MARCKS介导的静脉内皮重塑促进肝细胞癌血管生成和肿瘤进展:来自单细胞RNA测序的见解

Venous endothelial remodeling mediated by MARCKS promotes angiogenesis and tumor progression in hepatocellular carcinoma: insights from single-cell RNA sequencing.

作者信息Yutong Zhao, Jihui Huo, Changxuan Wang, Minjin Zhan, Kai Lei, Qi Zhou
PMID41909714
发布时间2026-03-12
DOI10.3389/fimmu.2026.1734982

实验完整度

包含scRNA-seq数据整合分析、预后模型构建、体外细胞功能实验(敲低MARCKS)及体内异种移植模型验证,多层级功能验证。

主要模型

HUVEC细胞系 Huh7细胞系 B-NDG小鼠皮下异种移植模型 HCC患者肿瘤组织样本

重点核对

MARCKS敲低效率通过Western blot验证 细胞增殖、迁移和侵袭实验的具体处理时间 体内实验中Huh7和HUVEC的注射比例及细胞数量 肿瘤体积计算公式及测量时间点

摘要

背景:肝细胞癌(HCC)具有显著的异质性和广泛的血管生成。然而,抗血管生成治疗常因治疗耐药而临床获益有限。因此,了解内皮细胞异质性并识别肿瘤血管生成的关键调控因子对于改进治疗策略至关重要。方法:我们整合了多个单细胞RNA测序(scRNA-seq)数据集,系统表征了HCC微环境中的内皮细胞异质性。基于静脉内皮细胞中富集的基因,我们开发了一个预后风险模型,称为静脉内皮相关风险评分(VERS)。关键基因MARCKS的功能作用通过体外实验和体内异种移植模型进一步评估。结果:静脉内皮细胞(VenECs)被确定为HCC中肿瘤血管生成的关键启动者。在VERS基因中,MARCKS成为不良临床结局的稳健预测因子。功能实验表明,MARCKS敲低损害内皮细胞增殖、迁移和侵袭,并减弱内皮细胞条件培养基的促肿瘤效应。在体内,MARCKS沉默显著抑制肿瘤生长和血管形成。讨论:我们的发现揭示了静脉内皮细胞在HCC血管生成中的关键作用,并将MARCKS确定为潜在的治疗靶点,为HCC的精准肿瘤学提供了分子见解。

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
肝细胞癌中静脉内皮细胞如何促进肿瘤血管生成,以及关键调控因子MARCKS的功能角色是什么?
核心机制
MARCKS通过调节内皮细胞功能(如增殖、迁移、侵袭)和旁分泌信号,促进内皮细胞介导的血管重塑和肿瘤进展。
主要证据
scRNA-seq识别VenECs为血管生成起始细胞,MARCKS敲低在HUVEC和Huh7细胞中降低克隆形成、迁移和侵袭能力,并在体内抑制肿瘤生长和微血管密度。
研究意义
将MARCKS确定为HCC的潜在治疗靶点和预后生物标志物,为精准肿瘤学提供分子见解。

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

单细胞转录组图谱构建

表征HCC肿瘤微环境中的细胞组成和内皮细胞异质性

整合三个scRNA-seq数据集(GSE151530、GSE125449、GSE149614),进行质量控制、聚类和细胞类型注释。

2

内皮细胞亚型注释和轨迹分析

确定内皮细胞亚型及其分化轨迹,验证VenECs作为血管生成起始细胞

基于标志基因注释内皮亚型(动脉、毛细血管、淋巴、尖端、静脉),使用Monocle3和Slingshot进行轨迹推断。

3

预后风险模型构建和验证

开发并验证基于VenECs基因的预后评分模型(VERS)

使用LASSO Cox回归筛选预后基因,构建VERS模型,并在训练和验证队列中评估其预后价值。

4

体外功能验证

评估MARCKS敲低对内皮细胞及肿瘤细胞行为的影响

使用shRNA敲低HUVEC中的MARCKS,进行集落形成、迁移和侵袭实验,并通过条件培养基共培养评估对Huh7细胞的影响。

5

体内验证

验证内皮细胞MARCKS敲低对肿瘤生长和血管生成的影响

建立皮下异种移植模型,共注射Huh7细胞和对照或MARCKS敲低HUVEC,测量肿瘤生长,并通过免疫组化检测Ki-67和CD31。

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
DMEM培养基ProcellPM150210
胎牛血清Procell164210-50
青霉素-链霉素Gibco10378016
内皮细胞培养基ScienCell1001
人脐静脉内皮细胞ScienCell8000
B-NDG小鼠BesTest--

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
细胞培养
Huh7和HUVEC的培养条件(培养基、血清浓度、抗生素)
阅读提示:Methods: Cell lines
MARCKS敲低
shRNA序列及转染方法、敲低效率验证(Western blot)
阅读提示:Methods: Cell lines and Figure 7A
体外功能实验
集落形成、迁移和侵袭实验的具体时间、细胞密度、基质胶等
阅读提示:Figure 7B-D
体内动物模型
小鼠品系、年龄、性别、注射细胞数量、比例、观察时间、肿瘤体积计算公式
阅读提示:Methods: Mouse studies and Figure 8
免疫组化
Ki-67和CD31染色的抗体浓度、孵育时间等
阅读提示:Figure 8D-E