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2027年国家自然科学基金面上项目申请书正文（示范稿）

CGRP-RAMP1介导感觉神经-CAF互作驱动三阴性乳腺癌免疫排斥的机制研究

选题来源：基于2025–2026年Cell / Nature肿瘤神经互作前沿文献推演

拟定类别：国家自然科学基金面上项目，文本用途：项目正文框架与写作示范，可继续扩展为系统提交版

一、摘要

三阴性乳腺癌（TNBC）免疫治疗总体获益有限，其关键瓶颈之一是肿瘤微环境的免疫排斥状态。最新研究提示，感觉神经并非旁观者，而是可通过神经肽重塑基质与免疫生态；其中，TNBC组织中富集的感觉神经在高NGF环境下释放CGRP，作用于CAF表面的RAMP1，激活cAMP/PKA/CREB1信号，促进胶原沉积并形成致密细胞外基质，从而限制CD8+T细胞浸润。然而，当前尚缺乏对“感觉神经—CAF—胶原屏障—免疫排斥”连续机制链条的系统解析，亦不清楚该轴是否构成可逆、可分层和可转化干预的新靶点。本项目拟围绕“CGRP-RAMP1轴驱动TNBC免疫排斥”这一核心科学问题，开展三方面研究：①解析TNBC中感觉神经密度、CGRP/RAMP1表达、CAF活化、胶原构筑与免疫浸润的空间耦联规律及其临床关联；②阐明CGRP作用于RAMP1+CAF后驱动CREB1依赖性胶原转录程序、基质重塑及T细胞排斥的关键分子机制；③在小鼠原位TNBC模型、患者来源类器官/组织切片及免疫治疗联合干预体系中，验证CGRP拮抗与PD-1阻断的协同增敏作用，并建立预测获益的生物标志物组合。本研究预期揭示TNBC免疫排斥的新型神经-间质调控机制，提出“神经肽去纤维化+免疫再敏化”的干预策略，为TNBC精准免疫治疗提供新的理论基础与转化路径。

二、立项依据

（一）研究背景与科学意义

三阴性乳腺癌侵袭性强、复发转移风险高，尽管免疫检查点抑制剂在部分患者中带来生存获益，但总体应答率和持续缓解率仍然有限。对TNBC而言，决定免疫治疗效果的并不只是PD-L1表达本身，更重要的是肿瘤内是否存在可进入、可持续激活并可发挥杀伤功能的效应T细胞。近年来，大量研究将注意力集中在肿瘤细胞、骨髓来源抑制细胞、肿瘤相关巨噬细胞和癌相关成纤维细胞（CAF）等经典微环境成分上，但对外周神经尤其是感觉神经在免疫排斥形成中的作用认识仍显不足。

肿瘤神经科学正在从“肿瘤周围有神经”迈向“神经主动塑造肿瘤生态位”的新阶段。最新Cell研究显示，TNBC微环境中感觉神经是优势神经类型，能够通过CGRP-RAMP1信号驱动CAF胶原沉积，形成致密细胞外基质，最终导致免疫排斥并削弱PD-1治疗效果。同期及相近时期的Cell与Nature研究进一步表明，癌细胞不仅可局部招募和激活神经，还可劫持跨器官神经-免疫环路，塑造淋巴结免疫抑制、肺癌感觉-交感轴抑制抗肿瘤免疫，提示“神经调控免疫抑制”已成为肿瘤生物学的重要前沿。

从NSFC评审逻辑看，一个具有竞争力的面上项目应回答“为什么现有研究还不能解释临床难题”以及“本研究将如何在机制和转化之间建立闭环”。当前TNBC临床面临的难题是：一部分病例呈现明显基质致密、T细胞外周聚集但难以进入肿瘤实质的‘免疫排斥型’表型，传统单纯增强T细胞活性的策略难以奏效。若能揭示感觉神经如何指挥CAF和细胞外基质构筑这一排斥屏障，并证明该过程可被药物逆转，则将为TNBC的治疗分层与联合用药提供新依据。

（二）国内外研究现状与不足

第一，关于肿瘤神经化与肿瘤进展。既往研究多强调神经营养因子介导的神经长入及神经递质促进肿瘤细胞增殖、侵袭和转移，但这些研究主要停留在肿瘤细胞层面，尚不足以解释为何某些肿瘤会形成强烈的基质屏障和免疫排斥。2026年Cell论文将研究重心从‘神经直接作用肿瘤细胞’推进到‘神经经由CAF重塑ECM并间接压制免疫’，为理解免疫治疗耐受提供了新的上游起点。

