文献解析 空间蛋白组学揭示肝癌干性调控机制的新视角.pdfVIP

生命科学一站式供应商

文献解析|空间蛋白组学揭示肝癌干性调控机制的新视角

引言：肝细胞癌的复杂性与治疗挑战

肝细胞癌（HCC）作为原发性肝癌的主要类型，因其高度的异质性和复杂的肿瘤微环境（TME），一直是癌症研究和临床治疗中

的难题。近年来，随着精准医疗和个体化治疗理念的深入，对HCC发病机制的深入理解成为提高治疗效果的关键。近期，上海东方肝胆

外科医院王红阳院士、何雨霏、陈磊团队，联合中科院上海营养与健康研究所李虹团队，在GenomeMedicine上发表了一项开创性研

究，运用高精度的空间蛋白质组学和空间转录组技术，系统性地分析了肝癌TME中的肿瘤基质和癌相关成纤维细胞（CAFs），揭示了

特定CAF亚群通过支持肿瘤干细胞（CSCs）存活促进肝癌发展的新机制。

一、空间蛋白组学：开启肝癌TME研究的新篇章

1.1技术背景与优势

空间蛋白组学作为近年来兴起的前沿技术，能够在组织样本中提供蛋白质表达的空间分布信息，这对于解析复杂肿瘤微环境中的

细胞间相互作用和异质性具有重要意义。相较于传统的蛋白质组学研究，空间蛋白组学能够保留组织中的空间信息，使得研究者能够更

准确地定位特定蛋白质在肿瘤及其微环境中的表达位置，从而揭示蛋白质的功能及其在疾病进展中的作用。

1.2研究设计与实施

上海优宁维生物科技股份有限公司向正向善向上

生命科学一站式供应商

在本研究中，研究团队首先对6例原发性肝癌患者的石蜡包埋组织样品进行了激光捕获显微切割（LCM），将组织样本分为肿瘤

实质（T-P）、肿瘤基质（T-S）、非肿瘤实质（N-P）和非肿瘤基质（N-S）四组。通过对这24个样本进行空间蛋白质组学分析，共鉴

定出5656个蛋白质，为后续的功能分析和机制探索提供了丰富的数据基础。

二、CAF亚群的鉴定与功能解析

2.1CAF亚群的多样性与异质性

CAF作为TME中的关键细胞成分，对肿瘤的生长、侵袭和转移具有重要影响。然而，CAF的多样性和异质性限制了对其功能的

深入理解。在本研究中，研究团队通过空间转录组数据将原发性肝癌的细胞组成分为7个聚类，并结合空间位置信息，发现成纤维细胞

是最突出的基质成分，且不同空间位置的CAF功能差异显著。通过对肿瘤组织周围的CAF进行重新聚类分析，获得了7个新的CAF亚

群（F1-F7），其中F5-CAF在肿瘤/界面区域显著富集。

2.2F5-CAF与不良预后的关联

进一步的研究发现，F5-CAF的表达水平与患者的预后密切相关。多重免疫荧光实验显示，肿瘤基质中丰富的F5-CAF与不良生存

率有关，界面区域F5-CAF较多的患者存活时间较短。这一发现不仅揭示了F5-CAF作为潜在预后标志物的价值，也为针对CAF的靶向

治疗提供了理论依据。

上海优宁维生物科技股份有限公司向正向善向上

生命科学一站式供应商

三、F5-CAF促进肝癌干性的机制探索

3.1F5-CAF与肿瘤干细胞的相互作用

肿瘤干细胞是肿瘤中具有自我更新和分化潜能的细胞群体，对肿瘤的复发和转移具有重要作用。本研究发现，F5-CAF与肿瘤细胞

的相互作用比其他成纤维细胞更强，它们与细胞外基质重塑和干性等过程密切相关。细胞共定位结果表明，肿瘤区域内F5-CAF与癌症

细胞的相互作用显著增强，进一步证实了F5-CAF在维持肿瘤干性中的重要作用。

3.2信号通路的调控作用

通过对F5-CAF周围的CSC进行深入分析，研究团队发现TGFB1/INHBA-SMAD2/3信号轴参与了干细胞样特性的增强和ECM

蛋白沉积的调节。这一发现揭示了F5-CAF通过多种途径维持肝脏CSC干性的分子机制，为针对该信号通路的靶向治疗提供了潜在靶点。

上海优宁维生物科技股份有限公司