IF50.5｜抗孕激素重塑乳腺基质并抑制祖细胞活性

12周醋酸乌利司他治疗降低乳腺密度、胶原组织与硬度，并抑制管腔祖细胞活性。

这篇按生信解读号的读法拆：先看背景和问题，再看作者怎么做、做出了哪几条硬发现，最后把数据和代码收走。

研究背景

乳腺癌是全球女性癌症死亡主因，孕激素通过旁分泌信号促进乳腺干细胞和祖细胞增殖，增加导管分支与复杂性。管腔祖细胞被认为是基底样乳腺癌的起源细胞，其增殖受孕激素受体阳性管腔成熟细胞分泌的旁分泌因子调控。临床研究显示，抗孕激素如米非司酮可降低乳腺上皮增殖，但缺乏对乳腺微环境及祖细胞活性的系统评估。乳腺密度是公认的乳腺癌风险因素，与胶原含量和组织硬度相关，但抗孕激素对乳腺基质重塑及密度的影响尚不清楚。

科学问题

卡在哪里： 此前研究多聚焦于抗孕激素对上皮增殖的直接抑制，缺乏对乳腺微环境（尤其是细胞外基质组成、胶原组织和组织硬度）的系统评估，也未明确抗孕激素是否通过基质重塑间接影响管腔祖细胞活性。

本文要回答： 评估12周醋酸乌利司他治疗对乳腺密度、基质组成与硬度、以及管腔祖细胞活性的影响，并解析其细胞与分子机制。

技术路线

作者主要用了：scRNA-seq、LCM-蛋白质组、成像质谱流式、原子力显微镜、MRI、流式分选。

研究采用单臂临床试验，纳入24名乳腺癌高风险绝经前女性，在黄体期进行基线乳腺活检，经12周醋酸乌利司他治疗后对侧乳腺再次活检。对配对样本进行多组学分析：单细胞转录组解析细胞类型和通讯变化，激光捕获显微切割结合蛋白质组定量基质蛋白，成像质谱流式分析管腔祖细胞与胶原的空间关系，原子力显微镜测量组织硬度，MRI评估乳腺纤维腺体体积。体外利用不同硬度水凝胶培养乳腺类器官，验证基质硬度对祖细胞活性的影响及抗孕激素的干预效果。

图 1　Fig. 1。图1展示了临床试验流程和主要临床终点。a为研究设计示意图，包括基线黄体期活检、12周UA治疗后对侧活检及多组学分析。b显示Ki67阳性细胞比例在治疗后显著下降（P<0.0001）。c显示上皮面积/小叶面积比降低。d流式细胞术显示管腔祖细胞比例下降。e和f分别显示混合集落和乳腺球形成效率降低。g显示SOX9+Ki67+细胞比例下降。整体表明抗孕激素治疗抑制上皮增殖和祖细胞活性。

核心亮点

亮点 1｜抗孕激素降低管腔祖细胞比例与活性

治疗后Ki67阳性上皮细胞比例从8.2%降至2.9%（P<0.0001），流式细胞术显示管腔祖细胞（CD49f+EpCAM+）比例从43%降至30%（P<0.001），混合集落形成比例从70%降至55%（P<0.05），乳腺球形成效率从0.29%降至0.16%（P<0.01）。SOX9+增殖细胞比例从4.4%降至1.3%（P<0.05）。这些数据表明抗孕激素治疗显著抑制了管腔祖细胞的数量和功能，而管腔祖细胞是基底样乳腺癌的潜在起源细胞。

图 2　Fig. 2。图2呈现单细胞转录组分析结果。a为实验流程。b为UMAP图，显示7种主要细胞类型。c为标记基因点图。d显示治疗后LASP细胞比例下降。e显示LHS细胞差异基因最多。f显示LHS、成纤维细胞和BMYO细胞下调配体数量多。g和h显示BMYO和成纤维细胞是主要胶原信号发送者，治疗后胶原信号强度降低。i和j进一步显示FB1和BMYO1亚群胶原基因下调，影响与上皮亚群的通讯。

