人體骨骼是多種癌癥發生遠處轉移的重要靶器官，但骨轉移瘤的分子特征與微環境生態類型長期以來未被系統研究。癌細胞在骨骼中的定植過程復雜，除了需要克服骨骼固有的礦化組織屏障，還需應對免疫監視機制的壓力，進而促使癌癥進化出多種不同的骨骼定植與免疫逃逸機制。 目前臨床對骨轉移瘤的治療通常統一針對破骨細胞，但有部分患者對此治療無效，這可能與骨轉移瘤的異質性有關。

近日，貝勒醫學院 的張翔和 MD 安德森癌癥中心Robert Satcher教授 團隊 合作在Cell Genomics期刊上發表了題為Single-cell profiling of bone metastasis ecosystems from multiple cancer types reveals convergent and divergent mechanisms of bone colonization的研究論文。研究利用單細胞RNA測序技術，分析了來自8種癌癥共42例患者的骨轉移樣本，揭示了骨轉移微環境存在3種截然不同的免疫生態類型：巨噬細胞/破骨細胞主導型（Mφ-OC）、單核細胞主導型（Mono）和調節性/耗竭型T細胞主導型（Treg-Tex）。

研究發現，這些生態類型與原發癌癥類型之間僅有適度關聯性，來自同一種癌癥的骨轉移可能屬于不同生態類型，而不同癌癥來源的骨轉移瘤則可能匯聚到相同的生態類型，表明不同癌癥可能通過有限的幾種機制實現對骨骼的定植。進一步的分析和實驗驗證表明，不同生態類型的骨轉移瘤在骨骼重塑與免疫逃逸機制上存在明顯差異：例如，以乳腺癌為主的 M φ -OC 生態類型高度依賴破骨細胞進行骨質溶解；而以腎癌為主的 Treg-Tex 生態類型則缺乏破骨細胞，提示其可能通過其他機制實現骨骼入侵。

團隊還通過免疫熒光染色和大規模轉錄組學數據的生物信息學分析對生態類型進行了進一步驗證，發現 Treg-Tex 生態類型中調節性 T 細胞和耗竭性 CD8+ T 細胞顯著增多，并與患者的不良臨床預后緊密相關。此外，利用單細胞轉錄組推測的細胞通訊網絡，研究人員發現不同生態類型中的間充質干細胞、骨母細胞、癌相關成纖維細胞等均在骨轉移瘤中發揮重要的信號轉導功能，影響破骨細胞活化和免疫逃逸。

這一研究揭示了骨轉移瘤微環境的復雜性與異質性，闡明了癌細胞如何在不同的生態類型中進化出各自的骨定植與免疫逃逸策略，為開發針對不同骨轉移生態類型的精準治療提供了重要的理論依據。

論文的共同第一作者為博士研究生劉豐碩，以及博士后丁云峰和 許 展 ， 通訊作者為張翔教授和 Robert Satcher 教授。該研究得到了貝勒醫學院及德克薩斯大學 MD 安德森癌癥中心 相關團隊的支持。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.xgen.2025.100888

本篇論文的數據已在Zenodo完全公開：https://doi.org/10.5281/zenodo.14270976

制版人：十一

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