第二，关于感觉神经与肿瘤免疫。2025年Cell研究证实，头颈鳞癌可通过ATF4-SLIT2-CGRP轴激活肿瘤及肿瘤引流淋巴结支配的伤害感受神经，造成淋巴结免疫抑制并降低ICB疗效；2026年Nature研究又发现肺腺癌可经迷走感觉神经向脑干传递肿瘤信号，继而增强交感输出，并通过肺泡巨噬细胞β2肾上腺素能信号抑制抗肿瘤免疫。上述结果共同指向：感觉神经是连接局部肿瘤、远端器官与免疫系统的关键中枢。然而在TNBC中，该类神经-免疫耦合是否具有特异的间质桥梁，相关分子层级和临床分层标志物仍未明确。

第三，关于CAF与胶原屏障。CAF是TNBC中最重要的基质塑造者之一，既可通过分泌胶原、纤连蛋白和多种交联酶改变力学环境，又可通过趋化因子与生长因子调控免疫细胞迁移与功能。问题在于，CAF并非一个统一群体，不同亚群在免疫抑制、抗原呈递、血管重塑和基质沉积中的职责不同。现有研究尚未回答：RAMP1主要分布于哪类CAF亚群？哪些转录程序决定其对CGRP的反应性？其是否与COL1A1/COL3A1、POSTN、LOX等基质程序形成稳定模块？

第四，关于可转化干预。CGRP受体拮抗剂已在偏头痛治疗中进入临床应用，为肿瘤治疗中的‘老药新用’提供了可能。但在TNBC中，CGRP通路阻断究竟是通过减弱神经痛、改变神经活性，还是直接阻断CAF受体信号实现免疫再敏化，仍缺乏系统证据。与此同时，哪类患者更可能从‘CGRP拮抗+PD-1阻断’中获益，也尚未建立分层策略。

（三）本项目拟解决的核心科学问题

基于上述进展与不足，本项目聚焦以下三个层面：其一，TNBC中感觉神经、RAMP1+CAF、胶原纤维网络与免疫排斥之间是否存在稳定的空间组织学耦联；其二，CGRP-RAMP1信号如何驱动CAF胶原转录程序、基质装配及T细胞受阻的连续机制；其三，阻断该轴是否能够逆转免疫排斥并提高PD-1治疗敏感性，且是否存在可用于患者分层的组织学与分子标志物。

围绕这些问题，本项目提出中心假说：TNBC在高NGF驱动下招募并激活感觉神经，诱导其持续释放CGRP；CGRP结合RAMP1+CAF后激活cAMP/PKA/CREB1信号，驱动胶原沉积、交联与取向重塑，构成限制CD8+T细胞穿透的物理—信号复合屏障；药理或遗传阻断CGRP-RAMP1轴可使基质松解、T细胞再进入并重建抗肿瘤免疫，从而增强PD-1阻断疗效。

三、研究目标与内容

（一）总体研究目标

建立TNBC中“感觉神经—CGRP—RAMP1+CAF—胶原屏障—免疫排斥”的系统机制框架，阐明该轴驱动免疫治疗低响应的生物学本质，并验证其作为联合免疫治疗新靶点的可行性。

（二）具体研究内容

研究内容1：构建TNBC神经-基质-免疫空间图谱并建立临床相关性模型

收集TNBC手术样本、穿刺样本及配对临床随访资料，结合多重免疫荧光、空间转录组、二次谐波成像和数字病理分析，量化感觉神经密度、CGRP表达、RAMP1+CAF分布、胶原纤维密度/取向及CD8+T细胞空间定位。进一步整合公开数据库（TCGA-BRCA、METABRIC、CPTAC及公开单细胞/空间转录组数据），构建神经-基质-免疫复合评分，并评估其与病理分型、免疫治疗相关标志物及预后的关系。

研究内容2：阐明CGRP-RAMP1轴驱动CAF胶原重塑及T细胞排斥的分子机制

在原代CAF、成纤维细胞系及感觉神经共培养体系中，系统解析CGRP刺激后cAMP/PKA/CREB1活化、COL1A1/COL3A1/POSTN/LOX等基质程序启动、细胞骨架重构及胶原凝胶收缩的动态变化；通过RAMP1敲低/过表达、CREB1抑制、报告基因和ChIP-qPCR明确关键转录调控节点。进一步在三维胶原基质与微流控迁移模型中评价T细胞穿透能力、迁移速度和杀伤活性，建立“神经信号—CAF转录程序—基质屏障—免疫排斥”的机制链。

