Cancer Cell：邵志敏团队等解析乳腺癌中的中性粒细胞空间异质性及临床意义

发布时间：2026-11-11来源：生物世界

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

中性粒细胞（Neutrophils）是肿瘤微环境（TME）中具有异质性且至关重要的组成部分，但其空间异质性及临床意义，目前仍知之甚少。

2026 年 11 月 9 日，复旦大学附属肿瘤医院邵志敏教授、马丁副研究员、江一舟教授、沈敏洪青年研究员作为共同通讯作者，在 Cancer Cell 期刊发表了题为：Decoding neutrophil spatial heterogeneity and clinical implications in breast cancer 的研究论文。

该研究通过整合 AI 驱动的计算病理学与单细胞空间组学，在全面的乳腺癌队列中研究了中性粒细胞的空间异质性。该研究在三阴性乳腺癌（TNBC）中鉴定出两种具有临床意义的中性粒细胞空间模式及功能异质性——邻近肿瘤的中性粒细胞与良好预后相关，而邻近免疫细胞的中性粒细胞则与免疫治疗响应相关。重要的是，利用常规计算病理学方法，可基于中性粒细胞空间异质性实现临床转化。这些发现有助于开发用于乳腺癌患者分层的基于中性粒细胞的生物标志物。

中性粒细胞是外周血中数量最多的固有免疫细胞，正日益被视为肿瘤微环境（TME）的关键组成部分。它们表现出显著的功能多样性，不同亚群在肿瘤进展中发挥关键作用。中性粒细胞可通过直接杀伤肿瘤细胞和调控适应性免疫应答发挥抗肿瘤作用。另一方面，它们也可促进肿瘤生长和血管生成，并抑制 T 细胞免疫，从而促进肿瘤进展。基于单细胞分析的最新研究进一步阐明了中性粒细胞双重作用背后的功能异质性。然而，中性粒细胞对乳腺癌临床结局和治疗反应的确切影响仍不清楚，凸显了深入探索其生物学特性的必要性。

空间异质性可以反映特定细胞群的功能多样性。肿瘤微环境（TME）不同区域或分布模式不同的细胞通常表现出不同的生物学特征，并与邻近细胞协同作用，共同影响肿瘤生物学行为和免疫反应。此外，肿瘤微环境（TME）的空间组织与患者预后和治疗响应相关。然而，乳腺癌中中性粒细胞的空间分布模式、它们如何与肿瘤微环境（TME）中的其他细胞相互作用，以及这些模式能否指导临床实践，目前仍知之甚少。因此，研究中性粒细胞的空间异质性有助于更深入地理解其生物学和临床意义。

近年来，空间技术的进步使研究人员能够更细致地研究中性粒细胞的空间异质性。基于人工智能（AI）的计算病理学提供了一种实用工具，可基于常规的 H&E 染色切片来评估大规模队列中空间模式的临床相关性。此外，单细胞空间组学能够以高分辨率、全面地研究肿瘤微环境（TME）中的中性粒细胞的分子特征及其空间相互作用。然而，鉴于计算病理学在机制探索方面的局限性，以及空间分辨组学在临床应用中的高昂成本，需要一种整合方法，以在研究和临床场景中解析中性粒细胞的空间异质性。

在这项最新研究中，研究团队建立了大规模乳腺癌队列，整合人工智能（AI）驱动的计算病理学（n = 1113）和单细胞空间组学（n = 104），以探究中性粒细胞空间模式的临床相关性和潜在生物学机制。

结果显示，中性粒细胞的临床意义在三阴性乳腺癌（TNBC）中最为显著：中性粒细胞和肿瘤细胞邻近，与良好预后相关；而中性粒细胞和免疫细胞邻近，则预示更好的免疫治疗响应。将这些空间模式与已有生物标志物相结合，可改善 TNBC 在预后和免疫治疗疗效方面的分层。空间组学及实验验证表明，邻近肿瘤的中性粒细胞通过炎症性串扰增强肿瘤细胞的 MHC-I 表达，促进免疫介导的肿瘤清除并改善预后。邻近免疫细胞的中性粒细胞表现出抗原呈递表型，且可通过靶向抑制多胺代谢加以增强，从而提高免疫检查点阻断的治疗效果。

该研究的核心发现：

数字病理学与空间组学界定了乳腺癌中中性粒细胞的异质性空间分布；
中性粒细胞的空间模式具有临床相关性，并与不同的生物学特征相关；
中性粒细胞与肿瘤之间的炎症互作介导肿瘤清除并改善预后；
抑制中性粒细胞多胺代谢可增强抗原提呈和免疫检查点阻断疗效

总的来说，该研究揭示了中性粒细胞的功能多样性和空间异质性，并提出了基于常规计算病理学的转化策略。

值得一提的是，Cancer Cell 期刊同期发表了来自西湖大学黄来源教授的评论文章：Neutrophils are known by their neighbors in breast cancer，文章指出，邵志敏团队结合大规模计算病理学、空间组学和功能实验，研究了三阴性乳腺癌肿瘤中中性粒细胞的组织分布，他们鉴定出两个具有不同临床关联的中性粒细胞微环境：靠近肿瘤的中性粒细胞与良好预后相关，而靠近免疫细胞的中性粒细胞则与免疫治疗反应相关。