激活的星形胶质细胞驱动载脂蛋白E在脑肿瘤边缘的积累

本研究针对胶质瘤微环境中星形胶质细胞（TAAs）的作用机制展开探索，揭示了肿瘤边缘区域星形胶质细胞通过上调载脂蛋白E（APOE）分泌形成独特代谢微环境的关键现象。研究人员采用ALTS1C1和GL261两种小鼠脑肿瘤模型，结合原位杂交（ISH）和免疫荧光（IF）技术，首次证实APOE在肿瘤边缘的积累主要来源于GFAP+的活化星形胶质细胞，同时发现肿瘤核心区APOE与CD68+巨噬细胞相关。该研究为理解脑肿瘤侵袭性和治疗抵抗的微环境机制提供了新视角。

　　

脑肿瘤的侵袭性和治疗抵抗一直是神经肿瘤领域的重大挑战。尽管肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）的作用已被广泛研究，但同为脑内主要基质的星形胶质细胞（Astrocytes）在肿瘤微环境（TME）中的角色却长期被忽视。这些占脑细胞半数以上的"神经保姆"不仅维持着血脑屏障和突触功能，更是大脑胆固醇代谢的核心调控者——它们合成的载脂蛋白E（APOE）如同"脂质运输船"，负责将胆固醇输送给神经元等细胞。近年研究发现，胶质母细胞瘤（GBM）细胞高度依赖外源性胆固醇，而APOE在肿瘤边缘异常富集的现象更暗示着星形胶质细胞可能通过代谢重编程参与肿瘤进展。然而，这种空间分布特征的形成机制及其生物学意义仍属未知。

国立清华大学（National Tsing Hua University）的研究团队在《Brain Tumor Pathology》发表的研究，通过多维度技术揭示了这一谜题。研究人员首先建立了ALTS1C1（小鼠星形细胞瘤）和GL261（小鼠胶质母细胞瘤）两种颅内移植瘤模型，采用空间分区策略将肿瘤组织划分为核心区、边缘区（肿瘤边界200μm内）和瘤周正常区（200-400μm）。通过免疫荧光染色、原位杂交和流式细胞术等技术，系统分析了APOE的空间分布规律及其细胞来源。

主要技术方法
研究团队通过颅内注射构建小鼠脑肿瘤模型，使用Filipin III染色检测胆固醇分布，免疫荧光（IF）标记GFAP（胶质纤维酸性蛋白）和CD68（巨噬细胞标志物），结合ViewRNA ISH技术实现APOE mRNA单分子水平可视化，并采用流式细胞术分析肿瘤不同区域的免疫细胞组成。

APOE与胆固醇在肿瘤边缘的特异性积累
Filipin III染色显示胆固醇在ALTS1C1肿瘤周围组织显著富集（图1A），这种分布模式在GL261模型中同样存在（补充图1A）。通过H&E染色划定空间分区（图1B），免疫荧光证实APOE在肿瘤边缘（8.2±4.3%）和核心（8.5±4.1%）的表达均显著高于正常组织（3.6±1.5%）（图1C,D）。

星形胶质细胞是边缘区APOE的主要来源
双标免疫荧光显示GFAP⁺活化星形胶质细胞在肿瘤边缘比例高达19.7±5.8%（图2A,B）。通过ALTS1C1-GFP模型排除了肿瘤细胞自身GFAP表达的干扰（补充图2）。更关键的是，ISH-IF双标记证实72.5±10.7%的APOE mRNA信号位于GFAP⁺细胞内（图2D-F），这一发现在GL261模型中得到验证（74.5±8.9%，补充图3D-F）。

巨噬细胞参与肿瘤核心区APOE调控
流式分析显示肿瘤核心区CD45^highCD11b⁺巨噬细胞占比达44.4±14.7%（图3B），其APOE表达强度显著高于周边组织（图3C）。免疫荧光显示CD68⁺APOE⁺区域在核心区占比高达50.9±7.2%（图3D-F），但ISH提示核心区APOE mRNA呈散在分布（补充图4），表明巨噬细胞可能通过摄取而非合成参与APOE代谢。

这项研究首次在空间维度上解析了脑TME中APOE的细胞来源异质性：边缘区主要由活化星形胶质细胞分泌，而核心区则与巨噬细胞密切关联。这种分区模式可能与肿瘤的代谢需求相关——既往研究显示，肿瘤核心细胞倾向于内源性胆固醇合成，而边缘区细胞更依赖微环境摄取。研究者推测，星形胶质细胞可能通过三种途径促进肿瘤进展：（1）通过APOE介导的脂质运输满足肿瘤细胞能量需求；（2）调节免疫微环境（如降低IL-6/IL-12分泌或增加MDSCs）；（3）直接激活肿瘤细胞Jun-APOE-LRP1等信号轴。

该研究的突破性在于将"肿瘤边缘"这一特殊解剖区域与星形胶质细胞的代谢重编程联系起来，为理解脑肿瘤的空间异质性提供了新视角。未来针对APOE-胆固醇轴的特异性干预，或可成为突破血脑屏障限制的新型治疗策略。正如作者指出，探索星形胶质细胞条件性敲除APOE的模型，将是揭示其因果关系的下一个关键步骤。