研究内容3：验证阻断CGRP-RAMP1轴逆转免疫排斥并增敏PD-1治疗的可行性

在4T1、EMT6等原位TNBC模型及患者来源类器官/组织切片平台中，分别采用CGRP受体拮抗剂、神经去功能化、RAMP1条件干预及PD-1抗体联合策略，评价肿瘤生长、转移、胶原结构、T细胞浸润和效应功能。进一步结合体内药效、毒性、安全窗口及组织标志物变化，筛选预测联合治疗获益的候选指标，形成可向临床转化的联合干预证据链。

（三）拟解决的关键科学问题

1. TNBC免疫排斥的上游驱动是否存在被忽视的神经来源信号，而不仅仅是肿瘤细胞和免疫细胞之间的双向作用？

2. RAMP1+CAF是否构成感觉神经向ECM重塑传导的关键受体节点，其下游转录程序如何决定胶原屏障形成？

3. 胶原屏障对T细胞的限制主要体现为物理阻挡、趋化偏移还是功能抑制，三者之间如何耦联？

4. CGRP-RAMP1轴阻断能否成为提高PD-1治疗响应率的可转化策略，并形成可分层的伴随标志物体系？

四、研究方案与可行性分析

（一）总体技术路线

本项目遵循“临床样本发现—体外机制解析—动物模型验证—转化评价回扣临床”的闭环设计。首先在临床样本与公开组学数据库中识别TNBC神经-基质-免疫耦联模式；其次在原代细胞、神经共培养、三维基质和微流控体系中解析关键分子机制；最后在原位小鼠模型与患者来源模型中验证干预可行性及标志物预测价值。

（二）研究方法与关键实验设计

1. 临床样本与多组学整合：纳入TNBC新鲜组织和石蜡样本，采用多重免疫荧光标记TUBB3/CGRP/RAMP1/α-SMA/FAP/COL1A1/CD8/PD-L1等指标，结合空间转录组与二次谐波显微成像，获得神经分布、CAF谱系、胶原结构和免疫细胞空间关系。公开数据方面，基于TCGA-BRCA、METABRIC及公开单细胞/空间数据库进行分层分析，重点解析RAMP1在CAF中的富集、与ECM程序和免疫排斥评分的相关性。

2. 体外功能验证：建立DRG感觉神经元与TNBC细胞、CAF三元共培养体系；分别给予NGF刺激、CGRP补充、CGRP拮抗剂处理及RAMP1基因干预，检测CAF增殖、活化表型、cAMP水平、PKA/CREB1磷酸化、胶原分泌和凝胶收缩。采用RNA测序及ATAC-seq/ChIP-qPCR，从转录与染色质层面明确CREB1依赖的基质重塑程序。

3. 免疫排斥模型：在三维胶原基质和微流控芯片中加入活化CD8+T细胞，定量其穿透深度、速度、停留时间、杀伤效率和IFN-γ释放。通过改变胶原浓度、纤维取向及CAF状态，区分物理屏障与信号性抑制的相对贡献。

4. 动物与转化验证：建立4T1/EMT6原位模型，设置对照组、PD-1组、CGRP拮抗组、联合治疗组，并在必要时引入神经去功能化或RAMP1条件敲降策略。终点包括肿瘤体积、肺转移负荷、流式免疫谱、空间胶原参数、T细胞浸润指数及生存分析。在患者来源切片/类器官平台验证药物联合的外推性。

（三）关键技术难点与解决方案

难点1：TNBC组织内神经纤维细、分布稀疏，常规病理不易稳定识别。解决方案：采用多重免疫荧光联合数字病理与空间定位算法，并使用二次谐波成像增强胶原结构识别，从而在同一切片上完成神经—基质—免疫共定位分析。

难点2：CAF异质性高，RAMP1并非在全部CAF中表达。解决方案：采用单细胞转录组重分析与原代CAF分选，锁定RAMP1高表达亚群，分别评价其对CGRP的应答差异。

难点3：体外体系难以完全重建体内神经支配环境。解决方案：采用“二维共培养—三维凝胶—微流控—原位小鼠模型”四级验证策略，逐步增强模型真实性，降低单一体系偏差。

难点4：联合治疗可能出现‘肿瘤缩小不显著但免疫结构改变明显’的情况。解决方案：预先设置组织学与免疫学替代终点，将胶原参数、CD8+T细胞入侵深度、颗粒酶B水平等纳入关键判据。

