白三烯 A4 水解酶（LTA4H）通过调节肿瘤微环境在肝细胞癌发生发展中的多面角色

本文揭示 LTA4H 在肝细胞癌（HCC）中的保护作用，为 HCC 诊疗提供新策略和潜在靶点。

　　一、引言
肝细胞癌（HCC）作为全球常见的原发性肝癌，严重威胁人类健康，其发病率和死亡率居高不下。许多患者确诊时已处于晚期，治疗手段有限，预后较差，且肿瘤的异质性进一步增加了治疗难度。慢性肝损伤和炎症在 HCC 的发病机制中起着关键作用，而炎症介质对肿瘤微环境（TME）的影响至关重要。肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）在 HCC 中大量存在，其 M2 样表型与肿瘤进展密切相关，是潜在的治疗靶点。白三烯 A4 水解酶（LTA4H）作为一种多功能锌金属酶，在多种恶性肿瘤中发挥作用，但它在肝癌，尤其是在调节 TME 方面的作用尚不清楚。本研究旨在探究 LTA4H 在 HCC 中的作用及机制，为 HCC 的治疗提供新的思路和潜在靶点。

二、LTA4H 与 HCC 患者预后的关系
研究人员通过对人类 HCC 组织和配对的相邻组织进行免疫组织化学（IHC）分析、蛋白质和 mRNA 水平检测，以及对小鼠 HCC 模型的研究发现，LTA4H 在 HCC 中表达显著下调。进一步分析表明，LTA4H 表达与患者的总体生存和无复发生存密切相关，低表达 LTA4H 的患者预后较差。通过对多个队列的研究验证，证实了 LTA4H 在人类 HCC 发展中具有抑制作用，是预测患者预后的重要指标。

三、LTA4H 对肝癌发生的影响
为深入研究 LTA4H 在肝癌发生中的作用，研究人员构建了肝细胞特异性 LTA4H 敲除（LTA4H^Δhep）和全身性 LTA4H 敲除（LTA4H^KO）小鼠模型，并在二乙基亚硝胺（DEN）诱导的 HCC 模型中进行研究。结果显示，LTA4H 缺失导致小鼠肝脏与体重比增加、肿瘤数量增多，同时血浆中丙氨酸氨基转移酶（ALT）和天冬氨酸氨基转移酶（AST）水平升高，表明肝细胞损伤加剧。此外，LTA4H^Δhep和 LTA4H^KO小鼠肝脏中受损肝细胞和增殖性肿瘤细胞的比例增加，说明 LTA4H 缺乏会促进肝癌的发生发展，且 LTA4H 在非实质细胞中可能对肿瘤进展有促进作用。

四、LTA4H 调节肝细胞损伤的机制
对 LTA4H^f/f和 LTA4H^KO小鼠的原代肝细胞进行 RNA 测序和京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析发现，LTA4H 敲除导致与丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路和 erb - b2 受体酪氨酸激酶（ErbB）信号通路相关的基因下调。进一步研究表明，LTA4H 敲除主要降低了 JNK 的磷酸化水平，而对 ERK 和 P38 的磷酸化水平无明显影响。此外，表皮生长因子（Egf）、表皮生长因子受体（Egfr）和 Nras 等在 ErbB 信号通路中的关键基因在 LTA4H^KO肝细胞中表达降低。已知 LTB4 可通过 BLT1 或 BLT2 受体促进 JNK 磷酸化，而在 LTA4H^Δhep和 LTA4H^KO小鼠中，LTB4 水平显著降低。实验表明，LTB4 可诱导 JNK 和 c - Jun 磷酸化，而抑制 JNK、BLT1 或 BLT2 可减少这种磷酸化，并减轻肝细胞损伤。综合这些结果，LTA4H 通过激活 JNK 信号通路来减轻肝细胞损伤，对肝细胞起到保护作用。

五、LTA4H 对肿瘤微环境的影响
利用质谱流式细胞术（CyTOF）分析 LTA4H^f/f和 LTA4H^KO小鼠 HCC 模型的肿瘤样本发现，LTA4H 缺乏导致肿瘤微环境中 CD206⁺巨噬细胞和中性粒细胞浸润增加，而 CD40⁺巨噬细胞和程序性死亡配体 1（PD - L1⁺）树突状细胞浸润减少。进一步研究发现，CD206⁺巨噬细胞为免疫抑制性的 M2 样巨噬细胞，CD40⁺巨噬细胞为 M1 样巨噬细胞，LTA4H^KO肿瘤中 CD206⁺巨噬细胞与 CD40⁺巨噬细胞的比例显著增加。通过对人类 HCC 的单细胞 RNA 测序数据分析发现，髓系细胞是表达 LTA4H 的主要非实质细胞，且 LTA4H 在巨噬细胞极化中发挥重要作用。这些结果表明，LTA4H 缺乏会使肿瘤微环境向免疫抑制方向转变，促进 HCC 的进展。

六、LTA4H 影响巨噬细胞极化的机制
研究人员对 LTA4H^f/f和 LTA4H^KO肝细胞中差异表达的分泌基因进行研究，发现 LTA4H 敲除后，多个与 M2 巨噬细胞极化相关的基因，如 Ltbp1、Lcn2 等表达上调。进一步研究证实，LTA4H 对 LTBP1 的表达具有负调控作用，且高表达的 LTBP1 与患者预后不良相关。LTBP1 作为潜伏转化生长因子 β（TGF - β）结合蛋白家族成员，可促进 TGF - β 的分泌和激活。TGF - β 在 HCC 进展中发挥重要作用，可促进 M2 巨噬细胞分化，抑制 CD8⁺T 细胞、自然杀伤细胞和树突状细胞的活性，增强 CD4⁺调节性 T 细胞的活性。实验表明，LTA4H^KO条件培养基可促进 M2 极化，而阻断 TGF - β 可消除这种作用。综上所述，LTA4H 通过调节 LTBP1 的表达和 TGF - β 的分泌与激活，促进 M2 样巨噬细胞极化，进而影响 HCC 的进展。

