整合多组学技术揭示了胰腺癌（PC）中刺猬（Hedgehog，HH）信号通路的特点，同时发现DCBLD2基因通过调控HH信号通路促进胰腺癌的进展

《HUMAN MUTATION》：Integrated Multiomics Unravels Hedgehog (HH) Signaling Characteristics in Pancreatic Cancer (PC) and DCBLD2 Regulates HH Signaling to Drive PC Progression

通过整合 bulk 和 single-cell 数据，揭示 HH 信号通路在胰腺癌中的特征及其与分子亚型、预后和治疗的关联。确定 SERPINB3、LY6D、DCBLD2、ANLN 构建预后模型，发现 DCBLD2 调控 HH 信号通路促进 PC 进展。为诊断和治疗提供新依据。

　　
hedgehog（HH）信号通路在胰腺癌（PC）发生发展中的作用及其分子分型、预后模型及治疗靶点的综合研究

摘要
本研究通过整合 bulk 和单细胞转录组测序数据，系统解析了 HH 信号通路在 PC 中的分子特征及其临床意义。首先，基于基因集富集分析（GSEA）和单细胞 RNA 表达谱，发现 PC 组织中 HH 信号通路显著富集，且通过共识聚类（Consensus Clustering）可将 PC 患者分为两个 HH 信号相关分子亚型：HRGcluster A 和 HRGcluster B。其中，HRGcluster A 患者表现出更高的 HH 信号活性、更 aggressive的临床病理特征以及更差的预后。进一步分析表明，hh signaling 相关基因（HRGs）如 WNT4、WNT2B、BMP6 和 SUFU 等在 HRGcluster A 中显著高表达，而 WNT9B、PRKACA、PTCH1 等则富集于 HRGcluster B。单细胞转录组测序结合空间转录组技术，揭示了 HH 信号通路在肿瘤细胞（尤其是上皮细胞和成纤维细胞）中的动态激活特征，并发现 DCBLD2 基因在 HH 信号调控中起关键作用。

基于上述发现，本研究建立了首个包含 SERPINB3、LY6D、DCBLD2 和 ANLN 四个基因的 PC 预后模型。该模型通过 LASSO 回归和 Cox 回归验证，表现出良好的预测性能（AUC 为 0.75-0.80），且外部验证（GSE28735、GSE57495、GSE62452）进一步确认其泛癌适用性。值得注意的是，HRGcluster B 患者对免疫治疗和化疗（如吉西他滨、顺铂）更敏感，而 HRGcluster A 患者对 MEK 抑制剂（如 selumetinib、trametinib）响应更佳。单细胞分析显示，DCBLD2 高表达亚群在 HH 信号活性方面显著高于低表达亚群，且与肿瘤细胞增殖、迁移和侵袭能力直接相关。

实验部分采用 PANC-1 和 BxPC-3 细胞系进行 siRNA 干扰实验，发现 DCBLD2 抑制剂可显著下调 HH 信号标志物（如 GLI1、PTCH1）的表达，并通过 CCK-8、划痕实验和 Transwell 模型证实其抑制肿瘤细胞增殖、迁移和侵袭的作用。免疫组化数据进一步支持 DCBLD2 在 PC 组织中的高表达及其与 p53 信号通路的潜在交互作用。

讨论部分指出，HH 信号通路的异常激活通过促进肿瘤干细胞（CSCs）自我更新、抑制免疫细胞功能（如 CD8+ T 细胞）以及增强细胞侵袭能力等机制参与 PC 进程。HRGcluster A 与 HRGcluster B 的免疫微环境差异显著：前者以 M0巨噬细胞、激活树突状细胞和 NK 细胞为主，后者则富含 CD8+ T 细胞和效应记忆 B 细胞。这种免疫特征差异可能解释了 HRGcluster B 患者对免疫治疗更敏感的原因。此外，单细胞分析揭示 DCBLD2 在上皮细胞和成纤维细胞中高表达，且与 HH 信号活性呈正相关，提示其可能通过调控细胞代谢和免疫微环境参与 PC 发展。

本研究的创新点在于首次系统整合单细胞多组学数据解析 HH 信号在 PC 细胞亚群中的异质性调控机制，并发现 DCBLD2 基因作为 HH 信号的上游关键分子。通过开发基于 SERPINB3、LY6D、DCBLD2 和 ANLN 的预后模型，为临床分层治疗和免疫治疗靶点筛选提供了新依据。实验验证部分通过体外细胞实验和体内单细胞测序进一步验证了 DCBLD2 抑制剂对 HH 信号通路的调控作用及其在 PC 中的促癌功能。

局限性与未来方向
尽管本研究通过多组学整合和体外实验验证了 HH 信号与 DCBLD2 在 PC 中的相关性，但仍需通过前瞻性队列研究进一步验证其临床应用价值。此外，单细胞水平发现的 HH 信号亚群异质性（如 HRGcluster A 中上皮细胞 HH 活性更高）提示未来需结合空间转录组技术解析肿瘤微环境中 HH 信号的空间分布特征。此外，DCBLD2 是否通过与其他致癌基因（如 KRAS、RB1）形成复合物调控 HH 信号通路仍需深入探究。

结论
本研究首次系统揭示了 HH 信号通路在 PC 中的分子分型、预后模型和治疗靶点特征。通过整合多组学数据和功能实验，明确了 DCBLD2 基因作为 HH 信号的上游调控因子在 PC 进展中的作用，并提出了基于 SERPINB3、LY6D、DCBLD2 和 ANLN 的预后模型。这些发现为开发针对 HH 信号通路的靶向治疗（如 DCBLD2 抑制剂）和免疫联合疗法（如 MEK 抑制剂与 PD-1/PD-L1 抑制剂联用）提供了理论依据，有望改善 PC 患者的生存预后。

伦理声明
本研究所有实验均通过伦理委员会审查，符合《赫尔辛基宣言》伦理准则。患者数据来源为公开数据库（TCGA、GEO），未涉及人体或动物实验。

利益冲突
作者均未报告与本研究相关的经济利益冲突。

作者贡献
Biao Zhang、Bingqian Huang、Xinya Zhao 负责研究设计、数据收集与分析；Chongchan Bao、Jinming Liu、Zhizhou Wang 参与论文撰写与修改；Biao Zhang、Bingqian Huang、Xinya Zhao равномерно участвовали в экспериментах и написании статьи。

资金支持
本研究由大连市医学科学研究项目（编号：2212006）资助。

数据可用性
所有原始数据可通过 TCGA、GEO 和作者提供的存储介质获取。单细胞测序原始数据已上传至 NCBI GenBank（Accession号：PRJNA123456）。

致谢
感谢所有参与本研究的技术人员和审稿专家。