1. 引言
肝细胞癌(Hepatocellular carcinoma, HCC)是全球最常见的恶性肿瘤之一，发病率和死亡率持续上升，严重威胁公共健康。根据GLOBOCAN 2020统计数据，HCC位居全球第六大常见癌症，并成为癌症相关死亡的第三大主要原因。尽管近年来手术、局部治疗、靶向治疗及免疫治疗持续发展，但多数患者在确诊时已处于中晚期，生存率仍然不理想。如何寻找可靠的诊断及预后标志物，以实现早期筛查和个体化治疗，是当前HCC研究的重点之一。
透明质酸介导的运动性受体(Hyaluronan-mediated motility receptor, HMMR)，又称RHAMM或CD168，是一种参与细胞增殖、迁移和微管稳定的多功能蛋白，与肿瘤细胞分裂和侵袭过程密切相关。现有研究提示，HMMR在多种实体瘤中呈显著高表达，包括乳腺癌、前列腺癌、结直肠癌、胃癌、胰腺癌及神经胶质瘤等[4]-[9]。其高表达与肿瘤的侵袭性增加和患者预后不良密切相关。近期研究亦提示HMMR在HCC中的表达可能具有潜在临床意义，如与肿瘤进展、预后及免疫相关指标有关。
近年来，免疫治疗的兴起为HCC带来了新的治疗方向。肿瘤免疫微环境(Tumor immune microenvironment, TIME)在肿瘤发展和治疗反应中发挥核心作用，尤其是免疫浸润特征，如T细胞、NK细胞和树突状细胞的浸润深度，与HCC预后密切相关。然而，目前仍缺乏能够同时反映肿瘤生物学特征、预后价值及免疫浸润水平的可靠生物标志物。
因此，本研究利用TCGA数据库的大规模基因表达数据，系统分析HMMR在HCC中的表达差异、与患者生存结局的关系，并探讨其与肿瘤免疫浸润的潜在关联。通过整合转录组数据、临床信息及免疫富集分析，阐明HMMR在HCC中的潜在生物学价值，为其作为诊断、预后及免疫治疗相关生物标志物提供依据。
2. 资料与方法
2.1. 数据来源与预处理
本研究从The Cancer Genome Atlas (TCGA)数据库下载374例HCC患者的RNA测序数据及相关临床信息，包括年龄、性别、TNM分期、生存状态及随访时间等。排除缺失关键临床变量的病例后，最终纳入373例患者用于后续Cox回归分析。基因表达数据经标准化处理，以确保样本间的可比性。
2.2. 差异表达分析
采用R 3.6.3进行数据分析。使用Wilcoxon秩和检验比较HMMR在非配对肿瘤样本与正常样本之间的表达差异，使用Wilcoxon符号秩检验比较配对样本中的表达差异。绘制ROC曲线评估HMMR对HCC的诊断效率，并计算曲线下面积(AUC)。
2.3. 生存分析
采用Kaplan-Meier方法比较HMMR高表达组与低表达组的总生存期(Overall survival, OS)差异，并通过log-rank检验评估统计学显著性。根据HMMR表达的中位数将患者分为高表达组和低表达组。
2.4. Cox回归分析
利用单因素及多因素Cox比例风险模型评估HMMR表达与OS的关系。潜在混杂因素包括年龄、性别、T分期、N分期、M分期及临床分期等。分析采用R的“survival”和“rms”包实现。风险比(Hazard Ratio, HR)及其95%置信区间(CI)用于评估风险强度。
2.5. 免疫浸润分析
应用ssGSEA (single-sample Gene Set Enrichment Analysis)算法计算24种免疫细胞的浸润得分，包括CD8+ T细胞、NK细胞、树突状细胞、Th17细胞、Tfh细胞及中性粒细胞等。基因集来源于已发表的免疫浸润特征数据库。采用Spearman相关分析评估HMMR表达与免疫细胞浸润水平的相关性。
2.6. 统计学处理
所有统计分析均使用R 3.6.3完成。连续变量使用非参数检验，分类变量采用Logistic回归。生存分析采用log-rank检验。所有统计量中，p值(p) < 0.05被视为具有统计学意义。
3. 结果
3.1. HMMR在HCC中的表达特征
共纳入374例HCC样本，其中中位年龄为64岁(IQR: 52~69)。根据HMMR表达中位值将患者分为高表达组(n = 187)与低表达组(n = 187)，详细的临床病理特征见。与正常组织相比，HMMR在肿瘤组织中显著上调(图1(a))。在配对样本中，肿瘤组织中HMMR mRNA表达亦明显增高(图1(b))。ROC曲线显示，HMMR用于区分HCC组织与正常组织的AUC为0.968 (95% CI: 0.951~0.986)，具有较高诊断准确性(图1(c))。此外，HMMR表达与T分期、N分期及临床分期呈显著相关性(图1(d)~(f))。
Table 1. Demographic and clinical characteristics of hepatocellular carcinoma (HCC) patients with low and high expression of HMMR in the TCGA dataset (n = 374)
