《科学·转化医学》：最毒乳腺癌“黑化”未成熟自然杀伤细胞！

乳腺癌是最常见的恶性肿瘤之一，也是女性癌症相关死亡的第二大原因。

三阴性乳腺癌（TNBC）占所有乳腺癌的10-15%，是侵袭性最强的亚型之一，特征为缺乏雌激素和孕激素受体（ER/PR）以及人表皮生长因子受体（HER2）[1-2]。

与其他乳腺癌亚型相比，TNBC复发和转移更频繁，预后也较差。由于缺乏ER、PR和HER2，TNBC对常用的乳腺癌治疗方法均不敏感，TNBC肿瘤患者的变异性和分子异质性进一步增加了开发“通用”靶向治疗方法的困难程度[3]。

与其他亚型相比，TNBC的肿瘤微环境（TME）中存在大量的肿瘤浸润免疫细胞，这些细胞可以通过调节增殖、血管生成、凋亡、免疫系统抑制和耐药性等促进肿瘤进展[4]。自然杀伤（NK）细胞就是其中的一种。

正常情况下，NK细胞能够识别和杀伤肿瘤细胞，有研究表明TME中NK细胞与多种癌症的结局相关，且NK细胞的功能受其激活和成熟状态的影响[5-9]。在TNBC中，NK细胞亚群特征及其与疾病进展的潜在关系，目前尚不清楚。

近日，宾夕法尼亚大学的Rumela Chakrabarti团队，在TNBC肿瘤微环境中发现了一个未成熟NK细胞亚群，它们可以通过上调肿瘤细胞中的Wnt信号通路维持肿瘤细胞干性，促进肿瘤进展，与TNBC患者总生存率较差相关。

好消息是，清除NK细胞或阻断Wnt信号通路与免疫治疗等方法联合，可以改善患者预后。这一研究结果发表在Science Translational Medicine上[10]。

文章封面

越来越多的证据表明，乳腺癌TME中浸润的免疫细胞可促进癌症进展和转移。为了探索肿瘤浸润免疫细胞对TNBC进展和转移的影响，研究团队使用了基于C3-T抗原（C3-T+）的具有高自发转移率的TNBC小鼠模型。

研究团队首先进行了scRNA-seq分析，以确定侵袭性和转移性较高的TNBC（C3-HET）和侵袭性转移性均较低的原发肿瘤（C3-WT）TME中的各种肿瘤和免疫细胞亚群。使用CD45抗体区分免疫细胞（CD45+）与肿瘤细胞和成纤维细胞（CD45-），共鉴定出10个CD45-细胞亚群和15个CD45+细胞亚群。

与C3-WT肿瘤相比，C3-HET肿瘤中的髓系细胞群发生改变，T细胞无明显差异。其中表达Nkg7的NK细胞和自然杀伤T（NKT）细胞亚群存在大量差异表达的基因。进一步分析显示，NK细胞是Nkg7+细胞亚群的主要组成部分。

C3-HET肿瘤中的NK细胞调控细胞毒性和活化的基因表达较低，颗粒酶B水平降低，表明这类NK细胞对肿瘤细胞的杀伤能力减弱。此外，在C3-HET肿瘤中富集的Socs3等基因，已知与NK细胞分化受损有关。

与NK细胞分化受损有关的Socs3等基因在C3-HET肿瘤中富集

流式细胞术等实验证明C3-HET肿瘤微环境中NK细胞数量增多，且主要为未成熟CD11b-CD27-NK细胞，荷瘤小鼠肺转移灶中也观察到NK细胞的增加。

研究团队还发现，C3-HET肿瘤微环境中与血管生成有关的CD34和血管内皮生长因子（VEGF）的表达增加，负调控适应性抗肿瘤免疫反应的PD-L1表达增高。在C3-HET小鼠的肺部和淋巴结中还观察到大量K14+细胞，已有研究表明，K14+细胞增多与肿瘤侵袭性增强显著相关。

这些结果表明，在TNBC的TME中未成熟NK细胞增加，并且可能与肿瘤转移和血管生成的增加有关。

C3-HET原发肿瘤中未成熟CD11b-CD27-NK细胞数量增加

研究团队接着探索了TME中NK细胞的作用。使用抗NK1.1抗体清除NK细胞可以显著抑制C3-HET小鼠肿瘤发生和进展（P=0.0106），肿瘤细胞凋亡增加、转移减少，肿瘤细胞中PD-L1的表达显著降低。清除NK细胞后，TME中CD8+细胞毒性T细胞增多，CD34+血管数量减少，小鼠腋窝淋巴结中K14+细胞也显著减少。

总的来说，清除NK细胞可以促进肿瘤细胞死亡，减少血管生成和肿瘤迁移。

清除NK细胞可以减少肿瘤生长、进展和转移

研究团队还将C3-HET浸润NK细胞与TNBC和非TNBC细胞系进行了共培养。与来自脾脏的活化NK细胞相比，C3-HET肿瘤浸润NK细胞的杀伤作用降低（P＜0.0001）。后续实验进一步证明，TNBC肿瘤浸润NK细胞能够增加TNBC肿瘤细胞干细胞特性。

mRNA-seq和scRNA-seq数据均显示，C3-HET肿瘤浸润NK细胞缺乏功能性，且颗粒酶介导的凋亡信号通路和与细胞溶解相关的信号通路均显著下调，C3-HET肿瘤中Wnt/β-catenin信号过度激活，Wnt信号通路靶基因高表达。

与C3-HET肿瘤浸润NK细胞共培养时，Wnt信号通路靶基因在肿瘤细胞中表达上调。使用泛Wnt抑制剂JW-74可逆转NK细胞介导的TNBC肿瘤球计数的增加。研究团队发现，TNBC肿瘤细胞的干性增加主要由NK细胞介导的肿瘤细胞中Wnt信号通路激活引起。

来自C3-HET肿瘤的NK细胞杀伤功能较低

由于结果表明NK细胞可能促进肿瘤细胞中PD-L1的表达，研究团队接着确定了NK细胞清除与PD-L1抑制剂联用的效果。

与单独使用PD-L1抑制剂相比，联合NK细胞清除可以降低C3-HET肿瘤的进展，肿瘤细胞凋亡增加，血管生成减少，腋窝淋巴结K14+细胞减少。

此外，清除NK细胞还可以提高荷瘤小鼠对PARP抑制剂奥拉帕利的反应性。阻断Wnt信号通路也可以增强免疫治疗或化疗在TNBC肿瘤中的效果。

清除NK细胞或阻断Wnt信号通路可以增强免疫治疗或化疗的效果

最后，研究团队在人类数据库中对研究结果进行了验证。TNBC患者TME中NK细胞的数量增加，主要为未成熟NK细胞，该亚群细胞增加与TNBC患者的不良临床结局相关。

总的来说，这项研究揭示了TNBC肿瘤微环境中未成熟NK细胞增多，通过激活Wnt信号通路增加TNBC肿瘤细胞干细胞性，清除NK细胞或阻断Wnt信号通路与免疫治疗或化疗结合，或可改善TNBC患者预后。

参考文献

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