空间分析识别出肝细胞癌中包裹肿瘤簇的血管中LAMTOR2过表达

Spatial analysis identifies LAMTOR2 overexpression in hepatocellular carcinoma with vessels encapsulating tumor clusters

作者信息Yoon Jung Hwang, San Ha Hwang, Min Ji Kang, Geon Woo Park, Hyeewon Seo, Hyejung Lee, Hyun Je Kim, Suk Kyun Hong, Haeryoung Kim
PMID42350874
发布时间2026-08
DOI10.1007/s12072-026-11115-2

实验完整度

包含空间转录组、免疫组化、单细胞测序等多层级验证,但缺乏体外或体内功能实验,机制验证不足。

主要模型

肝细胞癌组织样本(空间转录组学,n=18肿瘤、24非肿瘤) 免疫组化验证队列(n=276例HCC) 单细胞RNA测序队列(n=5例HCC活检)

重点核对

VETC阳性定义:存在任何VETC病灶(HE和CD34免疫组化) 空间转录组学:GeoMx DSP平台,42个ROI(7个VETC阳性,11个VETC阴性,24个非肿瘤) LAMTOR2 IHC:周围增强模式强度分级 单细胞RNA测序:VETC评分阈值(基于DEGs的log2FC>0.75)

摘要

背景:包裹肿瘤簇的血管(VETC)是肝细胞癌(HCC)中一种独特的血管生成模式。虽然VETC阳性HCC与不良预后相关,但它对血管靶向治疗表现出更好的反应。然而,定义VETC阳性HCC的分子特征仍然难以捉摸。本研究采用空间转录组学和单细胞RNA测序来表征VETC阳性HCC的分子景观,并识别候选生物标志物。方法:使用GeoMx数字空间分析,我们分析了来自24名HCC患者的肿瘤和邻近肝脏组织,重点关注VETC阳性、VETC阴性或非肿瘤性肝脏区域。进行了差异基因表达和通路富集分析。候选基因进一步通过免疫组织化学、癌症基因组图谱(TCGA)数据集和单细胞RNA测序进行评估。结果:空间转录组学分析确定了39个在VETC阳性区域上调的基因,富集了血管生成、WNT/β-catenin、Hedgehog和p53信号传导、上皮-间质转化和脂肪酸代谢通路,并抑制了免疫相关通路。其中,LAMTOR2、DPP4、ZNHIT1和MLXIPL在VETC阳性区域与VETC阴性和正常肝脏区域相比均持续上调。LAMTOR2在TCGA数据集中表现出肿瘤特异性定位。免疫组织化学证实,LAMTOR2表达的周围增强模式仅限于肿瘤细胞,并与RNA表达和VETC阳性密切相关。单细胞RNA测序进一步揭示了LAMTOR2在恶性肝细胞中的上调,特别是在富含脂质降解、脂肪酸氧化和解毒通路的VETC高亚群中。结论:VETC阳性HCC表现出独特的转录组和代谢谱。LAMTOR2在VETC阳性HCC中持续上调,可能促进血管生成和代谢重编程,为HCC的治疗分层提供潜在意义。

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
VETC阳性HCC的分子特征及其潜在生物标志物是什么?
核心机制
VETC阳性HCC表现血管生成、WNT/β-catenin、Hedgehog、p53信号、EMT和脂质代谢通路富集,免疫通路抑制;LAMTOR2可能通过激活MAPK和mTOR通路参与血管和代谢重编程。
主要证据
空间转录组学鉴定LAMTOR2等基因上调,IHC验证LAMTOR2周围增强模式与VETC状态和RNA表达相关,单细胞RNA测序显示恶性肝细胞中LAMTOR2高表达且与VETC高评分相关。
研究意义
LAMTOR2可能作为VETC阳性HCC的预后相关标志物和潜在治疗靶点,尤其可能预测mTOR抑制剂反应。

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

空间转录组学分析

比较VETC阳性与VETC阴性HCC区域及非肿瘤肝组织的基因表达差异

使用GeoMx DSP对24例HCC患者肿瘤和邻近组织进行空间转录组分析,42个ROI包括7个VETC阳性、11个VETC阴性和24个非肿瘤区域,进行差异表达和通路富集分析

2

候选基因筛选

识别在VETC阳性区域相对于VETC阴性和非肿瘤组织均一致上调的基因

基于差异表达分析,筛选出LAMTOR2、DPP4、ZNHIT1和MLXIPL四个基因

3

免疫组化验证

验证候选基因LAMTOR2蛋白表达模式及其与VETC状态的相关性

在初始队列(n=42)和独立验证队列(n=276)中,对LAMTOR2进行IHC染色,分析表达模式和周围增强强度与VETC状态的关系

4

单细胞RNA测序分析

在单细胞水平验证LAMTOR2表达及其与VETC相关亚群的关系

对5例HCC活检样本进行scRNA-seq,鉴定七种主要细胞类型,分析LAMTOR2在恶性肝细胞中的表达,并根据VETC签名评分划分VETC高/低亚群

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
GeoMx数字空间分析仪NanoString Technologies, Inc.--
NovaSeq 6000系统Illumina, Inc.--
Seurat----
CopyKAT----

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
空间转录组学
VETC阳性定义:存在任何VETC病灶;ROI数量及分类;组织微阵列核心大小;测序平台
阅读提示:Materials and methods: Spatial transcriptomics 和 Fig. 1
免疫组化验证
LAMTOR2抗体信息;IHC染色方案;评分标准(周围增强模式强度分级);样本量
阅读提示:Materials and methods: Immunohistochemistry 和 Fig. 3
单细胞RNA测序
样本数量及VETC状态;单细胞处理流程;VETC评分方法;拷贝数变异鉴定方法
阅读提示:Materials and methods: Single-cell RNA sequencing 和 Fig. 4