根据2024年国家癌症中心数据
[1],原发性肝癌在我国恶性肿瘤中呈现高发病率与高致死率的双重威胁:其发病率位居第4位,病死率则高居第2位,年死亡人数与病死率仅次于肺癌,成为我国公共卫生领域的重大挑战。从组织学类型分析,肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)占原发性肝癌的75%~85%,是主要病理亚型
[2]。尽管近年来基于分子分型、RNA表达谱或临床病理特征的预后预测模型不断涌现
[3],但由于肝癌高度异质性的遗传及转录特征
[4],现有模型在临床实践中的应用仍存在显著局限性。因此,探索更精准、普适的生物标志物以优化预后评估和治疗策略,成为当前研究的迫切需求
[5-8]。
肝癌的生物学行为具有显著的空间异质性:肿瘤边缘区域因富含促血管生成因子和侵袭相关信号通路[如上皮-间充质转化(EMT)、血管内皮生长因子(VEGF)等],常表现出更强的侵袭性;而肿瘤中心因快速增殖导致血供不足,易发生缺血性坏死。值得注意的是,近年来,研究
[9]发现,癌旁组织(peritumoral tissue)的免疫微环境对肝癌进展具有关键调控作用。癌周区域不仅存在大量免疫抑制性细胞(如调节性T细胞、肿瘤相关巨噬细胞)浸润,还通过分泌白细胞介素10(IL-10)、转化生长因子β(TGF-β)等细胞因子形成免疫抑制网络,促进肿瘤细胞逃避免疫监视及远处转移。此外,癌旁肝组织中的慢性炎症反应和纤维化微环境可能为肿瘤侵袭提供“生态位”,提示癌周免疫微环境的动态失衡或可作为预测肝癌复发和预后的重要生物学窗口。
纤维蛋白原相关蛋白1(fibrinogen-like protein 1,FGL1)也被称为HP-041、HFREP-1、LFIRE-1,位于人类染色体8p22区域,属于纤维素原家族成员之一,由肝脏特异性分泌兼具代谢调节与免疫调控的双重角色
[10]。生理状态下,FGL1通过促进肝细胞代谢和损伤修复维持肝脏稳态
[11-12];病理状态下,其作为淋巴细胞激活基因3(lymphocyte activation gene 3,LAG-3)的关键配体,通过结合T细胞表面的LAG-3受体,显著抑制CD8
+ T细胞的活化、增殖及效应功能,从而介导免疫逃逸
[13-15]。本研究聚焦于肝癌癌旁组织中FGL1的表达特征及其临床意义,旨在系统评估FGL1表达水平与患者预后的相关性,并深入解析其在癌周免疫微环境调控中的作用机制。通过整合组织病理学分析、免疫组化检测,揭示FGL1作为肝癌预后标志物的潜在价值,为进一步的肝癌免疫相关研究奠定基础。
1 材料与方法
1.1 研究人群与组织样本
本研究为回顾性队列研究,连续纳入2010年1月─2013年12月期间于复旦大学附属华山医院普通外科接受根治性切除术的183例肝癌患者,并构建组织微阵列用于分析。病例筛选标准如下:(1) 经病理确诊为HCC;(2) 初诊时无远处转移证据;(3) 术前未接受放化疗、靶向或免疫治疗等抗肿瘤干预;(4) 具备完整临床病理资料及充足冷冻组织样本。排除标准包括:(1) 术前接受过抗肿瘤治疗;(2) 临床数据缺失;(3) 存在严重精神或认知功能障碍。研究主要终点为无病生存(disease-free survival,DFS)和总体生存(overall survival,OS),随访截至2020年1月。本研究经复旦大学附属华山医院伦理委员会审核批准[批件号:(2025)临审第(1416)号]。
1.2 公共数据库数据获取与预处理
肝癌基因组数据(包括基因表达谱、体细胞突变数据及临床生存信息)从TCGA数据库(The Cancer Genome Atlas)通过UCSC Xena平台(
