单细胞RNA测序揭示肝癌微环境中新型Decorin表达基质亚群的肿瘤抑制机制及临床意义

本研究针对肝细胞癌(HCC)治疗响应率低、预后差的临床难题，通过整合单细胞RNA测序(scRNA-seq)和批量转录组分析，首次鉴定出肝癌微环境(TME)中高表达Decorin(DCN)及其相关软骨素硫酸(CSPG)合成酶的独特基质细胞亚群。研究发现CS-DCN（糖基化DCN）在癌旁组织高表达且与良好预后显著相关，功能实验证实其可抑制HCC细胞增殖和侵袭。提出的6基因DCN特征谱（含DCN/BGN/CHSY3等）在TCGA等多队列中展现预后价值，为靶向CSPG通路的新型治疗策略提供理论依据。

　　

肝癌作为全球癌症相关死亡的第三大病因，尽管乙肝疫苗接种降低了发病率，但晚期患者5年生存率仍不足50%。当前免疫检查点抑制剂(ICI)治疗仅对30%患者有效，亟需探索肿瘤微环境(TME)中非免疫细胞成分的作用机制。Decorin(DCN)作为小型富含亮氨酸的软骨素硫酸蛋白聚糖(CSPG)，虽被报道具有抑癌功能，但其在肝癌中的细胞来源、糖基化修饰影响及临床相关性仍是未解之谜。

中兴大学医学院等机构的研究团队通过多组学分析揭示了DCN在肝癌中的双重分布模式：Western blot显示CS-DCN（75-150kDa糖基化形式）在癌旁组织显著高表达，且与患者更长生存期和更低包膜侵袭率相关。研究者对37例正常肝脏和12例肝癌样本进行单细胞测序解析，发现DCN主要富集于基质细胞，其中肝癌样本中DCN⁺基质细胞比例(65%)远超正常肝脏(23%)。通过GSEA分析发现这些细胞显著激活ECM重塑、伤口愈合和CSPG合成通路。

关键实验技术包括：1) 整合TCGA和GEPIA数据库的批量转录组分析；2) 60例HCC患者配对癌/癌旁组织的Western blot验证；3) SCP2154数据集(scRNA-seq)的Harmony批次校正和CellChat细胞互作分析；4) 6基因预后标志物的ssGSEA评分验证；5) 重组CS-DCN蛋白的HEK293表达系统及功能实验。

研究结果部分：

1. CS-DCN上调与良好预后相关
   Western blot显示CS-DCN在癌旁组织表达量是癌组织的2.3倍，且高表达组患者5年生存率提高35%。值得注意的是，核心蛋白(core-DCN)无此预后价值，凸显糖基化修饰的关键作用。

2. 鉴定DCN高表达基质亚群
   UMAP聚类发现肿瘤特异性基质cluster 5高表达DCN、BGN等CSPG及CHSY3/CHPF等合成酶。CellChat分析显示该亚群通过PDGF/胶原信号与上皮细胞活跃互作。

3. 6基因特征谱的跨癌种验证
   基于cluster 5特征构建的DCN-BGN-SRPX-CHSY3-CHST3-CHPF签名在TCGA-LIHC队列中将高风险患者死亡风险降低47%，但在胃癌/乳腺癌中呈现相反趋势，提示CSPG功能的器官特异性。

4. CS-DCN的功能验证
   2μg/ml重组CS-DCN处理使HA22T细胞侵袭能力降低62%，证实其直接抑癌效应。机制上可能通过修饰胶原纤维组装抑制包膜穿透。

这项研究首次系统阐释了CS-DCN表达基质细胞在肝癌中的保护性作用，其通过构建ECM物理屏障和调控生长因子信号双重机制抑制肿瘤进展。发现的6基因特征谱为肝癌预后分层提供了新工具，而针对CHSY3/CHPF等CS合成酶的靶向干预可能成为增强TME抗肿瘤功能的新策略。值得注意的是，该基质亚群在 encapsulated（包膜型）肝癌与non-encapsulated（非包膜型）肿瘤中的相反预后价值，为理解CSPG的器官特异性功能提供了重要线索。