具有免疫功能的鼠模型再现了人类脂肪肉瘤的异质性肿瘤-免疫微环境 开放获取

本研究构建了首个免疫具备的转基因小鼠模型（ACPP），通过条件性删除Trp53和Pten基因，成功模拟人类脂肉瘤（WDLPS和DDLPS）的病理特征及基因组异常。模型显示肿瘤免疫微环境（TIME）异质性，DDLPShi肿瘤具有高TILs和特征性CD8+ T细胞亚群（如TRM细胞），为研究免疫治疗提供了工具。此外，建立的异种移植细胞系（N1011、N1018、N1343）为评估不同治疗策略提供了可靠模型。

　　
### 中文解读：ACPP小鼠模型在脂肉瘤研究中的创新应用与多维度分析

#### 研究背景与目的
脂肉瘤（Liposarcoma, LPS）是软组织肉瘤中最常见的亚型，其低分化亚型（DDLPS）侵袭性强、转移风险高，但缺乏有效的系统治疗方案。目前，临床治疗主要依赖手术切除，而化疗和靶向治疗的响应率有限。本研究旨在构建一个具有免疫原性的自发起源的脂肉瘤小鼠模型（ACPP模型），并通过多组学分析揭示其分子机制与免疫微环境（TIME）的异质性，为开发新型疗法提供工具。

#### 实验设计与方法创新
研究团队通过基因编辑技术，利用AAV8病毒载体在脂肪细胞特异性启动子（Ap2.2）驱动下，靶向敲除Trp53和Pten基因，构建出ACPP小鼠模型。这一设计模拟了人类脂肉瘤的关键致病机制：Trp53缺失导致p53通路失活，而Pten缺失激活AKT通路，两者协同驱动肿瘤演进。实验方法涵盖以下核心步骤：
1. **模型构建**：通过交配产生同时携带Trp53和Pten基因敲除等位基因的C57BL/6小鼠，并注射AAV8病毒至脂肪垫，诱导自发性肿瘤形成。
2. **多组学整合分析**：结合基因组测序（WES）、转录组测序（RNA-seq）和免疫组化（mIHC）技术，系统解析肿瘤的分子特征与免疫景观。
3. **异质性细胞系开发**：从自发肿瘤中分离出3条同源细胞系（N1011、N1018、N1343），用于研究肿瘤异质性及免疫治疗响应差异。

#### 关键发现与机制解析
1. **病理特征与人类高度相似**：
- **组织学亚型分布**：ACPP小鼠模型中，50%为低分化脂肉瘤（WDLPS），30%为混合亚型（WDLPS/DDLPS），20%为高分化脂肉瘤（DDLPS），与人类疾病分布一致。
- **侵袭性表型**：DDLPS肿瘤出现异质性分化，部分伴随骨分化（骨肉瘤样分化），且混合亚型中可见WDLPS向DDLPS的过渡，模拟了人类肿瘤的动态演进。

2. **基因组与转录组特征**：
- **基因组不稳定性**：DDLPS中染色体12q13-15扩增（含MDM2和CDK4基因）及染色体7、15等区域拷贝数变异（CNVs）与人类数据高度吻合。
- **关键基因表达谱**：DDLPS显著上调CDK4、Hmga2等促癌基因，同时下调C/EBPa（脂肪生成抑制因子），与人类肿瘤的代谢重编程一致。

3. **免疫微环境异质性（TIME）**：
- **T细胞浸润度差异**：20%的DDLPS肿瘤呈现高TILs（肿瘤浸润淋巴细胞），其CD8+ T细胞亚群以PD-1+ LAG-3+耗竭型T细胞为主，与临床中免疫治疗响应者特征相符（如SARC028试验中20%患者对PD-1抑制剂敏感）。
- **免疫细胞功能分区**：低TILs的DDLPS肿瘤以记忆T细胞（CD103+ CXCR6+）为主，而高TILs亚型则富含中心记忆T细胞（Tcm，CD44+ CD69+ PD-1?），提示不同免疫微环境可能驱动治疗抵抗或敏感性。
- **巨噬细胞极化**：DDLPS肿瘤中M1型巨噬细胞（抗炎/促纤维化）比例较高，而高TILs亚型中M2型（促肿瘤）细胞减少，可能通过免疫代谢调控影响疗效。

4. **同源细胞系的应用价值**：
- **N1018**：生长最快（7天形成 palpable肿瘤），低表达C/EBPa和AdipoQ，显示未完全分化的脂肪细胞特征，其高CD103+ T细胞亚群提示可能对免疫检查点抑制剂敏感。
- **N1343**：来自高TILs自发肿瘤，CD8+ T细胞以PD-1+ LAG-3+耗竭表型为主，且肺转移潜能显著（29%小鼠中形成转移灶）。
- **N1011**：生长较慢，TILs密度中等，巨噬细胞浸润更显著，可能反映免疫抑制微环境。

#### 预临床转化潜力
1. **免疫治疗测试平台**：
- 模拟临床中20%的DDLPS患者对PD-1抑制剂的响应，ACPP模型允许系统性研究T细胞耗竭机制及免疫检查点抑制剂（如帕博利珠单抗）的疗效差异。
- 通过异质细胞系（如N1018 vs. N1343）比较免疫治疗敏感性，揭示肿瘤异质性对疗效的影响。

2. **靶向治疗开发**：
- **CDK4/6抑制剂**：因DDLPS中普遍存在CDK4过表达，模型可测试帕博利珠单抗、阿帕西利珠等靶向疗法的协同效应。
- **AKT通路激活**：Pten缺失导致AKT持续激活，可评估MEK抑制剂（如MK-8776）或mTOR抑制剂（如雷莫芦单抗）的疗效。

3. **联合疗法优化**：
- 结合免疫检查点抑制剂（如抗PD-1）与靶向药物（如CDK4抑制剂），通过同源细胞系筛选最佳组合。
- 例如，N1018细胞系在抗PD-1治疗后肿瘤体积延缓率达40%，提示其可能成为组合疗法的理想模型。

#### 局限性及未来方向
1. **模型局限性**：
- 未完全模拟人类MDM2扩增亚型（占WDLPS/DDLPS的90%），未来需结合条件性MDM2过表达模型。
- 而人类DDLPS中TLS（ tertiary lymphoid structures）的形成尚不明确，需进一步解析。

2. **研究方向**：
- **单细胞测序**：解析肿瘤-免疫互作中关键细胞亚群（如耗竭T细胞、M2巨噬细胞）的功能。
- **空间转录组学**：结合多组学数据定位肿瘤免疫微环境的时空异质性。
- **临床前转化**：验证免疫检查点抑制剂（如抗LAG-3单抗）与靶向药物（如CDK4抑制剂）的协同效应。

#### 结论
ACPP小鼠模型通过精准基因编辑和自然肿瘤发生机制，首次实现了脂肉瘤异质性（从WDLPS到DDLPS）与免疫微环境动态的全面模拟。其衍生同源细胞系为研究肿瘤异质性对治疗响应的机制提供了理想工具，特别在探索免疫治疗耐药性（如T细胞耗竭）和靶向治疗（如CDK4/6抑制剂）的优化组合方面具有重大应用价值。该模型将加速脂肉瘤新疗法的临床前验证，为个性化治疗策略（如基于TILs分型的免疫治疗）奠定基础。