肾上腺髓质素通过重塑免疫微环境来调控肝细胞癌的治疗耐药性

《Frontiers in Genetics》:Adrenomedullin orchestrates treatment resistance in hepatocellular carcinoma via immune microenvironment remodeling

【字体: 时间:2025年12月12日 来源:Frontiers in Genetics 2.8

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  本研究通过整合单细胞RNA测序与多组学数据,揭示了肝癌TACE治疗抵抗与scPAS+细胞亚群及ADM介导的血管生成/免疫抑制机制密切相关,并证实ADM靶向治疗可逆转索拉非尼耐药。结论指出ADM可作为治疗靶点,scPAS+亚群为预后标志物及精准治疗新靶点。

  
肝癌细胞癌(HCC)作为全球第三大癌症致死病因,其治疗抵抗问题长期困扰临床。近年研究显示,TACE(经导管动脉化疗栓塞)虽能暂时缩小肿瘤体积,但约37%-49%患者出现治疗抵抗,这与其复杂的肿瘤细胞异质性和免疫微环境调控密切相关。本文通过整合多组学数据和单细胞转录组测序技术,首次系统揭示了TACE抵抗的分子机制网络,并鉴定出关键调控因子ADM(肾上腺髓质素)。

研究团队构建了包含75名患者的多组学数据库,涵盖TCGA-LIHC肿瘤基因组图谱和GEO公共数据库的多个验证队列。通过单细胞转录组测序技术,从199,856个高质量细胞中识别出scPAS+细胞亚群,该亚群具有显著的糖酵解增强、缺氧应答和上皮-间质转化(EMT)特征。关键发现包括:

1. **代谢重编程机制**:scPAS+细胞过度表达HK2(己糖激酶2)和LINC00221(长链非编码RNA),形成糖代谢增强与脂肪酸氧化补偿的双轨机制。这种代谢适应性使细胞在TACE诱导的缺血微环境中仍能维持增殖能力,而scPAS-细胞因无法快速切换代谢模式而更易凋亡。

2. **ADM轴的耐药调控**: ADM作为跨细胞信号分子,通过激活内皮细胞cAMP/PKA通路,促进血管生成和微环境重塑。在动物模型中,ADM敲除显著增强了索拉非尼的抑癌效果,同时抑制细胞迁移和侵袭。临床数据显示,ADM高表达患者的5年生存率较低表达组下降42%。

3. **免疫抑制网络构建**:scPAS+细胞分泌的ADM能招募MDSC(髓系来源抑制细胞)和TREM2+巨噬细胞,形成"血管新生-免疫抑制"协同效应。这种微环境重塑不仅促进肿瘤细胞转移,还通过IL-10/TGF-β通路抑制CD8+ T细胞活性,形成免疫耐受状态。

4. **CREB3的转录调控枢纽**:单细胞RNA网络分析发现,转录因子CREB3通过调控M17模块(包含TIMP1、TSPAN8等基因)维持scPAS+细胞的自我更新能力。动物实验证实,CREB3抑制剂可阻断ADM诱导的血管新生和免疫抑制。

临床转化方面,研究建立了ADM表达水平与TACE及索拉非尼疗效的相关性模型(AUC=0.707)。对于ADM阳性患者,联合ADM靶向治疗(如ADM单抗或ADC药物)可使TACE治疗有效率提升至68%,显著优于单纯TACE治疗(P<0.001)。此外,scPAS评分联合ADM检测能将预后分层准确率提升至89%,为精准治疗提供可靠依据。

该研究首次完整揭示TACE耐药的分子调控网络,发现ADM在"代谢适应-血管新生-免疫抑制"三个层面的核心作用。临床验证显示,ADM表达水平与患者治疗反应存在强相关性(r=0.82),这为开发基于ADM的预后标志物和治疗靶点提供了新思路。后续研究建议采用ADM靶向药物联合TACE/免疫检查点抑制剂的三联疗法,特别适用于初始治疗抵抗患者。这一发现不仅补充了传统HCC治疗理论,更为个体化治疗方案的制定提供了分子层面的决策依据。
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