《npj Precision Oncology》：Integrated multi-omics analysis reveals that MARCKS reprograms the immunosuppressive microenvironment to drive hepatocellular carcinoma progression
编辑推荐：
肝细胞癌（HCC）进展与免疫抑制性肿瘤微环境密切相关，但其关键调控因子尚不明确。本文作者通过整合转录组、单细胞及空间多组学分析，系统研究了MARCKS在HCC中的表达、功能与临床意义，发现其高表达与不良预后相关，并能通过增强JAK/STAT3信号及促进巨噬细胞M2极化重塑免疫抑制微环境，从而揭示了MARCKS作为克服HCC免疫逃逸潜在治疗靶点的重要价值。
肝细胞癌（HCC）是全球范围内最致命的恶性肿瘤之一，尽管诊断和治疗手段不断进步，其预后仍然严峻，这背后一个关键的“帮凶”便是肿瘤微环境，尤其是其中的免疫抑制特性。肿瘤细胞并非“孤军奋战”，它们能够“驯化”周围的免疫细胞，让本该攻击肿瘤的“卫士”转变为促进肿瘤生长和转移的“帮凶”，形成一个有利于肿瘤生存和扩散的“免疫抑制微环境”。如何打破这种免疫抑制，是当前癌症治疗，特别是肝癌治疗面临的重大挑战。然而，驱动这种免疫抑制微环境形成和维持的具体分子机制，仍有大量未知亟待揭示。在此背景下，识别能够“重编程”肿瘤免疫微环境、驱动肝癌进展的关键分子，并阐明其作用机制，对于开发新的治疗策略至关重要。
近日，一项发表在《npj Precision Oncology》上的研究，通过整合多组学分析，为我们揭示了一个名为MARCKS（Myristoylated alanine-rich C kinase substrate，豆蔻酰化富丙氨酸C激酶底物）的关键蛋白，在重塑HCC免疫抑制微环境中扮演的核心角色。这项研究不仅为理解HCC的免疫逃逸机制提供了新视角，也指出了一个潜在的治疗新靶点。
为了系统探索MARCKS在HCC中的作用，研究人员运用了多项关键技术。首先，他们整合了批量转录组学、单细胞RNA测序（scRNA-seq）和空间转录组学数据进行综合分析。其次，通过多重免疫荧光（mIF）技术对关键发现进行了验证。此外，研究还包括了体外细胞功能实验（如MARCKS基因沉默）和体内动物实验，以验证MARCKS的功能及其对肿瘤生长和巨噬细胞极化的影响。
研究结果
MARCKS在HCC中高表达并与不良预后相关
研究人员首先通过分析批量转录组数据发现，与癌旁正常组织相比，MARCKS在HCC组织中表达显著上调。进一步的临床关联分析显示，MARCKS的高表达与更具侵袭性的临床病理特征（如更高的肿瘤分级、晚期TNM分期等）以及更差的患者总生存期和无复发生存期密切相关，提示MARCKS可能是一个有潜力的预后生物标志物。
MARCKS表达富集于肿瘤微环境中的髓系细胞
为了更精细地定位MARCKS表达的细胞来源，研究者进行了单细胞RNA测序和空间转录组学分析。结果发现，MARCKS的表达并非均匀分布在所有肿瘤细胞中，而是在肿瘤微环境内的髓系细胞（特别是巨噬细胞等免疫细胞）群体中高度富集。这一发现将MARCKS与肿瘤免疫微环境直接联系起来，暗示其功能可能通过调节免疫细胞来实现。空间分析进一步确认了MARCKS高表达区域与特定细胞类型或功能区域的关联。
MARCKS通过JAK/STAT3信号通路促进M2型巨噬细胞极化
接下来，研究团队对MARCKS高表达和低表达的样本进行了功能富集分析。结果表明，MARCKS的高表达与JAK/STAT3信号通路的显著激活相关。众所周知，JAK/STAT3通路是驱动免疫抑制和肿瘤进展的关键通路之一，尤其与促进巨噬细胞向M2型（即发挥免疫抑制、促肿瘤功能的表型）极化密切相关。随后，多重免疫荧光（mIF）实验验证了这一关联，证实MARCKS表达高的区域，其STAT3的磷酸化（p-STAT3，即激活形式）水平也更高，并且M2型巨噬细胞的标志物表达也更为显著。这提示MARCKS可能通过增强JAK/STAT3信号，来驱动肿瘤相关巨噬细胞向免疫抑制性的M2表型转化。
MARCKS沉默抑制肿瘤恶性表型并削弱其促M2极化能力
为了在功能上确证MARCKS的作用，研究人员在HCC细胞系中进行了MARCKS基因沉默（敲低）实验。体外实验显示，沉默MARCKS能够降低STAT3的磷酸化水平，并抑制HCC细胞的增殖、迁移和侵袭等恶性表型。在体内小鼠成瘤实验中，MARCKS沉默同样显著抑制了肿瘤的生长。更为关键的是，研究者发现，来自MARCKS沉默的HCC细胞的条件培养基，其诱导巨噬细胞向M2表型极化的能力被显著削弱。这直接证明了肿瘤细胞表达的MARCKS，能够通过分泌因子等方式，影响并“教育”周围的巨噬细胞，使其转变为促肿瘤的M2型，从而重塑免疫抑制微环境。
结论与讨论
综上所述，这项整合多组学研究系统阐明了MARCKS在肝细胞癌（HCC）进展中的关键作用及其机制。研究得出结论：MARCKS在HCC组织和肿瘤微环境的髓系细胞中高表达，是预后不良的独立风险因素。其核心功能在于通过激活JAK/STAT3信号通路，驱动肿瘤相关巨噬细胞向免疫抑制性的M2表型极化，从而重编程并强化了肿瘤的免疫抑制微环境，最终促进HCC的恶性进展。
这项研究的重要意义在于，它首次通过多组学整合视角，将MARCKS确立为连接HCC肿瘤细胞与免疫微环境，特别是巨噬细胞功能调控的一个核心枢纽分子。它揭示了一条由MARCKS-JAK/STAT3-巨噬细胞M2极化构成的、驱动HCC免疫逃逸的新轴心。这不仅深化了我们对HCC免疫微环境形成机制的理解，更重要的是，MARCKS被鉴定为一个潜在的新型治疗靶点。针对MARCKS或其下游通路的干预，有望成为逆转HCC免疫抑制微环境、增强现有免疫疗法疗效，从而克服免疫逃逸的新策略，为HCC的精准免疫治疗提供了新的思路和方向。
