ERG介导肝祖细胞向免疫抑制性PDGFRα+癌症相关成纤维细胞分化在肝癌发生中的作用机制

推荐语：本研究针对肝细胞癌（HCC）免疫抑制微环境（ISME）形成机制这一关键科学问题，通过单细胞RNA测序技术揭示了肝祖细胞（HPCs）在炎症因子刺激下通过TLR4-P38 MAPK/ERG通路异常分化为PDGFRα+癌症相关成纤维细胞（CAFs）的动态过程。研究发现PDGFRα+ CAFs通过分泌CCL3/CXCL12招募肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）并产生TGF-β诱导其M2型极化，从而构建免疫抑制微环境。该研究为HCC免疫治疗提供了新靶点，具有重要临床转化价值。

　　

肝细胞癌（HCC）是全球癌症相关死亡的第三大原因，其高度异质性和复杂的肿瘤微环境（TME）导致治疗响应率低下。近年来，免疫检查点抑制剂在HCC治疗中展现出潜力，但免疫抑制微环境（ISME）的存在仍是主要耐药原因。癌症相关成纤维细胞（CAFs）作为TME的核心组分，可通过分泌细胞因子和重塑细胞外基质促进免疫逃逸。然而，CAFs的异质性起源及其在HCC免疫抑制微环境建立中的具体机制尚未阐明，这严重制约了靶向CAFs的治疗策略开发。

海军军医大学第三附属医院的研究团队在《Cell Death and Disease》发表重要研究成果，通过整合单细胞RNA测序（scRNA-seq）、体内外功能实验和临床样本分析，首次揭示肝祖细胞（HPCs）在脂多糖（LPS）刺激下通过TLR4-P38 MAPK/ERG信号轴分化为PDGFRα⁺炎症性CAFs（iCAFs）的分子机制。研究发现这类iCAFs通过"趋化因子分泌-巨噬细胞招募-免疫抑制极化"的三步级联反应驱动ISME形成，为HCC免疫治疗提供了全新干预靶点。

研究主要采用以下技术方法：1）建立二乙基亚硝胺（DEN）诱导的大鼠原发性HCC模型，采集不同时间点（0/4/8/12/16周）肝组织进行scRNA-seq；2）通过CellPhoneDB分析细胞间通讯网络；3）使用Olink蛋白组学检测CAFs分泌组；4）构建ERG敲低的HPCs细胞模型；5）整合TCGA-LIHC和GEO数据库（GSE76427、GSE136103等）进行临床相关性分析。

结果解读
CAF亚群鉴定：通过scRNA-seq在DEN诱导的HCC模型中鉴定出6个CAF亚群，其中Pdgfra⁺ CAFs高表达炎症相关基因（如Ccl3、Cxcl12、Tgfb1），免疫荧光证实其在人类HCC纤维化区域富集。

免疫抑制功能验证：PDGFRα⁺ CAFs条件培养基显著诱导巨噬细胞向M2型极化（CD163⁺），机制上通过CCL3/CXCL12招募单核细胞，再通过TGF-β促进其免疫抑制表型转化。临床数据显示PDGFRα⁺ CAFs高浸润患者总生存期显著缩短（p<0.001）。

细胞起源追踪：拟时序分析显示HPCs→Rgs5⁺ CAFs→Pdgfra⁺ CAFs的分化轨迹。体外实验证实短期（7天）LPS处理诱导HPCs表达肌成纤维细胞标志物RGS5，而长期（14天）刺激促进PDGFRα表达。

分子机制解析：SCENIC分析锁定关键转录因子ERG，其在Pdgfra⁺ CAFs中活性最高。shRNA敲低ERG可阻断HPCs向CAFs分化，并显著减少肿瘤内M2型巨噬细胞浸润（p<0.01）。机制上，LPS通过TLR4激活P38 MAPK，进而磷酸化ERG（Ser283）驱动靶基因表达。

临床意义验证：人类肝硬化/HPCs单细胞数据再现了大鼠模型的发现，ERG与PDGFRα表达呈强正相关（r=0.64, p<2.24e-16），且ERG^high患者对PD-1抑制剂响应率更低。

这项研究首次系统阐释了HPCs-ERG-PDGFRα⁺ CAFs轴在HCC免疫逃逸中的核心作用，突破性地将发育生物学异常分化与肿瘤免疫学联系起来。发现的TLR4-P38 MAPK-ERG信号轴为开发选择性靶向iCAFs的小分子抑制剂提供了理论依据，而PDGFRα⁺ CAFs分泌组特征（CCL3/CXCL12/TGF-β）可作为预测免疫治疗响应的生物标志物。未来研究可进一步探索ERG抑制剂与PD-1抗体的联合治疗策略，或通过改造CAR-T细胞靶向清除PDGFRα⁺ CAFs，为逆转HCC免疫抑制微环境提供新思路。