单细胞RNA测序揭示乳腺癌异质性并确定TCP1为乳腺癌治疗靶点。

乳腺癌由多种细胞群体组成，这种瘤内异质性深刻影响临床行为。在此，我们利用对68份乳腺癌标本的单细胞RNA测序（scRNA-seq）以高分辨率剖析肿瘤异质性。无监督聚类识别出肿瘤微环境（TME）的所有主要细胞类型——包括恶性上皮细胞、成纤维细胞、T细胞、巨噬细胞、内皮细胞等——其比例在不同分子亚型间存在显著差异。例如，BRCA1突变的三阴性乳腺癌（TNBC）样本显示密集的免疫浸润，而雌激素受体（ER）阳性肿瘤主要为上皮细胞，与已知的亚型免疫原性差异一致。我们应用拷贝数变异推断（inferCNV）区分恶性上皮细胞，识别出约90,000个具有显著拷贝数畸变且富集癌症标志性通路的肿瘤细胞。对这些恶性细胞的重新聚类揭示了五个离散亚群。值得注意的是，KRT17阳性亚簇显示出最高的干性评分和独特的ETS家族转录因子（ERG）调控子，提示其具有干细胞样表型。利用癌症基因组图谱（TCGA）队列，我们发现该KRT17+亚群中上调的基因，特别是NFKBIA、PDLIM4和TCP1，可对患者生存进行分层。源自KRT17程序的8基因风险特征将患者分为高危和低危组，其结局显著不同。高危肿瘤的特征是免疫抑制性TME，富集M2样巨噬细胞，而低危肿瘤更常含有淋巴细胞为主的浸润。聚焦于TCP1，一种在高危肿瘤中上调的伴侣蛋白亚基，我们证明在乳腺癌细胞系中敲低TCP1可显著损害细胞迁移（伤口闭合减少约50%）和侵袭（P < 0.01）。这些发现揭示了乳腺癌内功能不同的恶性细胞状态，并确定TCP1作为破坏侵袭性、干细胞样肿瘤细胞程序的有前景的治疗靶点，最终指导更个性化的治疗策略。