肝细胞癌中失巢凋亡相关亚型的鉴定和风险评分预后模型的构建及其与肿瘤微环境景观和治疗反应的关系

Identification of anoikis-related subtypes and a risk score prognosis model, the association with TME landscapes and therapeutic responses in hepatocellular carcinoma.

作者信息Xiangyu Zhai, Kecheng Li, Hailing Ding, Yanmei Wu, Xinlu Zhang, Hao Zhang, Huaxin Zhou, Chongzhong Liu, Zili Zhang, Bin Jin
PMID40599775
发布时间2025-06-17
DOI10.3389/fimmu.2025.1602831

实验完整度

包含生物信息学分析(聚类、WGCNA、LASSO)和体外细胞功能实验(CCK-8、Transwell等),但缺乏动物模型或患者样本的验证。

主要模型

肝细胞癌细胞系Huh7和Hep3B TCGA-LIHC肝细胞癌患者队列 IMvigor210膀胱癌免疫治疗队列 GSE140228单细胞数据集

重点核对

TTC26和TPX2的表达水平 TTC26敲除和过表达细胞模型的验证 细胞增殖、迁移、侵袭和克隆形成能力的检测 免疫细胞浸润和免疫检查点基因表达

摘要

失巢凋亡是一种区别于经典凋亡的程序性细胞死亡形式,其在恶性肿瘤进展(尤其是肝细胞癌)中的作用仍未被充分理解。本研究旨在阐明失巢凋亡相关基因在肝细胞癌中的预后意义和治疗相关性。方法:我们利用公共数据集系统分析了肝细胞癌中27个已知失巢凋亡相关基因的表达、突变和拷贝数变异图谱。采用无监督共识聚类将患者分为失巢凋亡亚型。加权基因共表达网络分析确定了核心基因模块,并应用LASSO Cox回归构建预后风险评分模型。评估了风险模型与临床结果、肿瘤微环境特征和免疫治疗反应的相关性。进行了单细胞RNA测序和泛癌分析,以探讨基因在不同细胞类型和癌症类型中的表达。最后,进行了体外实验以验证模型基因的生物学功能。结果:在肝细胞癌中鉴定出两种具有不同预后和肿瘤微环境特征的失巢凋亡亚型。开发了一个双基因预后模型(TTC26和TPX2),在预测患者结局方面表现出稳健的性能。高风险患者的总体生存期较低,并具有不同的免疫浸润特征。泛癌分析显示TTC26和TPX2广泛失调。体外实验证实TTC26促进肝细胞癌细胞的增殖、迁移和侵袭。讨论:我们的发现表明,失巢凋亡相关的分子分型与肝细胞癌预后和免疫景观密切相关。所建立的预后模型在风险分层和治疗指导方面具有潜在的临床应用价值。TTC26可能作为肝细胞癌的新型生物标志物和治疗靶点。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
失巢凋亡相关基因在肝细胞癌中的预后意义、肿瘤微环境关联及治疗相关性如何?
核心机制
TTC26通过促进细胞增殖、迁移和侵袭发挥促癌作用,具体机制尚需深入研究。
主要证据
体外实验证实TTC26过表达增强HCC细胞增殖、迁移、侵袭和克隆形成,敲除则抑制这些过程;生物信息学分析显示高风险组具有免疫抑制性肿瘤微环境。
研究意义
所建立的失巢凋亡相关预后模型有助于肝细胞癌患者风险分层和治疗指导,TTC26可能作为新的生物标志物和治疗靶点。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

失巢凋亡相关基因的遗传变异分析

分析27个已知ARGs在HCC中的突变、拷贝数变异和表达改变及其与预后的关联

利用TCGA数据,分析ARGs的体细胞突变频率、染色体位置、CNV谱及其在肿瘤和正常组织中的差异表达,并基于GEO数据集评估其与患者OS的相关性

2

失巢凋亡亚型的鉴定

基于ARGs表达谱对HCC患者进行分子分型,并比较亚型间的预后、干性和肿瘤微环境差异

采用无监督共识聚类将370例HCC患者分为C1和C2两种亚型,通过Kaplan-Meier分析、mRNAsi评分、ESTIMATE算法和ssGSEA评估亚型间预后、干性、基质/免疫评分和免疫细胞浸润差异,并通过GSVA分析富集通路

3

WGCNA和风险模型构建

识别与临床特征相关的核心基因模块,并构建预后风险评分模型

利用limma筛选C1和C2亚型间的DEGs(|logFC|>1.0,FDR<0.05),对1755个基因进行WGCNA(软阈值β=14),确定与干性和TME评分最相关的模块,通过单变量Cox和LASSO回归筛选基因并建立风险评分模型,在训练和验证队列中验证其预后效能

4

免疫治疗反应评估

评估风险模型对免疫治疗反应的预测价值

在IMvigor210队列中比较不同治疗反应组(CR/PR vs SD/PD)的风险评分,并分析高风险和低风险组患者接受ICI治疗后的OS差异

5

TTC26功能验证

验证TTC26在HCC细胞中的功能作用

构建TTC26敲除和过表达的Huh7和Hep3B细胞模型,通过Western blot和qRT-PCR验证,并通过CCK-8、Transwell、克隆形成、EdU和划痕实验评估细胞增殖、侵袭、迁移和克隆形成能力

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
杜氏改良Eagle培养基GibcoC11995500BT
胎牛血清Procell164210-500
青霉素-链霉素溶液Gibco15140122
三气培养箱EppendorfGalaxy 48 R
TRIzol试剂VazymeR401-01
HiScript II Q Select RT SuperMix for qPCR (+gDNA wiper)VazymeR233-01
Taq Pro Universal SYBR qPCR Master MixVazymeQ712-02
QuantStudio 5实时荧光定量PCR系统Applied Biosystems--
RIPA裂解液Beyotime--
ECL底物Tanon--
BeyoClick™ EdU试剂盒Beyotime--
Transwell小室Corning--
基底胶----
MycoBlue™支原体检测试剂盒VazymeD101-01

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
生物信息学分析
TCGA-LIHC数据下载版本、27个ARGs列表、GSEA数据库版本、无监督共识聚类参数、WGCNA软阈值(β=14)、LASSO Cox回归参数
阅读提示:Methods:Data collection、Unsupervised consensus clustering、WGCNA analysis、Prognostic risk model construction and validation;Results:Identification of anoikis subtypes、Construction and validation of risk scores
细胞培养
细胞系(Huh7和Hep3B)的来源、培养基配方(高糖DMEM+10%FBS+1%青霉素-链霉素)、培养条件(37°C,5%CO2)、缺氧条件(1%O2,5%CO2,94%N2)及培养时间
阅读提示:Methods:Cell culture
TTC26敲除和过表达
TTC26的敲除和过表达载体、转染方法、验证方法(Western blot和qRT-PCR)的具体细节
阅读提示:Methods:Protein immunoblotting、RNA analysis and qPCR;Results:Figure 8A, 8B
细胞功能实验
CCK-8实验的细胞数量(2×10^3细胞/孔)和检测时间点(24-72h)、克隆形成实验的细胞数量(500细胞/孔)和培养时间(10-14天)、Transwell实验的细胞数量(5×10^4细胞)和迁移/侵袭时间(36h)、EdU实验的试剂盒和步骤、划痕实验的观察时间点(0/24/48h)
阅读提示:Methods:Proliferation and clonogenic evaluation、EdU and migration/invasion assays、Wound healing analysis;Results:Figure 8C-K