CDCA3调控肿瘤相关巨噬细胞极化促进肝细胞癌恶性进展的作用与机制研究

本研究揭示了CDCA3（细胞分裂周期相关蛋白3）通过调控TAMs（肿瘤相关巨噬细胞）向M2表型极化，进而促进HCC（肝细胞癌）恶性进展的新机制。文章结合生物信息学分析与实验验证，表明CDCA3可作为HCC潜在的诊断生物标志物和治疗靶点，为肿瘤免疫微环境调控提供了新见解。

CDCA3在肝细胞癌中的表达特征及临床意义

通过对TCGA（The Cancer Genome Atlas）数据库的分析发现，CDCA3在HCC（肝细胞癌）组织中的表达显著高于正常肝组织。在371例HCC样本和50例正常组织样本的对比中，CDCA3的表达上调具有统计学意义。此外，在50对配对癌与癌旁组织中也观察到类似趋势。生存分析显示，CDCA3高表达与患者较差的总生存期（OS）显著相关。时间依赖性ROC（Receiver Operating Characteristic）曲线分析进一步表明，CDCA3对1年、3年和5年OS的预测AUC（Area Under the Curve）值分别为0.714、0.644和0.595，提示其具有一定的预后评估价值。

在独立临床样本验证中，ELISA（酶联免疫吸附测定）检测显示HCC患者血清CDCA3水平（中位数298.8 pg/mL）显著高于良性肝病患者（122.9 pg/mL）和健康对照组（137.6 pg/mL）。CDCA3诊断HCC的ROC曲线下面积为0.869，灵敏度为81.9%，特异度为77.8%，最佳截断值为189.03 pg/mL。相关性分析表明，CDCA3高表达与患者年龄、T分期和病理分期显著相关，是HCC的独立预后因素。

CDCA3的生物学功能及通路富集分析

为探究CDCA3影响HCC进展的潜在机制，研究人员对TCGA中CDCA3高、低表达组进行了差异基因分析。GO（Gene Ontology）功能注释显示，CDCA3共表达基因显著富集于细胞器分裂、染色体区域调控等生物学过程。KEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）通路分析提示CDCA3参与神经活性配体-受体相互作用和细胞周期调控。GSEA（Gene Set Enrichment Analysis）进一步表明，CDCA3与补体与凝血级联、脂肪酸代谢、初级胆汁酸生物合成、色氨酸代谢等代谢通路密切相关，提示CDCA3可能通过调控细胞分裂和代谢重编程促进HCC的迁移与侵袭。

CDCA3表达与肿瘤免疫浸润的相关性

利用TIMER（Tumor Immune Estimation Resource）数据库分析CDCA3表达与免疫细胞浸润水平的关系，发现CDCA3与B细胞、CD4⁺T细胞、中性粒细胞、巨噬细胞和树突状细胞的浸润水平呈正相关。进一步分析显示，CDCA3表达与肿瘤微环境中的基质评分显著相关。免疫组化染色结果证实，在HCC组织中CDCA3表达与M2型巨噬细胞标志物CD163的表达呈正相关，而与M1型标志物CD68的表达无显著关联，提示CDCA3高表达的HCC微环境中M2型TAMs（肿瘤相关巨噬细胞）浸润增加。

CDCA3对巨噬细胞极化的调控作用

为验证CDCA3是否直接调控巨噬细胞极化，研究团队用HCC细胞条件培养基处理PMA（佛波酯）诱导的THP-1来源巨噬细胞。结果显示，与对照组相比，HCC条件培养基可显著诱导巨噬细胞中M2型标志物Arg-1（精氨酸酶-1）和IL-10（白介素-10）的表达升高。为进一步明确CDCA3在这一过程中的作用，研究人员利用慢病毒载体在Huh7和HepG2细胞中敲低CDCA3表达。Western blot和RT-qPCR（实时定量聚合酶链反应）证实sh-CDCA3可有效抑制CDCA3的mRNA和蛋白水平。将CDCA3敲低后的HCC细胞条件培养基与THP-1细胞共培养，发现巨噬细胞中Arg-1的表达显著下降，而M1型标志物IL-1β表达上升，表明CDCA3缺失可逆转HCC细胞诱导的M2型极化。

CDCA3通过巨噬细胞极化促进HCC恶性表型

为了解CDCA3调控的巨噬细胞极化对HCC细胞生物学行为的影响，研究人员建立了条件培养基间接共培养体系。将经sh-CDCA3 HCC细胞条件培养基处理的巨噬细胞所产生的条件培养基（CM）作用于正常HCC细胞，发现其增殖（CCK-8法检测）、迁移（划痕实验）能力显著抑制，细胞凋亡（流式细胞术检测）增加。相反，对照巨噬细胞CM则促进HCC细胞的恶性表型。这些结果说明CDCA3通过诱导TAMs向M2型极化，进而创造有利于肿瘤生长和侵袭的微环境。

CDCA3调控巨噬细胞极化的分子机制初探

为揭示CDCA3影响巨噬细胞极化的潜在分子机制，研究人员采用Olink蛋白质组学技术分析了CDCA3敲低后HepG2细胞上清中细胞因子的变化。结果显示，TGF-β1（转化生长因子-β1）、VEGFA（血管内皮生长因子A）等促M2极化因子在敲低组中显著下调，而CD40、CXCL1、CXCL5等因子的表达发生变化。已知TGF-β1是诱导巨噬细胞向M2表型分化的关键细胞因子，VEGFA则与M2型巨噬细胞介导的血管生成密切相关。这些因子表达的改变可能是CDCA3调控TAMs极化的重要介质。

讨论与展望

本研究系统阐述了CDCA3在HCC中的表达特征、临床意义及生物学功能，首次揭示CDCA3通过调控TAMs极化影响HCC进展的新机制。CDCA3不仅与HCC患者的不良预后相关，且其血清水平具有较高的诊断价值。功能上，CDCA3可能通过影响TGF-β1、VEGFA等细胞因子的分泌，诱导巨噬细胞向M2表型分化，进而促进肿瘤增殖、迁移并抑制凋亡。这些发现为CDCA3作为HCC潜在治疗靶点提供了理论依据。未来的研究需进一步在体内模型中验证CDCA3的免疫调节功能，并深入解析其调控细胞因子网络的具体分子通路。