近期，一项发表于《Frontiers in Immunology》的研究成果，为肝细胞癌（Hepatocellular Carcinoma, HCC）的治疗带来了新的希望。该研究由浙江大学医学院附属邵逸夫医院的Haishui Zheng团队完成，题为“A disulfidptosis-related lncRNA signature for analyzing tumor microenvironment and clinical prognosis in hepatocellular carcinoma”，揭示了二硫键死亡（disulfidptosis）相关长非编码RNA（lncRNA）在HCC中的预后价值及潜在治疗机制。

No.1研究背景

肝细胞癌（HCC）是全球第六大常见癌症，也是癌症相关死亡的第三大原因。其早期症状不明显，且存在诸多风险因素，导致临床治疗面临巨大挑战。尽管近年来靶向治疗和免疫治疗取得了进展，但HCC患者仍面临高复发率、转移率和药物耐受性问题。因此，探索HCC的分子机制并开发创新疗法至关重要。

细胞死亡在多细胞生物的发育和稳态中起着关键作用，其失调可导致癌症等疾病。除了经典的凋亡途径外，越来越多的研究表明，非凋亡细胞死亡形式也以受调控的方式发生，如坏死、铁死亡等。最近，Gan等人提出了一种新的细胞死亡形式——二硫键死亡（disulfidptosis），为癌症治疗开辟了新途径。二硫键死亡由癌细胞内二硫化物分子的显著积累引发，尤其在高表达SLC7A11的癌细胞中，这种积累会导致肌动蛋白细胞骨架蛋白之间的异常二硫键结合，破坏其组织结构，最终导致细胞死亡。

长非编码RNA（lncRNA）是一类长度超过200个核苷酸的非编码RNA分子，它们在多种生物学过程中发挥作用，包括DNA甲基化、组蛋白修饰、RNA后转录调控和蛋白质翻译。此外，lncRNA在免疫学、神经生物学、炎症反应和癌症中也扮演着关键角色。在HCC中，lncRNA与细胞死亡过程的调控密切相关，例如lncRNA DUXAP8通过与SLC7A11相互作用降低HCC对索拉非尼诱导的铁死亡的敏感性。因此，识别调控HCC中二硫键死亡的精确lncRNA及其机制，对于HCC的治疗具有重要意义。

No.2研究方法与结果

1.数据获取与分析

研究人员从癌症基因组图谱（The Cancer Genome Atlas, TCGA）数据库中获取了374个HCC样本和50个相邻正常肝脏样本的RNA测序数据和临床信息。这些数据经过标准化处理，以每千碱基转录本每百万映射读数（FPKM）的形式呈现。研究人员首先通过Pearson相关性分析，筛选出与10个二硫键死亡相关基因（DRGs）共表达的lncRNA（DCLs），设定的筛选标准为相关系数 \(R > 0.3\) 且 \(P < 0.001\)。这一过程识别出863个DCLs。同时，利用R包“Limma”进行差异表达分析，识别出在HCC和正常组织之间差异表达的lncRNA（DELs），设定的标准为对数2倍变化绝对值大于1且 \(P < 0.001\)，共识别出3261个DELs。将DCLs和DELs进行整合，最终得到494个既差异表达又与DRGs共表达的lncRNA（DCDELs）。

2.构建与验证预后标志物

研究人员进一步对这494个DCDELs进行单变量Cox回归分析，以评估它们对HCC患者总生存期（OS）的预后能力，筛选出23个预后相关的DCDELs。随后，利用LASSO回归分析和多变量Cox回归分析，从这23个预后相关的DCDELs中筛选出5个lncRNA（FOXD2-AS1、SLC25A30-AS1、TMCC1-AS1、LINC01063和AC009283.1），构建了一个二硫键死亡相关的预后标志物。基于这些lncRNA的风险评分，将患者分为高风险组和低风险组，结果显示高风险组患者的总生存期（OS）显著短于低风险组。这一结果通过Kaplan-Meier生存分析得到了验证，高风险组的生存曲线明显低于低风险组（图2）。

