“三阴性乳腺癌（TNBC）= 最难治的乳腺癌”，已经是行业共识。但为什么TNBC如此容易进展、易转移、难免疫？答案可能藏在一个被忽视的地方——髓系细胞（尤其是巨噬细胞）构成的“促血管微环境”！
今天小编带来的是一篇发表在Experimental & Molecular Medicine（IF=12.9）的重量级论文：《Single-cell transcriptomics of the myeloid milieu reveals an angiogenic niche in triple-negative breast cancer》。该研究通过单细胞测序深度解析TNBC的髓系细胞生态，竟然揭示了一个从未被定义过的“促血管利基（angiogenic niche）”。这个利基由特定亚群的巨噬细胞与内皮细胞共同构建，能够大幅增强肿瘤血管生成，是TNBC治疗失败的重要原因。一句话——肿瘤并不是自己长血管，而是髓系细胞在“帮它造血管”！
亮点一：找到“隐藏的帮凶”——一个此前从未被定义的促血管巨噬细胞亚群
文章通过scRNA-seq识别到一个以VEGFA⁺/LYVE1⁺为特征的巨噬细胞亚型，它们直接驱动血管生成，为TNBC创造“高速通道”，让肿瘤长得更快，也更容易扩散。
亮点二：不仅是发现细胞，更构建了“巨噬细胞 → 血管 → 肿瘤”的完整信号轴
Highlights
1、构建TNBC肿瘤髓系微环境的高分辨率单细胞图谱
2、发现新的促血管巨噬细胞亚群（VEGFA⁺/LYVE1⁺ TAMs）
3、通过空间转录组解析TAM–内皮细胞空间耦联
4、重构促血管信号网络（VEGF、ANGPT、MMP 通路）
5、证明去除该亚群可减少血管生成并抑制肿瘤增长
6、提出“髓系—血管轴”作为TNBC治疗新靶点
背景介绍
三阴性乳腺癌（TNBC）缺乏ER/PR/HER2表达，是乳腺癌中最具侵袭性的亚型，其治疗手段有限、化疗耐药性强、复发率高。大量研究揭示TNBC的肿瘤微环境（TME）中髓系细胞（如肿瘤相关巨噬细胞TAMs）占比极高，且具有显著的免疫抑制作用。但一个长期被忽视的问题是：髓系细胞是否仅仅在抑制免疫？还是在主动促进肿瘤生长？该研究首次利用单细胞和空间组学技术，深入解析TNBC的髓系细胞生态，在细胞类型、分子调控、细胞通讯、空间位置等多个维度描绘了完整图谱，并揭示巨噬细胞在促进TNBC血管生成中的核心作用，为理解TNBC的侵袭性来源提供了全新视角。
主要研究结果
（一）TNBC特异的髓系细胞特征及其细胞组成图谱
为探索TNBC与非TNBC在肿瘤微环境中的差异，研究利用TCGA-BRCA数据库的bulk RNA-seq结果对116例TNBC与875例非TNBC进行比较。PCA显示TNBC与非TNBC在整体表达模式上显著分离（Fig. 1a），且前两个主成分富含髓系功能相关基因（Supplementary Fig. 1a, b）。差异表达基因（DEGs）经 GO 分析后进一步揭示：TNBC显著富集髓系细胞相关通路（Fig. 1b）。随后，基于scRNA-seq参考数据的BisqueRNA去卷积分析表明，与其他免疫细胞类型相比，髓系细胞在TNBC中的丰度最高（Fig. 1c）。结合既往髓系细胞与乳腺癌差预后相关的证据，这一结果凸显了髓系细胞在TNBC中的核心地位。
