞通过CXCL9/10/11-CXCR3等配体-受体对与增殖性T细胞亚群发生显著互作，而这类T细胞正经历从静息态向高增殖、高代谢活性的代谢重编程过程。
讨论与结论部分指出，本研究首次在空间层面证实CCL11表达型成纤维细胞通过CCL11-CCR3等信号轴，可能激活PI3K-AKT-mTORC1-SREBP通路，促进恶性上皮细胞的甘油磷脂合成与膜重塑，进而驱动NPC进展。五个甘油磷脂相关基因不仅具有优异的诊断效能，更可能成为NPC代谢干预的新靶点。尽管受限于样本量，五基因模型的预后价值仍需大队列验证，且CCL11调控脂质代谢的具体机制有待功能实验进一步阐明。总体而言，该研究构建了高分辨率的NPC时空多组学图谱，揭示了成纤维细胞-上皮细胞代谢偶联在肿瘤进展中的关键作用，为NPC的精准诊疗提供了新的理论依据与候选靶标。