研究人员还通过主成分分析（PCA）和t分布随机邻域嵌入（t-SNE）分析，验证了该预后标志物在区分高风险组和低风险组患者方面的有效性。PCA分析显示，训练队列、测试队列和全部队列中的两个风险亚组均能被有效区分（图4）。此外，该预后标志物在预测生存方面表现出良好的性能，时间依赖性接收者操作特征（ROC）曲线分析显示，该标志物在1年、3年和5年的预测准确性分别为0.782、0.735和0.734（图4）。

3.实验验证

研究人员在细胞和患者水平上进行了实验验证，成功诱导了HCC细胞中的二硫键死亡表型。他们首先通过RT-qPCR验证了5个lncRNA在HCC细胞系和组织中的表达水平，发现这些lncRNA在HCC组织中的表达水平高于正常组织（图5A-K）。此外，通过葡萄糖剥夺处理HCC细胞系，观察到细胞形态学变化，如细胞收缩、肌动蛋白丝积累和细胞体积减小，证实了二硫键死亡现象。研究人员还通过免疫荧光显微镜观察到，经过葡萄糖剥夺处理的HCC细胞中，F-肌动蛋白染色显示出更明显的肌动蛋白丝聚集和细胞形态变化（图6）。

研究人员进一步探索了二硫键死亡相关基因在HCC中的表达情况，发现大多数基因在HCC组织中的表达水平高于正常组织。此外，他们还通过细胞实验验证了二硫键死亡现象在HCC中的存在，并发现这种细胞死亡现象与SLC7A11基因的表达水平直接相关。通过添加二硫化物还原剂TCEP，研究人员观察到细胞死亡得到了显著缓解，这进一步证实了二硫键死亡现象的存在（图6F-G）。

研究人员还对两个lncRNA（FOXD2-AS1和LINC01063）进行了深入研究，发现它们在HCC细胞中的表达水平较高，并且它们的敲低能够增加HCC细胞对二硫键死亡的敏感性。通过RT-qPCR验证了这两个lncRNA的敲低效率，发现它们的表达水平在敲低后显著降低（图7A-D）。此外，通过细胞活性实验和F-肌动蛋白染色，研究人员观察到敲低这两个lncRNA后，HCC细胞在葡萄糖剥夺条件下的活性显著降低，并且细胞形态发生了更明显的变化（图7B-F）。

No.3研究意义与展望

本研究通过构建基于二硫键死亡相关lncRNA的预后标志物，为HCC的预后评估和治疗提供了新的视角。该标志物不仅能够有效预测患者的生存期，还与肿瘤微环境（TME）和肿瘤突变负荷（TMB）存在潜在关联。此外，该标志物在预测化疗药物敏感性和免疫治疗效果方面的潜在价值，为HCC的个体化治疗提供了新的思路。

然而，该研究也存在一些局限性。首先，研究依赖于公共数据库中的回顾性患者信息，缺乏外部数据库的验证。其次，实验验证部分样本量较小，需要进一步扩大样本量以验证结果的可靠性。此外，对于二硫键死亡相关lncRNA在HCC中的具体调控机制，还需要进一步深入研究。

总之，这项研究为HCC的诊断和治疗提供了新的靶点和思路，有望推动HCC治疗领域的进一步发展。未来，随着更多研究的深入，基于二硫键死亡的HCC治疗策略有望从实验室走向临床，为患者带来更大的福音。

主营项目

1. 动物实验

动物饲养、疾病造模、行为学检测、心功能、无创血压、血常规、全自动生化检测等

2. 细胞实验

CCK8/MTT、原代细胞分离、流式细胞实验、细胞划痕、侵袭、迁移、EDU染色、转染、稳定株

3 分子生物学

PCR检测、荧光定量PCR、绝对定量PCR、端粒酶长度、pull down、双荧光素酶、SSR、SNP检测等

4. 蛋白实验

WB、Co-IP、酵母双杂

5. 病理实验

HE染色、免疫组学、电镜

6. 生理生化实验

肝肾功能、抗氧化、免疫反应等生理免疫指标;动植物营养指标、微量元素、重金属、酶活等。

7. 多组学实验

基因组、转录调控、蛋白组、代谢组、微生物多样性、宏基因组、生信分析

8. 整体课题实验

方案设计、整体实验交付、标书写作、论文润色、协助投稿

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