https://xena.ucsc.edu)和cBioPortal(
https://www.cbioportal.org)获取。其中,FGL1基因表达数据(版本:2017-09-14)以外显子每千碱基片段百万比(fragments per kilobase million,FPKM)标准化,并进行log2(FPKM+1)转换以降低数据偏态分布;生存分析数据版本为2017-10-25。原始数据经去标识化处理。
1.3 免疫组化染色与定量评估
通过免疫组织化学染色的方式评估肝癌样本中FGL1蛋白质的表达。玻片经过二甲苯脱脂、梯度乙醇脱水处理,并在3%过氧化氢中处理5 min,以阻止内源性过氧化物酶的活性。然后玻片在pH6.0、10 mmol/L柠檬酸缓冲液中加热进行抗原修复,随后在Tris缓冲盐中冲洗15 min。之后,玻片与按1∶100稀释的抗FGL1兔单克隆一抗(Abcam,剑桥,英国)于4 ℃孵育过夜。最后,采用通用的二步法检测系统进行显色,苏木素复染细胞核,经脱水透明后中性树胶封片,于光学显微镜下观察与评分。FGL1的表达水平使用H-score方法定量评分,公式为H-score=ΣPi(i+1),其中i被定义为0~3的染色强度值(0=阴性;1=弱染色;2=中等染色;3=强染色),Pi代表每一着色强度的细胞数所占的比例,为0%~100%。
1.4 统计学处理
所有分析基于SPSS和GraphPad Prism软件完成。采用χ2检验比较癌旁组织中FGL1高低表达与各种临床病理参数之间的关系。绘制Kaplan-Meier曲线,通过Log-rank(Mantel-Cox)检验评估各组之间的生存差异。最后采用逐步回归法构建多因素Cox比例风险模型进一步探讨FGL1的预后价值,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结 果
2.1 FGL1在肝癌及癌旁组织中的差异性表达
为解析FGL1在肝癌发生发展中的潜在作用,通过多维度数据验证其表达特征。基于TCGA肝癌数据集分析结果显示,癌旁肝组织中FGL1 mRNA表达水平明显高于癌组织(
P<0.05)(
图1A)。通过纳入本院183例肝癌根治术患者的配对样本进行免疫组化定量分析,结果显示,癌组织FGL1 H-score中位值为37.785(范围:2.02~474.63);癌旁组织FGL1 H-score中位值为72.255(范围:5.17~266.685),其癌旁组织中表达明显高于癌组织(
P<0.05)(
图1B),与TCGA结果一致。其中,取3例典型病例对比显示,癌旁肝细胞胞质内FGL1呈弥漫性强阳性,而癌组织仅局灶性弱表达(
图1C)。
2.2 癌旁组织中FGL1蛋白表达与患者生存的关系
采用最大选择秩统计量法(maximally selected rank statistics)确定癌旁组织中FGL1表达最佳截断值(H-score=82.155),将患者分为FGL1低表达组(FGL1<82.155)与FGL1高表达组(FGL1≥82.155),并分析其生存差异。结果显示,FGL1低表达组1、3、5年DFS率明显优于高表达组(77.14%
vs. 60.26%、61.90%
vs. 42.31%、57.14%
vs. 35.90%;
HR=0.58,95%
CI=0.35~0.94
,P=0.028),提示癌旁FGL1高表达与术后早期复发风险升高相关;同时,FGL1低表达组的1、3、5年OS率同样优于高表达组(86.67%
vs.74.36%、70.48%
vs. 55.13%、62.86%
vs. 46.15%;
HR=0.62,95%
CI=0.39~0.96
