单细胞分析发现肝纤维化的两个潜在靶点

　　

肝脏被称为“沉默的器官”，因为它即使遭受严重损伤，也往往不会出现明显症状。但如果损伤持续存在，包括饮酒、饮食不当和慢性肝炎病毒感染，会引发纤维化。

若不采取有效的干预措施，纤维化会发展为肝硬化和肝癌，而肝癌是全球癌症死亡的主要原因之一。尽管研究已达数十年，但目前尚无获批的疗法能够可靠地阻止或逆转纤维化。

纤维化之所以特别难治疗，是因为其表现不一。部分患者会出现纤维化自发逆转，而另一些患者则持续恶化。为何肝脏在某些情况下能够自愈，一直是研究中的核心问题，但至今仍未找到答案。

大阪公立大学等机构的研究人员近日将单细胞固定RNA分析技术应用于小鼠肝纤维化进展与逆转模型，鉴定出两个新的抗纤维化靶点。这项研究成果发表在《JHEP Reports》杂志上。

单细胞固定RNA分析（FLEX）是一项新技术，能够以单细胞分辨率检测冷冻组织中的RNA表达。研究人员利用它分析了约38,000个肝细胞的基因活性，这些细胞来自健康、纤维化和恢复中小鼠的肝脏。

FLEX分析生成了一份全面的细胞图谱，详细描绘了随着纤维化进展以及消退，每种主要的肝细胞类型如何发生变化。

利用这份图谱，研究人员发现在恢复过程中，中央静脉区的肝细胞恢复到正常的基因活性。这表明这种特定的肝细胞群在推动肝脏再生方面发挥着积极作用，为了解器官如何自愈提供了新方向。

这份图谱还揭示了纤维化的两种驱动分子，它们有望成为治疗靶点。

第一种是信号素4D（SEMA4D）。在纤维化过程中，单核细胞来源的巨噬细胞分泌SEMA4D。这种蛋白质作为一种“求救信号”，与肝脏星状细胞上的Plexin B2受体结合。这种结合激活了星状细胞，加速了胶原蛋白的产生，进而加剧瘢痕形成。

当研究团队用阻断SEMA4D的人源化单克隆抗体VX15/2503治疗纤维化小鼠时，纤维化程度明显减轻。

重要的是，在晚期纤维化患者的肝脏活检样本中也检测到SEMA4D升高，而在清除丙型肝炎病毒的患者中，其水平下降，且这种下降与肝癌进展风险降低相关。

第二种驱动因子是LMCD1蛋白，这是一种在肝脏星状细胞内部发挥作用的转录因子。

LMCD1并非接收外部信号，而是充当内部的“主开关”，让星状细胞维持在一种产生瘢痕的活跃状态。研究发现，它在纤维化期间高表达，而在纤维化消退时被抑制。

实验室分析表明，LMCD1的沉默减少了纤维化蛋白的产生，而其过表达则产生相反的效果，通过AKT/mTOR信号通路驱动纤维化。

与SEMA4D一样，在脂肪肝和丙型肝炎患者队列中，人类肝脏样本中的LMCD1水平与纤维化严重程度呈正相关。

证据表明，这两种分子正在驱动人类患者的纤维化进程，更重要的是，它们可以被阻断。通过联合疗法同时靶向这两种蛋白质，患者有望减缓疾病进展。

共同通讯作者、大阪公立大学副教授Le Thi Thanh Thuy表示：“最令我们兴奋的是，SEMA4D和LMCD1通过两种不同的机制发挥作用，且作用于两种不同的细胞类型——巨噬细胞和星状细胞。”

“当我们分析人类肝脏活检样本时，晚期纤维化患者的这两种蛋白质水平都很高，当病情好转时，这两种蛋白质都下降了。这证实了这些靶点与人类疾病有关，而不仅仅是与小鼠有关。”

患者能否自愈，可能取决于其肝脏能否成功地关闭这些促纤维化信号。通过确定这些蛋白质和细胞相互作用，研究团队希望其工作能为首款真正有效的抗纤维化疗法的开发提供依据。

“我们的目标不仅仅是减缓瘢痕形成，而是积极地阻止它，并推动肝脏恢复，这可能会显著降低肝癌风险，减轻这种疾病给患者带来的沉重负担，” Thuy谈道。