为更系统刻画TNBC的髓系细胞结构，研究从手术切除的TNBC组织中分离髓系细胞并进行scRNA-seq（Fig. 1d），同时整合了Wu等人和Zhang等人的公开TNBC髓系数据（Fig. 1d, Supplementary Fig. 1c）。基于经典标记基因与PanglaoDB基因评分（Supplementary Fig. 1d, e; Supplementary Table 2）对细胞进行注释后，最终获得24,217个高质量髓系细胞。UMAP与热图显示TNBC的髓系图谱主要包含四大核心细胞类型：单核细胞/巨噬细胞、中性粒细胞、经典树突状细胞（DCs）、浆细胞样树突状细胞（pDCs）（Fig. 1e, f）。这一系统性的分析不仅揭示TNBC相较于非TNBC的显著髓系细胞富集特征，也为进一步研究TNBC的免疫微环境和潜在治疗靶点奠定基础。
（二）肿瘤内中性粒细胞的发育轨迹与功能异质性
研究通过对TNBC 肿瘤组织中的中性粒细胞进行细分分析，揭示了其在发育阶段与功能上的显著异质性。共鉴定出 九类肿瘤内中性粒细胞亚型（Fig. 2a,b; Supplementary Fig. 2a,b）。由于中性粒细胞在组织内不再增殖，这些亚型的多样性主要来自肿瘤微环境驱动的再编程过程。所有亚型均未表达前体标记基因，证实其在进入肿瘤后即为成熟状态（Supplementary Fig. 2c）。为揭示其再编程路径，研究以生理/循环相关基因为“早期”标记，以肿瘤相关基因为“晚期”标记（Supplementary Table 4），并构建早–晚发育得分。结果显示：S100A12⁺、CXCR1⁺ 和 CXCR2⁺ IFIT3⁺ 为早期亚型，而 VEGFA⁺、CCL3⁺ IFIT3⁻、CCL3⁺ IFIT3⁺ 与 CD74⁺ 为晚期亚型（Fig. 2c）。进一步利用 diffusion map、slingshot、scTour 与 Monocle 3 构建发育轨迹后发现，早期 S100A12⁺ 亚型位于轨迹起点（Fig. 2d,e），其高表达 MMP9 与 SELL，提示其具备迁移/浸润特性（Supplementary Fig. 2e）。轨迹随后分化为两条晚期路径，分别指向 CCL3hi IFIT3lo 与 CD74hi 亚型（Fig. 2d），且 CXCR2/CXCR4 表达趋势基本与该发育轨迹一致（Fig. 2c）。功能分析（GSVA 与关键基因表达）显示：早期亚型：吞噬活性更强、粒细胞颗粒相关通路显著富集；晚期 VEGFA⁺ 与 CCL3⁺ 系列亚型：高表达促炎与趋化因子基因，具有更强的炎症与趋化功能；VEGFA⁺ 亚型：血管生成通路显著增强，与 VEGFA 高表达一致（Fig. 2f,g）。其中最具独特性的为相对稀有的 CD74hi 中性粒细胞。尽管被归类为晚期亚型，其并不富集炎症或血管生成信号，反而展现出增强的抗原处理与呈递功能（Fig. 2f,g）。其高表达抗原呈递相关基因（Supplementary Fig. 3a,b），GSEA 亦进一步支持其呈递能力（Supplementary Fig. 3c）。尽管呈递能力弱于肿瘤内 DC（Supplementary Fig. 3e），但仍显示出非典型的“类 APC 特征”。与 pan-cancer 中性粒细胞图谱比较后，CD74hi 亚型与 Wu 等人报道的 HLA-DR⁺ CD74⁺ 亚群高度一致（Supplementary Fig. 3f）。
（三）肿瘤内单核细胞/巨噬细胞的谱系异质性与功能重塑
（四）SPP1⁺巨噬细胞的缺氧生态位与肿瘤互作网络揭示
（五）SPP1⁺巨噬细胞与VEGFA⁺中性粒细胞共同构建促血管生成生态位
