Nature Aging
人类乳腺癌中细胞群体的分子特征和生物学特性随年龄变化

小赛推荐：

该研究系统分析了乳腺癌微环境随年龄变化的分子特征，揭示了不同亚型乳腺癌中与年龄相关的细胞状态变化。研究通过单细胞测序和空间分析方法，发现三阴性乳腺癌中上皮-间质转化和炎症反应随年龄增长而增强，而激素受体阳性乳腺癌中血管和免疫代谢相关通路随年龄下降。这些发现为年龄适应性治疗提供了潜在靶点。

 

文献概述
本文《人类乳腺癌中不同年龄相关细胞状态的分子和生物学特征》发表于《Nature Aging》杂志，回顾并总结了年龄与乳腺癌进展之间的关系，特别是肿瘤微环境中细胞状态的变化。研究强调了不同分子亚型乳腺癌在不同年龄组中的差异，为开发基于年龄的治疗策略提供了理论基础。

背景知识
乳腺癌是全球第二常见的癌症类型，且年龄是其重要风险因素。年轻患者（<45岁）和老年患者（>65岁）的乳腺癌预后较差，无论亚型如何。目前，乳腺癌治疗因年龄而异，主要由于耐受性、共病及毒性差异。然而，这些患者在临床试验中代表性不足，导致研究结果可能无法反映真实世界疗效。三阴性乳腺癌（TNBC）在年轻患者中更常见，而激素受体阳性（HR+）乳腺癌在老年人中更常见。尽管已有研究揭示了不同亚型乳腺癌的分子特征，但年龄如何影响肿瘤微环境中的细胞类型及其相互作用尚不清楚。本研究采用单细胞转录组和空间分析技术，结合新开发的ASPEN分析流程，系统解析了年龄相关分子程序的变化，并揭示了潜在的治疗靶点。

 

构建基因敲除、点突变或过表达小鼠模型，助力乳腺癌相关基因功能研究与药物开发。

了解更多

 

研究方法与实验
研究团队整合了现有批量和单细胞转录组数据，开发并应用了Age-Specific Program ENrichment（ASPEN）分析流程，识别与年龄相关的基因表达程序。同时，结合CellChat分析，研究不同年龄组间细胞互作网络的变化，并通过多重免疫荧光（mIF）验证上皮-间质转化（EMT）和COX4表达等关键发现。实验涵盖TNBC和ER+乳腺癌的细胞组成、基因表达、功能富集、细胞互作和空间定位分析。

关键结论与观点

• 三阴性乳腺癌（TNBC）中，上皮-间质转化（EMT）相关基因随年龄增长而显著上调，同时伴随免疫应答和KRAS信号增强，氧化磷酸化（OXPHOS）下降。
• ER+乳腺癌中，ESR1表达增加，但血管和免疫细胞代谢相关基因随年龄减少，提示雌激素水平下降可能影响基因表达。
<1i>应用ASPEN流程分析，发现TNBC中iCAFs和myCAFs的炎症反应随年龄增强，而ER+乳腺癌中血管和T细胞的代谢相关程序下降。
• 细胞互作分析显示，老年TNBC患者中肿瘤细胞与T细胞、巨噬细胞的互作增强，而年轻患者中CAF与肿瘤细胞的互作更活跃。
• 老年ER+乳腺癌患者中，肿瘤细胞与T细胞、内皮细胞的互作增强，而年轻患者中血管和免疫细胞间互作更强。
• mIF验证显示，老年TNBC患者中vimentin与panCK共定位增强，提示EMT现象；老年ER+患者中COX4表达下降，提示代谢活性降低。

研究意义与展望
本研究首次系统性地揭示了乳腺癌微环境中的细胞类型特异性年龄相关变化，为个性化治疗提供了新的生物标志物和靶点。未来可进一步探索这些年龄相关程序在治疗反应中的作用，并开发针对不同年龄组的靶向治疗策略。

 

提供标准化表型分析服务，涵盖代谢、行为、免疫等多方面，支持乳腺癌模型的功能验证。

了解更多

 

结语
本研究通过单细胞和空间组学分析，系统地揭示了乳腺癌微环境中细胞状态的年龄相关差异。三阴性乳腺癌中，老年患者呈现更强的上皮-间质转化和免疫炎症反应，而激素受体阳性乳腺癌中，老年患者则表现为血管和免疫代谢程序的抑制。这些发现强调了在乳腺癌治疗中考虑患者年龄的重要性，并为开发基于年龄的治疗策略提供了新的分子靶点。

 

Adrienne Parsons, Esther Sauras Colón, Meghana Manjunath, Peter van Galen, and Sandra S McAllister. Cell populations in human breast cancers are molecularly and biologically distinct with age. Nature Aging.