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为探究焦亡相关基因在肝细胞癌（HCC）中的作用，研究人员通过单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）、空间转录组学等分析，发现 CHMP4B 与预后不良相关，其高表达促进免疫逃逸，为 HCC 预后标志物和治疗靶点提供新方向。
肝癌作为全球常见恶性肿瘤，在东亚与非洲发病率尤其高，每年全球约 90 万新发病例，严重威胁人类健康。其发病与乙肝、丙肝病毒感染、酒精性肝病等密切相关。焦亡是一种与炎症反应紧密相连的程序性细胞死亡方式，通过炎症小体激活、释放炎症因子等机制发挥作用，在肝癌发展中兼具促进免疫应答与推动肿瘤进展的双重作用。然而，目前对肝癌中焦亡的单细胞水平研究有限，深入探究焦亡相关基因的作用机制，对肝癌的早期诊断与治疗具有重要意义。
陆军军医大学大坪医院与重庆医科大学第一临床医学院的研究人员开展了相关研究，旨在明确焦亡相关基因在肝细胞癌中的表达情况，筛选影响预后和肿瘤微环境的关键基因。研究成果发表在《Discover Oncology》。
研究主要采用的关键技术方法包括：从 GEO 数据库获取 10 例 HCC 患者的单细胞 RNA 测序数据（GSE149614），从 TCGA 获取空间转录组数据和 bulk RNA-seq 数据，运用 Seurat 包进行数据处理与质量控制，借助 LASSO 回归等机器学习技术筛选关键焦亡相关基因，通过 Gene Ontology（GO）、KEGG、GSVA 等进行功能分析，开展生存分析评估预后影响，利用 CellChat 包分析细胞间通讯，采用空间转录组解卷积分析等。
3.1 单细胞质量控制
对 GSE149614 数据集进行质量控制，去除低质量细胞，运用 Harmony 包消除批次效应，经降维和聚类得到 16 个细胞簇，通过标记基因鉴定细胞类型，发现肿瘤组免疫细胞减少、肝细胞比例增加，肿瘤与正常样本焦亡水平差异显著。
3.2 肿瘤微环境中肝细胞的焦亡特征
将肝细胞分为高、低焦亡评分组，肿瘤组肝细胞焦亡特征更高。GSVA、GO 和 KEGG 分析显示高评分组在程序性细胞死亡、甲状腺癌通路等更活跃，细胞通讯更强烈。通过 copykat 法鉴定出癌细胞，其焦亡特征更明显，高焦亡水平患者预后更差，多数焦亡相关基因在肿瘤组织中上调。
3.3 肿瘤微环境中 B 细胞的焦亡特征
B 细胞分为高、低焦亡评分组，肿瘤组 B 细胞焦亡水平更高。GSVA 等分析显示高评分组在蛋白定位、分泌调节等功能增强，相关功能基因表达差异显著，高焦亡 B 细胞患者预后较差。
3.4 肿瘤微环境中 T/NK 细胞的焦亡特征
T/NK 细胞分为高、低焦亡评分组，肿瘤组焦亡特征更明显。GSVA、GO 和 KEGG 分析显示高评分组在氧化应激、免疫应答、细胞周期调控等通路富集，免疫杀伤相关基因表达更高，高焦亡 T/NK 细胞患者预后不良。
3.5 焦亡特征的空间转录组分析
对 HCC 肿瘤组织空间转录组数据聚类得到 7 个细胞簇，分析各簇代谢差异，进行焦亡相关基因空间评分和解卷积分析，显示不同细胞类型的焦亡水平差异。
3.6 关键焦亡基因的转录组分析
通过 TCGA 和 GEO 数据发现肿瘤样本焦亡水平高于正常组织，不同临床阶段焦亡评分有差异，空间转录组中恶性细胞焦亡评分较高，焦亡与肝癌微环境成分密切相关。
3.7 机器学习鉴定预后基因
利用 LASSO 回归模型筛选出 CHMP2A、CHMP4B 等关键基因，生存分析显示其高表达与预后不良相关。构建列线图模型预测生存概率，CHMP4B 表达随肿瘤进展升高。
3.8 CHMP4B 表达与免疫浸润
生存分析表明 CHMP4B 高表达与预后差相关，空间转录组显示其表达异质性。免疫浸润分析发现其与单核细胞、巨噬细胞等浸润正相关，与免疫检查点分子（PD-L1、CTLA4）表达正相关，提示其促进免疫逃逸。功能富集显示其与细胞周期、DNA 修复等通路相关。
3.9 CHMP4B 表达的实验验证
qRT-PCR 实验显示 CHMP4B 在肝癌组织中表达显著高于正常肝组织，在 HepG2 和 Huh7 细胞中差异有统计学意义，验证其在肝癌中的高表达。
研究结论表明，CHMP4B 是肝细胞癌焦亡的关键调节因子，其高表达促进免疫抑制微环境形成，导致免疫逃逸和肿瘤生长，有望成为 HCC 的预后生物标志物和治疗靶点。尽管研究存在样本量有限等不足，但为深入理解焦亡在肝癌中的作用及临床转化提供了重要依据，未来需更大样本和多组学研究进一步验证。