亮点 2｜单细胞转录组揭示基质细胞胶原信号下调

对6对样本的115,875个细胞进行scRNA-seq，鉴定出7种主要细胞类型。差异丰度分析显示管腔祖细胞/LASP比例显著下降。配体-受体分析发现基底肌上皮细胞和成纤维细胞是胶原信号的主要发送者，治疗后其胶原信号强度显著降低。NicheNet分析预测管腔激素感应细胞分泌的WNT5A和RARRES1下调可调控成纤维细胞中COL6A3表达，提示抗孕激素通过旁分泌机制重塑基质。

图 3　Fig. 3。图3展示激光捕获显微切割蛋白质组学和成像质谱流式结果。a为LCM示意图。b为蛋白质检测韦恩图。c火山图显示COL6A2和COL6A3显著下调。d通路富集显示ECM相关通路下调。e显示27种基质组蛋白下调。f和g显示SOX9高表达细胞与胶原VI和纤连蛋白空间邻近，但与胶原I无关联。该图将基质蛋白变化与祖细胞空间定位联系起来。

亮点 3｜蛋白质组学证实胶原VI显著下调

激光捕获显微切割结合质谱分析4对样本，共鉴定1,519种蛋白。治疗后65种蛋白差异表达，其中COL6A2和COL6A3是最显著下调的蛋白。通路富集分析显示ECM组织、胶原形成等通路下调。在65种差异蛋白中，27种为基质组蛋白，包括13种胶原、7种糖蛋白、3种蛋白聚糖等，表明抗孕激素广泛重塑乳腺细胞外基质。

图 4　Fig. 4。图4展示基质硬度对祖细胞活性的影响及临床影像学结果。a显示硬水凝胶中TNFSF11、SOX9和KIT表达上调。b和c显示抗孕激素阻断硬度诱导的SOX9和KIT蛋白表达及乳腺球形成效率增加。d显示治疗后胶原纤维排列有序性下降。e显示原子力显微镜测得组织硬度降低。f显示MRI纤维腺体体积减少。g显示高乳腺密度组Ki67下降更显著。h显示高密度组孕激素靶基因表达更高。i为机制示意图。

亮点 4｜SOX9高表达祖细胞与胶原VI空间关联

成像质谱流式分析8对样本，发现SOX9高表达管腔祖细胞在基线和治疗后均与高胶原VI和纤连蛋白区域邻近，但与胶原I无显著关联。Ki67+细胞在SOX9高表达群体中比例更高，治疗后两群体增殖均下降。该空间关联提示胶原VI可能构成管腔祖细胞的特定微环境，抗孕激素虽降低胶原VI表达但未完全消除其与祖细胞的空间共定位。

亮点 5｜基质硬度驱动祖细胞活性且被抗孕激素阻断

体外培养乳腺类器官于不同硬度水凝胶中，发现硬基质（1800-3000 Pa）上调TNFSF11、SOX9和KIT表达，并增加乳腺球形成效率。醋酸乌利司他或奥那司酮处理可阻断硬度诱导的SOX9和KIT上调及乳腺球形成效率增加。原子力显微镜测量显示治疗后组织硬度降低，胶原纤维排列有序性下降。MRI显示12名参与者纤维腺体体积显著减少。

亮点 6｜高乳腺密度女性获益更显著

按Volpara密度分级将参与者分为高密度（BIRADS C/D）和低密度（BIRADS A/B）组，发现高密度组Ki67下降幅度显著大于低密度组。RNA-seq分析显示高密度组中TNFSF11、CXCL13等孕激素靶基因表达更高，且与密度体积百分比正相关。这表明基线乳腺密度高、孕激素信号活跃的女性可能从抗孕激素治疗中获益更多。

生信可带走

这一块是给做分析的人用的，不是科普点缀。

• 方法栈： scRNA-seq、LCM-蛋白质组、成像质谱流式、原子力显微镜、MRI、流式分选
• 公开数据： 原文未给出公开组学登录号
• 代码： 原文未给出公开 GitHub/GitLab 仓库
• 谁该点开原文： 关注乳腺癌预防、激素调控与肿瘤微环境的研究者，以及开发基质靶向策略的转化科学家。

带走一句

抗孕激素通过重塑乳腺基质、降低硬度和胶原VI表达，间接抑制管腔祖细胞活性，为乳腺癌预防提供基质靶向新思路。