DLGAP4通过调控染色质重塑与免疫浸润促进肝细胞癌发展的生物信息学分析

《Journal of Gastrointestinal Cancer》：Bioinformatics Analysis Reveals the Role of DLGAP4 in the Development and Progression of Hepatocellular Carcinoma

本研究针对DLGAP4在肝细胞癌（HCC）中的作用机制不明确的问题，通过生物信息学分析与实验验证相结合的方法展开研究。结果显示DLGAP4在HCC组织中显著上调，与患者不良预后相关，并通过调控染色质重塑和蛋白翻译过程影响肿瘤进展。该研究首次揭示DLGAP4与HCC免疫微环境中CD4+T细胞、B细胞等免疫细胞浸润的相关性，为HCC的预后判断和免疫治疗提供了新的潜在靶点。

　　

在全球癌症负担中，肝细胞癌（HCC）占据原发性肝癌的90%以上，其发病率和死亡率近年来显著上升。尽管手术切除、肝移植和靶向治疗等手段不断进步，但患者五年生存率仍徘徊在10%-20%之间。由于缺乏特异性早期诊断标志物，多数患者确诊时已处于晚期，这使得寻找新的治疗靶点成为改善预后的关键。

以往对DLGAP家族的研究多聚焦于神经系统疾病，尤其是DLGAP5在多种癌症中的促癌作用已被广泛报道。然而，其同源蛋白DLGAP4在HCC中的功能却如同未被探索的深海，相关研究几乎空白。这种认知缺口促使Feng Yang、Shoufeng Chang等研究人员展开系统性探索，他们通过整合生物信息学分析与临床样本验证，首次揭示DLGAP4在HCC中的表达模式、预后价值及免疫调控作用。这项发表于《Journal of Gastrointestinal Cancer》的研究，为理解HCC的发病机制提供了新的视角。

关键技术方法概述

研究团队利用TCGA（The Cancer Genome Atlas）和GEO（Gene Expression Omnibus）公共数据库获取HCC患者的转录组数据和临床信息，通过差异表达分析和生存分析揭示DLGAP4的表达与预后关联。功能富集分析（GO/KEGG）和基因集变异分析（GSVA）用于探索DLGAP4相关生物学通路。单细胞RNA测序数据（GSE151530、GSE189903）解析细胞簇中DLGAP4的表达特征，TIMER2.0平台评估免疫细胞浸润水平。最后，通过40例HCC临床样本的免疫组织化学（IHC）染色验证DLGAP4蛋白表达及免疫细胞标记物（CD3、CD8、Foxp3等）的分布。

DLGAP4在HCC中高表达且与临床特征相关

通过TIMER2.0数据库的泛癌分析发现，DLGAP4在包括HCC在内的15种癌症组织中显著上调。TCGA数据集中，HCC肿瘤组织的DLGAP4 mRNA水平明显高于癌旁正常组织，这一结果在配对样本分析中得到进一步验证。受体操作特征曲线（ROC）分析显示DLGAP4区分癌与非癌组织的特异性较高。临床关联分析表明，DLGAP4高表达与甲胎蛋白（AFP）水平>300 ng/mL、年龄>60岁、女性性别及乙肝病毒（HBV）阳性等临床参数显著相关。

DLGAP4调控染色质重塑与蛋白翻译

通过Pearson相关性分析筛选出与DLGAP4显著相关的基因（|R|>0.5），并进行功能富集分析。在TCGA和GSE14520数据集中，DLGAP4主要富集于RNA聚合酶II介导的转录正调控、rRNA加工和染色质重塑等生物过程。细胞组分分析显示其与核质、细胞质相关，分子功能则涉及蛋白结合和钙黏蛋白结合。KEGG通路分析提示DLGAP4参与内吞作用、细菌上皮侵袭等信号网络。GSVA进一步证实DLGAP4表达与染色质重塑和蛋白翻译功能评分呈正相关，表明其可能通过调控转录起始和翻译准备促进肿瘤细胞增殖。

DLGAP4与翻译及转录活性基因正相关

研究发现DLGAP4与EIF4G1、RPS6、KRAS等蛋白翻译调控基因，以及AICDA、CDT1、CDK9等染色质重塑标记基因均呈正相关。这些关联在TCGA和GSE14520数据集中高度一致，提示DLGAP4可能通过协同上调关键基因驱动肿瘤的转录翻译机器。

单细胞测序揭示DLGAP4高表达细胞簇的特征

对HCC组织单细胞数据进行聚类分析，发现DLGAP4主要富集于恶性肝细胞簇（标记基因：AFP、ALB、GPC3、HNF4A）。这些细胞同时高表达干性标记PROM1、肿瘤相关巨噬细胞标记APOE、铁死亡相关蛋白SLC40A1、代谢重编程酶SQLE/ACSL4及细胞周期调控蛋白CDKN3/PRC1，提示DLGAP4高表达肿瘤细胞具有干细胞特性、代谢异常和促血管生成表型。

DLGAP4表达与免疫细胞浸润关联

TIMER2.0分析显示，DLGAP4表达与CD4⁺T细胞、B细胞、树突状细胞、巨噬细胞和中性粒细胞浸润水平正相关（r>0.3），而与CD8⁺T细胞关联微弱（r=0.086）。免疫组化结果进一步证实，DLGAP4高表达肿瘤中CD3⁺T细胞和Foxp3⁺Tregs增多，而CD8⁺T细胞、记忆T细胞标记CD45RO及细胞毒性分子Granzyme B表达降低，表明DLGAP4可能通过促进免疫抑制性微环境助力肿瘤免疫逃逸。

DLGAP4是HCC的独立预后因素

生存分析显示，TCGA和GSE14520队列中DLGAP4高表达患者中位总生存期显著缩短（TCGA：697天 vs. 870天）。多因素分析确认DLGAP4为HCC的独立风险因子，凸显其预后预测价值。

结论与展望

本研究系统阐明了DLGAP4在HCC中的致癌作用：其通过调控染色质重塑与蛋白翻译促进肿瘤进展，并塑造以Tregs增多、CD8⁺T细胞功能抑制为特征的免疫豁免微环境。尽管生物信息学分析得到实验验证，但DLGAP4影响染色质动态的具体分子机制仍需深入探索。该研究不仅将DLGAP4确立为HCC潜在预后生物标志物，更为其作为免疫治疗新靶点提供了理论依据，为改善HCC临床管理策略开辟了新路径。