研究进一步揭示，在TNBC 微环境中，SPP1⁺ 巨噬细胞不仅位于明显的缺氧区域，还与血管生成关键细胞高度共定位，形成高度活跃的“促血管生成生态位”。空间转录组分析（Visium）和 cell2location 显示，SPP1⁺ 巨噬细胞与肿瘤细胞紧密分布于同一缺氧区域，并表现出与其他巨噬细胞亚群截然不同的空间特征：它们并不沿既有血管分布（不与动脉、静脉或一般毛细血管标记物共定位），而是专一性地聚集在 APLN 高表达的毛细血管 tip cells 附近（APLNhi tip cells）（Fig. 5a–c），这是典型新生血管萌芽点的标志。
值得注意的是，SPP1⁺ 巨噬细胞与 VEGFA 高表达的中性粒细胞（VEGFAhi neutrophils）共同聚集于这些新生血管区域，两者都与 APLNhi tip cells 形成显著的互作网络。CellChat 分析揭示 SPP1⁺ 巨噬细胞与 tip cells 之间具有强烈的配体–受体互作，其中最突出的是 SPP1⁺ 巨噬细胞分泌的血管舒张肽 ADM 与 tip cells 表达的 CALCRL–RAMP2/3 复合受体之间的信号通路（Fig. 5d–f）。ADM 被认为可促使肿瘤血管不稳定化，加速异常血管形成。此外，VEGFAhi 中性粒细胞则通过强 VEGF 信号进一步推动 tip cells 的活化和血管生长。更早的谱系分析显示，这两个亚群的前体——SPP1hi 单核细胞和 PDE4BhiIL1R2hi 中性粒细胞——也在这些区域共定位（Supplementary Fig. 6c,d），进一步支持了局部微环境塑造细胞命运的观点。
体外实验验证了这一模型：在缺氧条件下，无论是THP-1 衍生的巨噬细胞还是 HL-60N 中性粒细胞，都显著上调 SPP1、ADM 与 VEGFA（Fig. 5h–i），与体内转录组模式一致。调控网络分析（pySCENIC）进一步揭示，在 SPP1⁺ 巨噬细胞、VEGFAhi 中性粒细胞及其所在的区域集群中，共同活跃的关键转录因子为 ATF4 与 RUNX3，其中 ATF4 的特异性更高（Fig. 5j）。ATF4 是代谢压力（尤其是缺氧）诱导的核心调控因子，已知能够驱动 VEGFA、ADM 和 SPP1 的表达（Supplementary Fig. 7i）。因此，研究提出在缺氧驱动下 ATF4 被共同激活，从而在两类髓系细胞中诱导强烈的促血管生成功能，与 APLNhi tip cells 协同构建一个高度活跃的促血管生成生态位。多重免疫荧光（mIF）也在蛋白水平验证了该生态位的存在（Fig. 5g）。
（六）SPP1⁺巨噬细胞与VEGFA⁺中性粒细胞驱动的促血管生态位具有明确临床意义
（七）小鼠TNBC 模型重现 SPP1⁺ 巨噬细胞生态位并揭示其可被环磷酰胺靶向
总结
这项研究用上了当前最前沿的单细胞和空间组学技术，系统描绘了三阴性乳腺癌（TNBC）中髓系细胞的“生态地图”。研究团队特别发现了一类非常关键的SPP1⁺巨噬细胞，它们和 VEGFA⁺ 中性粒细胞一起“扎堆”在肿瘤内部的缺氧区域，和血管新生的“尖端细胞”（APLN⁺ tip cells）紧密互动，形成了一个强力促肿瘤发展的“血管生成生态位”。这一结构不仅能推动肿瘤生长，还与更差的生存预后密切相关。更重要的是，这个促血管生成的生态位不仅在患者样本中存在，在常用的小鼠 TNBC 模型里也能被准确复现，并且对环磷酰胺（C140）特别敏感，为未来的靶向治疗提供了新的思路。
总的来说，这篇研究不仅补全了 TNBC 髓系免疫细胞的关键知识空白，还为临床治疗带来了可转化的新方向，意义非常亮眼。