七、LTA4H 调节 LTBP1 表达的分子机制
研究发现，LTA4H 可能通过 mRNA 加工而非转录和稳定性来调节 Ltbp1 的表达。通过免疫共沉淀（coIP）结合液相色谱 - 串联质谱（LC - MS/MS）分析，鉴定出 HNRNPA1 是与 LTA4H 相互作用的潜在蛋白。HNRNPA1 参与 RNA 加工、运输和定位等过程，且 LTBP1 是 HNRNPA1 的剪接靶点。实验证实，LTA4H 与 HNRNPA1 相互作用，且这种相互作用不依赖于 RNA。LTA4H 过表达可减少 HNRNPA1 与 Ltbp1 mRNA 的结合，而 LTB4 处理可增加 HNRNPA1 的磷酸化，抑制其与 Ltbp1 mRNA 的结合。此外，LTA4H 通过 HNRNPA1 促进自身的核定位。在体内实验中，敲低 Hnrnpa1 或 Ltbp1 可显著抑制 LTA4H 缺乏诱导的肿瘤进展。这些结果表明，LTA4H 通过促进 HNRNPA1 的磷酸化，抑制其介导的 LTBP1 表达，从而影响 HCC 的发展。

八、TGF - β 阻断对免疫治疗效果的影响
鉴于 LTA4H 缺乏导致的免疫抑制微环境，研究人员探究了阻断 TGF - β 是否能改善 HCC 的免疫治疗效果。构建 Hepa1 - 6 细胞的原位 HCC 小鼠模型，并给予抗 PD - 1、抗 TGF - β 或两者联合治疗。结果显示，LTA4H^KO肿瘤对单药抗 PD - 1 治疗具有抗性，而联合治疗可显著抑制肿瘤生长。通过 mIHC 分析发现，联合治疗可有效减少 PD - 1⁺CD8⁺T 细胞的比例，增加 GZMB⁺CD8⁺T 细胞的比例，并促进 CD8⁺T 细胞浸润。对接受免疫检查点抑制剂（ICIs）治疗的 HCC 患者的分析发现，响应者的 LTA4H 水平显著高于无响应者，且 CD206⁺巨噬细胞数量较少。这表明 LTA4H 可作为指导 HCC 免疫治疗的潜在生物标志物，而阻断 TGF - β 可增强 LTA4H 缺陷型 HCC 对 ICIs 的敏感性，为 HCC 的治疗提供了新的策略。

九、LTA4H 在 HCC 中表达下调的机制
为探究 LTA4H 在 HCC 中表达下调的原因，研究人员对 CHCC - HBV 队列进行分析，发现与 LTA4H 表达相关的蛋白在组蛋白去乙酰化酶（HDACs）和乙酰转移酶相关通路中显著富集。已知 HCC 中存在乙酰辅酶 A 合成减少的情况，推测 LTA4H 下调与组蛋白去乙酰化功能障碍有关。实验表明，使用曲古抑菌素 A（TSA）和烟酰胺处理可增强 Lta4h mRNA 的表达，补充乙酰辅酶 A 可进一步增强这种效果。对 TCGA - LIHC 数据库和 CHCC - HBV 队列的分析发现，HDAC1 和 HDAC2 在 HCC 中表达升高，且与预后不良相关，LTA4H 与 HDAC1 和 HDAC2 呈负相关。敲低 HDAC1 可显著增加 LTA4H 的转录和蛋白水平，且 HDAC1 沉默可促进 H3K27ac 在 LTA4H 启动子处的积累。这些结果表明，降低的乙酰辅酶 A 水平和升高的 HDAC1 表达通过抑制 H3K27ac 修饰，抑制了 LTA4H 在 HCC 中的表达。

十、讨论
LTA4H 在不同癌症和炎症性疾病中发挥着不同的作用。在本研究中，发现 LTA4H 缺失与 HCC 的发生和免疫治疗反应相关。LTA4H 缺失加剧了肝脏损伤，促进了 M2 样巨噬细胞的浸润，通过 TGF - β 依赖的 M2 样极化驱动 HCC 的进展。此外，LTA4H 通过核机制调节 LTBP1 的表达和 TGF - β 的分泌与激活，这为理解 LTA4H 在肿瘤微环境中的作用提供了新的视角。联合治疗在 HCC 治疗中具有潜在的应用价值，阻断 TGF - β 可逆转 LTA4H 缺陷型肿瘤的免疫抑制，增强 ICIs 的疗效。LTA4H 可作为预测免疫治疗反应的生物标志物，为 HCC 患者的个性化治疗提供依据。同时，研究还揭示了 LTA4H 在 HCC 中表达下调的机制，为进一步研究 LTA4H 的调控提供了方向。然而，本研究也存在一些局限性，如巨噬细胞耗竭实验无法直接证明 CD206⁺巨噬细胞对 LTA4H 的依赖性，对核 LTA4H 的功能和机制了解还不够全面，以及 LTA4H 在免疫细胞中的功能有待进一步探索。未来的研究需要进一步深入探讨这些问题，以更好地理解 LTA4H 在 HCC 中的作用，为 HCC 的治疗提供更有效的策略。