【研究背景与目的】肝细胞癌发病隐匿、进展迅速、临床预后不佳,目前仍缺乏有效的治疗策略以及预后判断的生物标志。流行病学显示在deep fungal infection慢性肝病病人、肝癌病人体内,维生素D处于一个较低的水平,提示维生素D水平可能与肝脏慢性疾病的发生相关。尽管也有大型队列研究表明维生素D与肝癌的发生及预后相关,但是研究结论存在争议,至今尚无定论。以往的研究中虽然证实维生素D可以抑制肝癌的发生发展,但是大多聚焦于对肿瘤细胞的直接影响,而忽略了对免疫微环境的影响。而在肝癌免疫微环境的中,维生素D受体(VDRwww.selleck.cn/products/MK-2206)高表达于肝脏非实质细胞,尤其是单核-巨噬细胞和星状细胞,提示维生素D对肝细胞癌发生影响主要是通过作用于肝脏免疫微环境来实现的,然而其如何通过调控肿瘤免疫微环境来影响肝细胞癌发生还存在未知,尤其是对单核-巨噬细胞的影响还存在领域空白。因此从免疫微环境角度出发研究维生素D对肝细胞癌发生及发展的影响有望为肝细胞癌提供新的治疗靶购买Compound 3点以及有效的预后标志物。【研究方法】1.建立二乙基亚硝胺联合四氯化碳的肝癌原位自发模型,探索维生素D类似物帕里骨化醇对肝癌发生以及发展的影响。2.在肝癌发生过程中进行单细胞转录组测序,动态解析维生素D在肝癌发生及进展过程对免疫微环境的调控作用;重点聚焦VDR表达丰度较高的单核-巨噬细胞,探索维生素D对单核-巨噬细胞的分型、比例变化及其与肿瘤细胞相互作用的影响。3.基于肿瘤与癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库中的肝癌病人转录组测序数据以及相应的临床预后信息,从生物信息学的角度分析维生素D与肝癌病人预后的关系,建立维生素D相关的基因风险评分判断肝癌病人预后,从而指导临床实践。【研究结果】1.VDR激活剂帕里骨化醇可以延缓肝脏炎症、纤维化进程以及肝癌的发生,然而在肝癌进展期可能诱导巨噬细胞向M2样表型极化导致其治疗效果不佳,进而促进肝癌进展,造成病人较差的预后。2.在肿瘤免疫微环境中VDR在单核-巨噬细胞中表达丰度最高,在肿瘤细胞中几乎无表达;在小鼠肝癌发生过程中,帕里骨化醇可以影响免疫微环境中大部分免疫细胞的浸润水平;对于单核-巨噬细胞,在癌前的样本中帕里骨化醇可以促进其M2样表型评分升高,在癌旁样本中促进其M1样表型评分升高,而在癌样本中可以促进其M1和M2样表型评分均升高;此外在癌旁和癌组织中帕里骨化醇可以招募两群M1样、VDR高表达的单核-巨噬细胞,即Il1r2+单核细胞和Ly6i+巨噬细胞,同时下调其CD44的表达水平进而减弱与肿瘤细胞的SPP1-CD44配受体作用。3.基于TCGA数据库筛选与Vitamin D相关且与肝细胞癌病人预后相关的25个差异基因,在此基础上构建了肝细胞癌的风险评分,风险评分与肝癌的病人的预后、肿瘤的临床特征以及肿瘤免疫微环境密切相关。【研究结论】本研究证实维生素D能够减轻肝脏损伤、延缓肝脏炎症和纤维化进程、抑制肝癌的发生,但是在肝癌进展期维生素D可能疗效不佳,可能促进肿瘤进展,提示维生素D可以作为肝癌预防的药物,但是用于肝癌治疗要慎重使用;其次从单细胞水平揭示维生素D可以通过调控单核-巨噬细胞的表型来影响肝癌的发生及发展,靶向SPP1-CD44配受体有望改善维生素D对肝癌的治疗效果;最后基于TCGA数据库建立的维生素D相关的基因风险评分可以判断肝癌病人预后,指导临床实践。