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三陰性乳腺癌(TNBC)是乳腺癌(BC)中侵襲性最強的亞型。TNBC 具有高轉移率、高遠處復發(fā)率、缺乏特異性治療靶點且易產生耐藥性的特點,這與其不同于其他乳腺癌亞型的獨特腫瘤微環(huán)境(TME)密切相關。腫瘤微環(huán)境是腫瘤細胞賴以生存和發(fā)展的復雜環(huán)境,主要由腫瘤細胞、基質細胞及組織、微血管和各類趨化因子構成。腫瘤微環(huán)境的存在會增強腫瘤細胞的增殖、侵襲、轉移能力及免疫逃逸能力,進而阻礙 TNBC 的抗腫瘤應答。
建立基于微環(huán)境細胞(MCs)浸潤的預后預測模型,并探索三陰性乳腺癌(TNBC)的新治療策略,具有重要意義。

陸軍軍醫(yī)大學西南大學干細胞與再生醫(yī)學科在Journal of Translational Medicine上發(fā)表題為“The microenvironment cell index is a novel indicator for the prognosis and therapeutic regimen selection of cancers”文章。
本研究基于批量 RNA 測序數據,采用 xCell 算法對三陰性乳腺癌(TNBC)微環(huán)境中的細胞結構進行量化分析。通過LASSO-Cox回歸分析構建微環(huán)境細胞指數(MCI)。隨后,利用單細胞 RNA 測序(scRNA-seq)、空間轉錄組學(SRT)及多重免疫熒光(mIF)染色分析對 MCI 進行驗證,并在荷瘤小鼠中探究 MCI 的作用機制。
微環(huán)境細胞指數(MCI)由 6 種微環(huán)境細胞(MCs)構成,該指數可精準預測三陰性乳腺癌(TNBC)患者的預后。單細胞 RNA 測序(scRNA-seq)、空間分辨轉錄組學(SRT)及多重免疫熒光(mIF)染色分析均驗證了這 6 種細胞的存在及其比例分布。此外,結合這 6 種微環(huán)境細胞的空間分布特征,研究構建了 MCI 增強模型(MCI-e),該模型對三陰性乳腺癌患者預后的預測準確性更高。更重要的是,在微環(huán)境細胞指數高表達(MCIhigh)的三陰性乳腺癌患者中,其癌細胞內的胰島素信號通路處于激活狀態(tài),而抑制該通路可顯著延長荷瘤小鼠的存活時間。
本研究結果表明,微環(huán)境細胞(MCs)浸潤可作為三陰性乳腺癌(TNBC)患者預后評估及治療方案選擇的新型指標。
利用 TissueFAXS 平臺獲取65 例 TNBC 組織多重免疫熒光(mIF)染色后的組織圖像。
Panel 1: CD38, CD34, CD45RA, CD27, CD19
Panel 2: CD3, IL4, CD64, CD11c, CD4, CD8
細胞定量與分型分析
通過 StrataQuest 軟件實現精準的細胞識別、計數及分型:
基于 DAPI 染色的細胞核識別技術,區(qū)分單個細胞,根據不同通道蛋白的表達特性識別蛋白染色信號,并依據熒光強度與熒光面積設定陽性細胞劃分的閾值。
定量分析每個點中六種核心微環(huán)境細胞的數量及占比,驗證了 MCI 涉及細胞的存在與比例分布。
結合 HE 染色結果,通過 StrataQuest 軟件圈出感興趣區(qū)域(ROIs),量化細胞空間相關參數:分析六種細胞與腫瘤巢、三級淋巴結構(TLS)的距離、浸潤密度等特征。為構建 MCI 增強模型(MCI-e)提供關鍵空間參數,提升預后預測的準確性。
通過Tissue Cytometry技術獲得的蛋白水平細胞定量數據及空間特征數據,直接用于:
驗證 MCI 在蛋白層面的預后價值,確認 MCI 高表達與 TNBC 患者不良預后相關。
篩選 21 個預后相關空間特征,構建 MCI-e1、MCI-e2、MCI-e3 模型,使預測 AUC 最高達 0.934,顯著優(yōu)于原始 MCI 模型。

Figure 4 驗證 MCI 涉及的 6 類微環(huán)境細胞(MCs)在 TNBC 組織中的存在與比例

Figure 5 解析 6 類 MCs 在 TNBC 組織中的空間分布特征

Figure 6 構建 MCI-e1 模型并驗證其預后準確性
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