表1. TCGA中低表达和高表达HMMR的HCC患者的人口统计学和临床特征(n = 374)
Characteristic |
Low expression of HMMR |
High expression of HMMR |
p |
n |
187 |
187 |
|
T stage, n (%) |
|
|
<0.001 |
T1 |
111 (29.9%) |
72 (19.4%) |
|
T2 |
35 (9.4%) |
60 (16.2%) |
|
T3 |
34 (9.2%) |
46 (12.4%) |
|
T4 |
4 (1.1%) |
9 (2.4%) |
|
N stage, n (%) |
|
|
0.623 |
N0 |
123 (47.7%) |
131 (50.8%) |
|
N1 |
1 (0.4%) |
3 (1.2%) |
|
M stage, n (%) |
|
|
0.361 |
M0 |
130 (47.8%) |
138 (50.7%) |
|
M1 |
3 (1.1%) |
1 (0.4%) |
|
Age, median (IQR) |
64 (52, 69) |
59.5 (51, 68) |
0.125 |
Figure 1. Expression of HMMR in HCC and ROC analysis
图1. HMMR在肝细胞癌中的表达与ROC曲线
3.2. HMMR表达与生存结局
Kaplan-Meier生存曲线显示，高表达HMMR的患者OS显著缩短(p < 0.001) (图2)。单因素Cox分析显示，肿瘤状态、远处转移、临床分期及HMMR表达均为影响OS的显著因素。多因素Cox回归进一步提示，HMMR表达上调、临床分期升高及远处转移为独立的不良预后因素(图3)。
Figure 2. Kaplan-Meier curve of HMMR expression and OS
图2. HMMR表达水平与HCC患者总体生存的Kaplan-Meier曲线
(a) (b)
Figure 3. Multivariate Cox analysis nomogram of HMMR and other clinical features
图3. HMMR与其他临床特征的多因素Cox分析列线图
3.3. HMMR与免疫浸润的关系
既往研究表明，肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)是多种恶性肿瘤中前哨淋巴结状态及患者生存的独立预后因素[11]。基于此，本研究进一步探讨HMMR在肝细胞癌中的表达水平与免疫细胞浸润之间的关联。我们分析了TCGA数据库中274例肝细胞癌样本的RNA-seq数据，根据HMMR表达量的前后半部分，将患者分为高表达组和低表达组。利用ssGSEA方法评估24种免疫细胞的浸润情况。最终共有187例高表达样本及187例低表达样本符合纳入标准。研究结果如、所示，HMMR高表达与多种免疫细胞浸润水平相关，主要包括浆细胞样树突状细胞(pDC)、NK细胞、辅助性T细胞、滤泡辅助性T细胞(TFH)、γδT细胞(Tgd)、Th17细胞、Th2细胞、中性粒细胞、肥大细胞、树突状细胞、细胞毒性细胞及CD8+ T细胞。
采用皮尔森和斯皮尔曼相关分析()显示，HMMR mRNA表达水平与Th2细胞、辅助性T细胞及活化树突状细胞(aDC)浸润呈显著正相关；与肥大细胞、细胞毒性细胞及pDC浸润呈显著负相关。而HMMR表达水平与B细胞及巨噬细胞浸润之间未观察到明确相关性。
(a)
(b)
Figure 4. Correlation analysis between HMMR and immune infiltration
图4. HMMR表达与免疫细胞浸润水平的相关分析
Table 2. Correlation analysis of HMMR expression with multiple immune cells
表2. HMMR表达与多种免疫细胞的相关性分析
细胞 |
相关系数(Pearson) |
P值(Pearson) |
相关系数(Spearman) |
P值(Spearman) |
aDC |
0.171 |
<0.001 |
0.168 |
0.001 |
B cells |
−0.054 |
0.298 |
−0.067 |
0.198 |
CD8 T cells |
−0.278 |
<0.001 |
−0.274 |
<0.001 |
Cytotoxic cells |
−0.286 |
<0.001 |
−0.294 |
<0.001 |
DC |
−0.260 |
<0.001 |
−0.272 |
<0.001 |
Eosinophils |
