高表达 GCN1 与肝细胞癌进展及不良预后相关：潜在的诊疗新靶点

《Cancer Cell International》：Highly expressed GCN1 is associated with cancer progression and poor prognosis in hepatocellular carcinoma patients

为探究 GCN1 在肝细胞癌（HCC）中的作用，研究人员发现其高表达与 HCC 进展及不良预后有关，或可成诊疗靶点。

　　肝细胞癌（Hepatocellular Carcinoma，HCC）作为一种常见且恶性程度极高的肿瘤，严重威胁着全球人类的健康，是导致癌症相关死亡的主要原因之一。尽管手术、靶向治疗等手段不断发展，但 HCC 患者的总体生存率依旧处于较低水平。在这样的背景下，寻找新的分子标记物来预测 HCC 患者的预后并指导临床治疗显得尤为迫切。

来自华中科技大学同济医学院附属同济医院等机构的研究人员开展了相关研究，旨在明确 GCN1（General control non-derepressible protein 1，一种核糖体结合蛋白）的表达与 HCC 临床特征及预后之间的关系，并通过体外实验探究 GCN1 在 HCC 细胞增殖和转移过程中的作用及潜在机制。该研究成果发表在《Cancer Cell International》上。

研究人员在此次研究中，主要运用了多种公共数据库分析、功能富集分析、免疫浸润分析、细胞实验（细胞培养、质粒转染、蛋白及 RNA 相关检测等）以及统计分析等技术方法。通过对 TIMER、HCCDB、TCGA、Xena、MethSurv、Human Protein Atlas 等多个数据库的数据进行分析，结合功能富集分析中的 GO、KEGG 和基因集富集分析（GSEA）等手段，以及细胞实验中的细胞计数试剂盒 - 8（CCK-8）检测、5 - 乙炔基 - 2’ - 脱氧尿苷（EdU）检测、Transwell 实验等，全面深入地探究了 GCN1 与 HCC 的关联。

下面来详细看看研究的具体结果：

• GCN1 在 HCC 中表达上调：利用多个数据库分析发现，GCN1 在大多数癌症中表达显著升高，在 HCC 中同样如此。例如，从 TIMER 数据库可看出其在多种癌症中的高表达情况，HCCDB V2 数据库及 TCGA、Xena 数据集的分析结果均证实了 HCC 中 GCN1 mRNA 水平的上调，Human Protein Atlas 数据库的免疫组化染色结果也进一步表明 GCN1 在 HCC 中表达上调。
• GCN1 表达与 HCC 患者临床病理特征的关系：基于 TCGA - LIHC 数据集分析显示，高表达的 GCN1 与 HCC 患者的不良临床病理特征密切相关，如病理分期、组织学分级、肿瘤状态和甲胎蛋白（AFP）水平等。逻辑回归分析也表明，GCN1 表达水平与病理 T 分期、病理分期、肿瘤状态和组织学分级显著相关 。
• GCN1 表达在 HCC 中的预后和诊断价值：通过 Kaplan - Meier 生存曲线分析发现，高表达 GCN1 的 HCC 患者总生存期（OS）、疾病特异性生存期（DSS）和无进展生存期（PFI）均较短。多变量 Cox 回归分析表明，GCN1 表达是 HCC 患者独立的不良预后生物标志物。此外，通过受试者工作特征曲线（ROC）分析发现，GCN1 对 HCC 具有良好的诊断价值，其对 1 - 年和 3 - 年生存率也有较好的预测价值。研究人员还结合 GCN1 表达与关键临床特征创建了列线图，可用于预测 HCC 患者的 1 - 年、3 - 年和 5 - 年生存率 。
• GCN1 DNA 甲基化水平对 HCC 患者预后的影响：利用 MethSurv 数据库分析发现，GCN1 基因存在 7 个 CpG 甲基化位点，其中两个为不良预后甲基化位点，两个为良好预后甲基化位点 。
• GCN1 表达与 HCC 中免疫细胞浸润的关系：通过 Spearman 相关性分析发现，GCN1 表达与多种免疫细胞的浸润水平相关。Th2 细胞、辅助性 T 细胞、中央记忆性 T 细胞（Tcm）、效应记忆性 T 细胞（Tem）和自然杀伤细胞（NK CD56^bright细胞）的浸润水平与 GCN1 表达呈正相关，而树突状细胞（DC 细胞）、Th17 细胞、细胞毒性细胞、浆细胞样树突状细胞（pDCs）、CD8⁺ T 细胞等的浸润水平与 GCN1 表达呈负相关。进一步分析发现，Th2 细胞浸润水平与 GCN1 表达显著正相关，DC 细胞浸润水平与 GCN1 表达显著负相关。高 GCN1 表达组中 Th2 细胞浸润水平显著高于低表达组，DC 细胞浸润水平则显著降低 。
• GCN1 基因敲低对 HCC 细胞的影响：研究人员通过转染质粒在高表达 GCN1 的 Hep3B 和 SNU398 细胞系中敲低 GCN1。蛋白质免疫印迹（Western blot）证实了 GCN1 的下调。CCK-8 检测和 EdU 检测结果表明，敲低 GCN1 抑制了 HCC 细胞的增殖；Transwell 实验结果显示，敲低 GCN1 抑制了 HCC 细胞的迁移和侵袭能力。此外，定量逆转录聚合酶链反应（qRT-PCR）检测发现，敲低 GCN1 后，与细胞迁移和侵袭相关的标志物 MMP2 和波形蛋白（Vimentin）的 mRNA 水平显著下调，而 TIMP1 和 E - 钙黏蛋白（E-cadherin）的 mRNA 水平则上调 。
• GCN1 在 HCC 中的作用机制：将 424 例 HCC 患者根据 GCN1 表达中位数分为高、低表达组，比较两组转录谱，发现 991 个差异表达基因（DEGs）。通过 GO、KEGG 和 GSEA 分析发现，GCN1 主要参与细胞周期、DNA 复制、转化生长因子 - β（TGF - β）信号通路、Wnt 信号通路、错配修复等肿瘤相关信号通路。Western blot 检测发现，敲低 GCN1 显著下调细胞周期蛋白 B1（CCNB1）、细胞周期蛋白 D1（CCND1）以及 Wnt 信号通路相关蛋白 Wnt3A 和 β - 连环蛋白（β - catenin）的表达，提示敲低 GCN1 可能通过 Wnt/β - 连环蛋白信号通路抑制 HCC 细胞的增殖、迁移和侵袭 。

综合研究结果和讨论部分，该研究表明 GCN1 过表达与 HCC 的进展和不良预后相关，敲低 GCN1 能够抑制 HCC 细胞的增殖、迁移和侵袭能力，其机制可能与调节 Wnt 信号通路有关。这一研究成果为 HCC 的发病机制研究提供了新的视角，也为 HCC 的预后评估和治疗提供了潜在的新靶点，具有重要的临床意义。不过，该研究也存在一定的局限性，如分析的公共数据集数量有限，且结论主要基于公共数据库数据和体外实验，未来还需要更多体内实验来深入探究 GCN1 在 HCC 中的分子机制 。