单细胞多组学技术揭示了B2M介导的髓系细胞重编程机制，并构建了早期肝细胞癌复发的预测模型

肝细胞癌术后早期复发机制研究：通过单细胞多组学整合发现B2M驱动免疫细胞重塑及GAS6/PROS1信号轴激活，构建LASSO回归预测模型（AUC>0.65），并筛选出vandetanib等潜在治疗药物。

　　
肝癌术后早期复发机制的多组学解析及临床转化潜力

摘要
本研究通过整合单细胞转录组、蛋白质组及临床数据，首次系统揭示肝癌术后早期复发（2年内）的分子机制网络。研究发现，B2M蛋白通过重塑肿瘤微环境（TME）免疫格局驱动复发，并建立了基于cDC2/巨噬细胞特征的多维度预测模型。该研究为术后复发风险分层及靶向治疗提供了新思路。

1. 研究背景与科学问题
肝癌作为全球第四大癌症死亡原因，术后5年复发率高达70%以上。尽管影像组学和临床病理特征（如肿瘤大小、分化程度）已被用于风险评估，但其生物学异质性导致现有预测模型效能有限。关键科学问题在于：1）肿瘤微环境重塑的关键分子通路是什么？2）如何建立可临床转化的多组学预测体系？3）是否存在可干预的分子靶点？

2. 创新性研究方法
研究团队采用"临床-分子-细胞"三级整合策略突破传统分析框架：
- **临床数据挖掘**：纳入443例手术患者队列，发现中性粒细胞绝对值（ANC）和单核细胞计数（AMC）是独立预后因素
- **多组学整合分析**：
* 蛋白质组学：通过质谱流式技术鉴定14个复发相关蛋白（B2M、CD274、MYC等）
* 单细胞测序：解析8,623个细胞单系图谱，发现cDC2/巨噬细胞亚群比例变化
* 转录组学：构建MYC-TARGETS和IFN-γ应答双通路特征
- **空间互作网络分析**：运用CellChat算法解析3,612个细胞-细胞信号轴

3. 关键科学发现
3.1 B2M介导的免疫重塑机制
- **单细胞证据**：在复发病灶中，B2M高表达亚群（cDC2/巨噬细胞）占比提升300%
- **功能验证**：
* 免疫组化显示B2M在复发组肿瘤内巨噬细胞中特异性高表达
* PBMC实验证实B2M诱导CD206（TAM标志物）表达上调2.8倍
* 药物敏感性分析显示，靶向B2M的间充质生长因子受体抑制剂（如vandetanib）对复发病灶抑制率达65%

3.2 双信号通路驱动复发
- **MYC-TARGETS通路**：在复发组中激活程度提高4.2倍，调控TGF-β/STAT3信号轴
- **IFN-γ应答通路**：抑制状态下表达降低1.8倍，影响TLR4/NF-κB信号
- **时空特异性**：B2M在cDC2细胞分化中期（伪时间轴第3阶段）表达达峰值，与AXL受体形成正反馈环路

3.3 预测模型构建
- **特征基因**：整合RF和SVM-RFE筛选8个核心基因（包括B2M、CD274、CASP3等）
- **模型性能**：AUC达0.68（95%CI 0.63-0.73），C-index为0.82
- **分层验证**：在TCGA-LIHC队列中，高危组5年复发率（89.3%）显著高于低危组（52.1%）
- **临床转化指标**：开发B2M表达-MYC活性-AXL受体的三维评分系统（B2M-MYC-AXL评分）

4. 潜在治疗靶点
4.1 B2M靶向治疗
- 机制：抑制MHC-I类分子表达，阻断CD8+T细胞杀伤通路
- 药物筛选：发现vandetanib（tki-825）可降低B2M表达37.6%
- 机制验证：通过RNA编辑技术（CRISPRa/B）证实B2M对cDC2向TAM转化具有决定性作用

4.2 气血双通道干预
- **GAS6/PROS1信号轴**：在复发病灶中激活程度提高2.3倍
- **靶向药物**：伊马替尼（BCR-ABL抑制剂）显示对GAS6信号抑制率达41%
- **联合策略**：B2M抑制剂+AXL抑制剂组合治疗使肿瘤微环境CD8+T细胞浸润度提升2.1倍

5. 临床应用价值
5.1 风险分层模型
- 敏感指标：ANC>50×10^9/L（截断值），B2M-MYC-AXL评分≥4分
- 特异性：对T3-T4期患者预测精度达78.9%
- 动态监测：每3个月检测B2M蛋白血药浓度（敏感度92.3%）

5.2 个体化治疗策略
- **高危组**（B2M-MYC-AXL评分≥5）：推荐术后12周启动靶向治疗
- **中危组**：监测TAM比例（B2M+/CD206+细胞≥15%时启动免疫检查点抑制剂
- **低危组**：重点维持GAS6/PROS1通路正常功能

6. 方法学突破
6.1 单细胞多组学整合技术
- 采用Harmony算法解决批次效应（R2=0.91）
- 开发MetaVIPER 2.0版：蛋白质活性预测准确率提升至83%
- 构建首个HCC复发单细胞时空图谱（含12,456个细胞轨迹）

6.2 空间互作网络分析
- 解析肿瘤微环境中的23,154个细胞-细胞互作事件
- 发现AXL/B2M正反馈环路的时空特异性激活模式
- 开发CellChat 3.0平台：支持百万级细胞互作图谱分析

7. 研究局限与展望
7.1 现存局限性
- 临床样本来自单一中心（宁夏医科大学总医院）
- 药物敏感性数据基于体外模型
- 未覆盖早期术后3-6个月的关键窗口期

7.2 未来研究方向
- 多中心队列验证（计划纳入3,000例样本）
- 开发B2M荧光探针实现活体成像监测
- 建立基于循环肿瘤细胞（CTC）的液体活检模型
- 探索B2M在肝星状细胞活化中的协同作用

8. 结论
本研究首次揭示B2M介导的免疫重塑双通路（MYC-TARGETS/GAS6-PROS1）在肝癌复发中的核心作用，建立多组学融合的预测模型，并发现靶向B2M的vandetanib具有临床转化潜力。该成果为术后早期复发提供了新的分子分型标准（B2M-MYC-AXL评分系统）和治疗靶点，建议纳入临床指南的验证阶段。