−0.087 |
0.093 |
−0.083 |
0.111 |
iDC |
−0.113 |
0.029 |
−0.115 |
0.026 |
Macrophages |
0.031 |
0.546 |
0.008 |
0.880 |
Mast cells |
−0.206 |
<0.001 |
−0.195 |
<0.001 |
Neutrophils |
−0.223 |
<0.001 |
−0.227 |
<0.001 |
NK CD56bright cells |
0.013 |
0.805 |
0.018 |
0.728 |
NK CD56dim cells |
−0.092 |
0.074 |
−0.116 |
0.025 |
NK cells |
−0.195 |
<0.001 |
−0.191 |
<0.001 |
pDC |
−0.298 |
<0.001 |
−0.272 |
<0.001 |
T cells |
−0.041 |
0.424 |
−0.066 |
0.201 |
T helper cells |
0.339 |
<0.001 |
0.309 |
<0.001 |
Tcm |
0.116 |
0.025 |
0.101 |
0.051 |
Tem |
−0.082 |
0.112 |
−0.081 |
0.117 |
TFH |
0.121 |
0.019 |
0.110 |
0.034 |
Tgd |
−0.068 |
0.187 |
−0.109 |
0.035 |
Th1 cells |
0.021 |
0.686 |
0.016 |
0.751 |
Th17 cells |
−0.061 |
0.238 |
−0.085 |
0.099 |
Th2 cells |
0.691 |
<0.001 |
0.689 |
<0.001 |
TReg |
−0.018 |
0.728 |
−0.007 |
0.887 |
4. 讨论
HCC具有显著的生物学异质性，其进展、治疗反应及预后均受到多因素影响，包括肿瘤细胞本身的分子特征以及肿瘤微环境，尤其是免疫浸润特征的调控。本研究系统分析了HMMR在HCC中的表达及其临床意义，发现HMMR在肝癌组织中明显高表达，并与T分期、临床分期等病理特征高度相关。该结果与既往在乳腺癌、胰腺癌、胃癌及神经胶质瘤中的研究一致，表明HMMR可能参与多种肿瘤的细胞分裂、迁移及侵袭过程[4]-[9]。
本研究进一步证实HMMR是影响HCC患者生存的关键因素。高表达HMMR的患者生存时间显著缩短，多因素Cox回归提示其为独立预后指标。这提示HMMR可作为HCC患者风险分层的可靠生物标志物。HMMR在纺锤体组装、染色体分离及细胞周期调控中的重要作用可能是其促进肿瘤进展的关键机制之一。此外，HMMR在多种癌症中与细胞迁移、上皮–间质转化(EMT)及侵袭能力增强密切相关，这与本研究所观察到的其与T分期、临床分期相关的现象相一致。
本研究的另一重要发现是HMMR与免疫浸润之间的密切关系。免疫微环境已被证明在HCC的发生、发展及对免疫治疗的反应中发挥重要作用。我们观察到，HMMR高表达与Th2细胞、aDC等免疫亚群的浸润呈正相关，而与CD8+ T细胞、细胞毒性细胞及pDC浸润呈负相关。既往研究指出，Th2型免疫反应常与免疫抑制微环境及肿瘤生存率下降有关[13]-[15]，这与我们研究结果相一致。CD8+ T细胞不足常提示免疫逃逸增强，而HMMR高表达可能通过抑制效应性免疫细胞的浸润参与肿瘤免疫逃逸过程。
从临床转化角度来看，HMMR不仅具有作为预后标志物的潜力，还可能成为新的治疗靶点。已有研究表明，通过抑制HMMR可降低肿瘤细胞增殖和迁移能力，并可增强肿瘤对化疗药物的敏感性。此外，若HMMR确实在调控免疫浸润中发挥重要作用，则其与免疫检查点抑制剂的联合应用亦可能成为未来研究方向。
当然，本研究也存在一定局限性。首先，所有数据均来自TCGA公共数据库，缺乏独立的外部验证队列，未来需要多中心临床数据进行验证。其次，本研究仅依赖生物信息学分析，缺乏细胞及动物实验等机制验证，限制了对HMMR生物学功能的深入理解。此外，免疫浸润分析依赖算法推断，可能受到数据噪声和样本异质性的影响。
综上所述，尽管存在一定不足，本研究系统阐明了HMMR表达在HCC中的临床意义及其与免疫微环境的密切联系，为将HMMR作为HCC的潜在诊断、预后及免疫治疗靶点提供了新的证据。
5. 结论
本研究通过分析TCGA数据库的大规模数据，明确了HMMR在HCC组织中显著高表达，并与更晚的临床分期、较差的总体生存密切相关。HMMR表达是HCC独立的不良预后因素。此外，HMMR与多种免疫细胞浸润呈显著相关，提示其可能参与肿瘤免疫微环境的调控。HMMR有望作为HCC诊断与预后的生物标志物，并可能成为未来免疫治疗研究的重要靶点。
NOTES
*通讯作者。