（四）可行性分析

本项目的可行性主要体现在四个方面：其一，科学依据充分。最新Cell和Nature研究已分别从TNBC、头颈鳞癌和肺腺癌提供了神经-免疫轴参与肿瘤进展的高等级证据，本项目是在此基础上聚焦TNBC免疫排斥这一具体临床难题，具有明确的问题来源与理论支撑。其二，技术路线成熟。多重免疫荧光、空间转录组、原代CAF培养、DRG共培养、三维胶原凝胶、原位乳腺癌模型及流式免疫分析均为当前成熟技术，组合实施风险可控。其三，转化路径清晰。CGRP拮抗剂已有临床使用基础，有利于后续推进“老药新用”。其四，结果判定明确。无论假说完全成立与否，均可获得关于TNBC神经密度、RAMP1+CAF谱系、胶原拓扑和免疫排斥关系的系统性数据，为后续研究奠定基础。

五、项目特色与创新

1. 提出新视角：将TNBC免疫排斥的上游驱动从传统的肿瘤细胞/免疫细胞二元框架扩展到“感觉神经—CAF—ECM”三元调控框架，强调神经系统在塑造免疫冷微环境中的主动作用。

2. 锁定新靶点：聚焦RAMP1+CAF这一相对冷门而可干预的节点，不仅解释神经信号如何落地到基质重塑，也为精准分层和联合治疗提供更具体的靶标。

3. 揭示新机制：从神经肽信号、转录程序、胶原装配到T细胞空间受限，构建跨层级的连续机制链，避免仅停留在相关性描述。

4. 形成新策略：以CGRP拮抗剂联合PD-1阻断为核心，探索“去纤维化+免疫再敏化”的转化路径，具有潜在的临床可落地性。

5. 采用新技术组合：整合空间转录组、多重成像、微流控免疫迁移模型与原位动物实验，实现从组织结构到功能读出的系统验证。

六、年度计划与预期结果

第一年：完成临床样本收集与标准化处理，建立数字病理与多重免疫荧光分析流程；整合公开数据库，形成TNBC神经-基质-免疫复合评分模型；初步锁定RAMP1高表达CAF亚群及其临床相关性。

第二年：完成DRG-CAF-TNBC共培养体系、RAMP1干预体系及三维胶原模型构建；系统解析CGRP-RAMP1-cAMP/PKA/CREB1信号轴及其对胶原程序的调控；完成T细胞迁移/杀伤功能评价。

第三年：完成原位TNBC模型中的药效验证与联合治疗评估；建立预测联合治疗获益的组织与分子标志物组合；形成研究论文、专利储备及后续临床转化依据。

预期结果：揭示TNBC感觉神经通过CGRP-RAMP1驱动CAF胶原屏障形成并导致免疫排斥的关键机制；证明阻断该轴可提高PD-1治疗敏感性；构建可用于患者分层的神经-基质-免疫标志物体系；发表高水平论文2—3篇，为后续转化研究和临床试验设计提供依据。

七、风险与替代方案

若RAMP1在CAF中的表达水平低于预期：将扩大样本量并重新聚焦RAMP1高表达CAF亚群，同时评估CGRP受体复合体其他组成成分及下游共享效应节点。

若CGRP阻断对胶原沉积影响显著但对PD-1增敏有限：将进一步检测其是否主要影响T细胞迁移而非功能，并与TGF-β或CXCL12通路阻断进行组合评估。

若原位小鼠模型中神经干预效应不稳定：将增加不同模型（4T1、EMT6、PDX）和不同给药时序，并用组织结构终点作为稳定替代读出。

若临床样本空间异质性较大：将采用区域化取样与空间统计方法，以减少单区域偏差并增强结果稳健性。

八、参考文献

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6. Krishna S, Choudhury A, Keough MB, et al. Glioblastoma remodelling of human neural circuits decreases survival. Nature. 2023;617(7961):599-607. doi:10.1038/s41586-023-06036-1.

7. Venkataramani V, Yang Y, Schubert MC, et al. Glioblastoma hijacks neuronal mechanisms for brain invasion. Cell. 2022;185(16):2899-2917.e31. doi:10.1016/j.cell.2022.06.054.

8. Venkatesh HS, Johung TB, Caretti V, et al. Neuronal activity promotes glioma growth through neuroligin-3 secretion. Cell. 2015;161(4):803-816. doi:10.1016/j.cell.2015.04.012.