CAT 和 CXCL8:非酒精性脂肪性肝炎发展为肝癌进程中的关键 “角色”

【字体: 时间:2025年03月15日 来源:Discover Oncology 2.8

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  为探究非酒精性脂肪性肝炎(NASH)进展为肝癌(HCC)机制及免疫特征与预后关系,研究发现 CAT 和 CXCL8 影响 NASH-HCC 进展及患者预后。

  肝癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)是一种发病率和死亡率都很高的恶性肿瘤,严重威胁着人类的健康。就像一颗隐藏在身体里的定时炸弹,随时可能被引爆。目前,免疫疗法是晚期肝癌新获批的重要治疗手段,但非酒精性脂肪性肝炎(Nonalcoholic steatohepatitis,NASH)如何发展成肝癌,以及肝癌的免疫特征与患者预后之间的关系,仍然是医学领域亟待解开的谜团。
为了攻克这些难题,中山大学第五附属医院的研究人员展开了深入的研究。他们的研究成果发表在《Discover Oncology》上,为我们理解肝癌的发展机制和治疗策略提供了新的方向。

研究人员运用了多种关键技术方法。首先从 GEO 数据库获取 NASH 和 NASH-HCC 患者的数据,利用 R 语言的 limma 包对表达矩阵进行标准化和差异分析,筛选出差异表达基因(Differentially expressed genes,DEGs)。接着,使用 clusterProfiler 包进行 GO 和 KEGG 富集分析,探索相关生物学过程和信号通路。通过在线数据库构建蛋白质 - 蛋白质相互作用(Protein–protein interaction,PPI)网络,筛选出关键基因。运用 GEPIA 数据库和 TCGA 队列进行生存分析和 lasso 回归模型构建。还用 cibersort、ssGSEA、Xcell 等方法分析免疫浸润情况,利用免疫组化染色验证基因表达。

下面来看看具体的研究结果:

  1. 差异表达基因筛选:研究人员从 GEO 数据库获取数据集 GSE164760,包含 74 例 NASH 样本和 53 例 NASH-HCC 样本。经过标准化处理和差异分析,共筛选出 33 个上调基因和 77 个下调基因。这些基因就像是肝癌发展过程中的 “开关”,控制着疾病的进程。
  2. 富集分析:对 110 个差异表达基因进行 GO 和 KEGG 富集分析,发现相关生物学过程和信号通路大多与代谢有关,其中对外源刺激的反应、细胞对外源刺激的反应、化学致癌 - DNA 加合物等与肿瘤发生密切相关。这表明在 NASH 发展为 HCC 的过程中,代谢的改变起着重要作用。
  3. PPI 网络和关键基因筛选:构建 PPI 网络后,通过度算法和 MNC 算法筛选出关键基因。其中,CAT 和 CXCL8 脱颖而出,CAT 是下调基因中排名最高的,而 CXCL8 是上调基因中排名最高的。这两个基因可能是 NASH 发展为 HCC 进程中的关键 “节点”。
  4. 对患者生存的影响:利用 GEPIA 数据库和 TCGA 队列进行生存分析,发现 CAT 是肝癌进展的保护因素,高表达 CAT 的患者生存时间更长;而 CXCL8 是风险因素,高表达 CXCL8 的患者生存时间较短。将两者结合使用,能更好地区分不同生存获益的患者。这就好比给医生提供了一个预测患者预后的 “指南针”。
  5. 免疫浸润分析:对 NASH-HCC 样本进行免疫浸润分析,发现其微环境富含活化的肥大细胞、M0 巨噬细胞、滤泡辅助性 T 细胞和幼稚 B 细胞。进一步分析发现,低 CAT 高 CXCL8 表达的患者免疫浸润更广泛,但幼稚 CD8+T 细胞减少。这意味着这种表达模式可能影响肿瘤的免疫逃逸和患者的预后。
  6. 免疫检查点和免疫治疗效果分析:研究发现,低 CAT 高 CXCL8 表达的患者组中,常见免疫检查点 PDCD1、CTLA4 和 CD274 的表达水平更高,TIDE 评分、功能障碍评分和排除评分也更高,提示更强的免疫逃逸和可能更差的免疫治疗反应。这为临床选择免疫治疗方案提供了重要参考。
  7. 免疫组化验证:对中山大学第五附属医院的 21 例 NASH-HCC 患者和 10 例 NASH 患者进行免疫组化染色,验证了 CAT 在 NASH-HCC 中表达下调,而 CXCL8 表达上调。这就像是给前面的研究结果加上了一道 “保险”,进一步证实了研究的可靠性。

在讨论部分,研究人员指出,NASH 已成为发达国家肝癌的主要病因,而本研究发现 CAT 和 CXCL8 的差异表达显著影响 NASH-HCC 和 HCC 患者的免疫浸润水平。低 CAT 高 CXCL8 表达的患者免疫浸润增加,但预后更差,可能是因为这种表达模式影响了幼稚 CD8+T 细胞的浸润,同时 CXCL8 促进肿瘤侵袭,而 CAT 则通过分解活性氧(Reactive oxygen species,ROS)等方式改善预后。

这项研究意义重大,它揭示了 NASH 发展为 HCC 过程中的关键因素,为肝癌的治疗和预后评估提供了新的潜在靶点和生物标志物。虽然研究还存在一些局限性,如未深入探究潜在机制,需要进一步验证不同患者群体的生存结果和免疫浸润情况,但这无疑为后续研究指明了方向,有望推动肝癌治疗领域的进一步发展,为更多患者带来希望。
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