目的 基于氨死亡特征的多组学分子分型构建肝癌患者预后模型,探讨肿瘤微环境(TME)重塑机制与精准治疗策略。
方法 本研究整合癌症基因组图谱(TCGA)、国际癌症基因组联盟(ICGC)队列的常规转录组及多个单细胞转录组测序(scRNA-seq)数据集。首先利用单样本基因集富集分析(ssGSEA)量化样本的氨死亡通路活性,并结合加权基因共表达网络分析(WGCNA)鉴定关键氨死亡基因模块;随后最小绝对收缩与选择算子(Lasso)回归构建风险评分预后模型。进一步联合多种免疫浸润算法、单细胞调控网络(SCENIC)、细胞通讯推断(CellChat)及靶向药物敏感性预测,系统解析高风险TME的“内皮-髓系”免疫排斥重塑机制及合成致死干预靶点。相关性分析采用Pearson或Spearman相关系数。生存分析采用Kaplan-Meier法和Log-rank检验。
结果 本研究基于TCGA-LIHC队列的371例样本数据,聚类分析共识别出17个基因共表达模块。将其中两个关键模块内的1 073个基因定义为氨死亡候选基因。功能富集分析显示,上述候选基因在生物学功能上与免疫调节密切相关。基于氨死亡相关基因成功构建具有独立预后价值的氨死亡风险评分预后模型,ROC分析显示该模型具有良好的预测效能,其预测肝癌1、3、5年生存率的AUC分别为0.855、0.824和0.787。ICGC队列外部验证证实了该模型在识别高侵袭性肝癌亚群及预后风险分层方面具有良好的跨队列一致性。高风险表型以TP53突变驱动的基因组不稳定性为主;TME呈现符合“免疫排斥”表型的宏观特征,存在“内皮-髓系”免疫排斥屏障,CD4+ 中央记忆T细胞(CD4+ Tcm)浸润明显下调;以单核细胞谱系为代表的抑制性髓系细胞明显上调,成纤维细胞及平滑肌细胞的浸润得分明显上调。TME内CD8+ T细胞处于未激活的静息状态,表现为终末效应亚群比例明显下调,而过渡态与初始态细胞相对富集。调控网络提示,高风险内皮细胞中MYC的异常激活可能通过ANGPTL/JAM信号轴促进髓系细胞招募,参与构筑物理与免疫双重屏障。治疗策略方面,高风险亚型肝癌对WEE1抑制剂(adavosertib)展现出明显的潜在敏感性。
结论 本研究构建了具有独立预后价值的氨死亡相关肝癌预后模型,该模型能够有效识别伴有TP53突变的高侵袭性肝癌亚型。高风险组肝癌的TME呈现典型的“内皮-髓系”免疫排斥特征,且伴随CD8+ T细胞的激活阻滞现象。WEE1抑制剂有望成为高风险肝癌患者的潜在靶向干预药物。