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肝细胞癌(HCC)与炎症反应密切相关,为探究 HCC 炎症刺激下特定细胞簇表达谱并筛选潜在治疗药物,研究人员综合分析多数据库转录组及单细胞测序数据,发现 6 种炎症因子影响预后,且 NADH 和 Deferoxamine 可靶向结合 VIP 蛋白。该研究为 HCC 治疗提供新方向。
肝细胞癌(HCC)与炎症反应紧密关联,慢性肝病是其主要风险因素。在炎症微环境中,肝细胞反复损伤与修复可导致基因突变、异常增殖及肿瘤发生。本研究旨在探究 HCC 中炎症刺激下特定细胞簇的表达谱并鉴定潜在治疗药物。研究人员对来自 TCGA、ICGC 和 GEO 数据库的 HCC 转录组数据及单细胞测序数据进行综合分析,以探索上皮细胞的特异性分子机制,同时通过 ZINC 数据库对天然化合物进行虚拟筛选并开展体外细胞实验,以鉴定调控上皮细胞炎症因子表达的药物。
单细胞数据集分析显示,与 HCC 密切相关的细胞簇包括上皮细胞(Epithelial cells)、肝细胞(Hepatocytes)、间充质干细胞(MSC)和诱导多能干细胞(iPS cells),其中上皮细胞在 HCC 发展中起关键作用。对 TCGA 数据的进一步分析揭示了 83 个与 HCC 炎症反应相关的差异表达基因(DEGs)。通过对上皮细胞 DEGs 与 HCC DEGs 的交集分析,确定了 12 个共同 DEGs,包括 ADRM1、ATP2B1、FZD5、GPC3、KIF1B、KLF6、LY6E、MET、NAMPT、SERPINE1、SPHK1 和 SRI。预后分析表明,CCL7、GPR132、ITGB8、PTAFR、SELL 和 VIP 对 HCC 患者的生存预后有影响。基于这些基因表达水平构建的预后模型显示,炎症反应基因差异表达水平越高,HCC 风险越高。此外,分子动力学模拟表明,化合物 NADH 和 Deferoxamine 与炎症蛋白 VIP 形成稳定的对接模型,提示其可能成为靶向治疗候选药物。
研究结论显示,炎症因子 CCL7、GPR132、ITGB8、PTAFR、SELL 和 VIP 影响 HCC 上皮细胞的炎症级联反应,其表达与 HCC 患者的生存预后相关。干扰 VIP 表达可有效抑制 HCC 细胞的增殖、迁移和侵袭,并抑制炎症级联反应的发生,从而减缓肝细胞癌的进展。此外,化合物 NADH 和 Deferoxamine 具有靶向结合炎症蛋白 VIP 的潜力,凸显了其在 HCC 潜在治疗中的重要性。