,P=0.033),表明癌旁FGL1高表达是肝癌患者不良预后的独立预测因子(
图2)。
2.3 肝癌患者生存预后的独立影响因素
为进一步明确癌旁组织FGL1表达的独立预后价值,本研究系统分析其与临床病理参数的相关性,并通过多因素模型校正潜在混杂效应。采用
χ2检验或校正
χ2检验癌旁FGL1蛋白表达与性别、年龄、HBsAg状态、ALT水平、甲胎蛋白、肝硬化背景、肿瘤大小、数目、血管侵犯、肿瘤包膜、肿瘤分化程度及BCLC分期等变量的关系。结果显示,仅肿瘤分化程度与癌旁组织FGL1表达明显有关,肿瘤分化程度越高FGL1低表达占比更高,而分化程度越低FGL1高表达占比更高(
P=0.039),其他变量的差异无统计学意义(均
P>0.05)(
表1)。生存函数单因素分析结果显示,在DFS数据中具有统计学意义的单因素有癌旁FGL1蛋白表达(
P=0.028)、HBsAg状态(
P=0.025)、肿瘤大小(
P=0.016)、肿瘤分化程度(
P=0.007),将以上四项自变量进行多因素Cox回归分析,结果显示癌旁FGL1高表达是DFS的独立危险因素(
HR=1.689,95%
CI=1.010~2.823,
P=0.046)(
表2);而对OS数据进行单因素分析具有统计学意义的有癌旁FGL1蛋白表达(
P=0.033)、肿瘤大小(
P=0.002)、肿瘤数目(
P=0.003)、血管侵犯(
P=0.001)、肿瘤包膜(
P=0.041)、肿瘤分化程度(
P=0.006)、BCLC分期(
P=0.018),将以上七项自变量进行多因素Cox回归分析,结果显示癌旁FGL1高表达是OS的独立危险因素(
表3)。
3 讨 论
在正常人体中,肝脏组织特异性表达高水平的FGL1分子,胰腺组织表达相对较低水平的FGL1分子,其他组织基本不表达
[16],正常生理状态下肝脏分泌FGL1蛋白参与肝脏的新陈代谢,当肝脏细胞受到损害时,其作为有丝分裂活性因子通过表达上调促进肝细胞增殖修复,而近些年以来,关于FGL1在HCC中的作用引起广泛关注,但是其在HCC进展中的具体作用尚未明确
[17],本研究发现癌旁组织FGL1表达与肿瘤分化程度相关,提示其表达与肝癌进展有关。该结果与多项实体瘤研究一致,如在非小细胞肺癌微环境中,FGL1可通过PARP1/caspase3信号级联反应增强非小细胞肺癌化疗耐药性,同时驱动肿瘤细胞异常增殖
[18-20]。在消化道肿瘤临床研究中,FGL1过表达会加速肿瘤细胞有丝分裂,缩短患者OS,证实其可作为消化道肿瘤进展的生物标志物
[21-22]。值得注意的是,FGL1-LAG3作为新兴免疫检查点,通过双重机制参与肿瘤免疫逃逸
[12,23]:(1) 与PD-1/PD-L1信号形成级联抑制网络,共同调控T细胞活化阈值;(2) 通过维持免疫耐受微环境促进实体瘤侵袭转移,该现象在头颈鳞癌及非小细胞肺癌组织中呈现显著空间异质性
[24]。基于此分子互作机制,有研究者提出将FGL1-LAG3通路阻断剂与PD-L1抑制剂联用作为三阴性乳腺癌联合治疗新策略
[25]。综合现有证据表明,FGL1在恶性肿瘤的病理演进、转移播散及治疗抵抗等关键环节发挥重要生物学功能。本研究通过整合TCGA数据库与临床队列分析,揭示肝癌癌旁组织中FGL1的高表达与患者不良预后显著相关,其中癌旁组织FGL1高表达与肝癌患者DFS、OS缩短有关。通过进一步进行单因素和多因素Cox回归分析表明,癌旁组织FGL1蛋白高表达是肝癌患者生存预后的独立危险因素
[26]。其可能通过双重机制驱动肿瘤进展:一方面作为促有丝分裂因子直接刺激肝细胞异常增殖
[11],另一方面通过FGL1/LAG-3轴在肿瘤-宿主界面形成免疫抑制屏障,削弱局部抗肿瘤免疫应答
[27-28]。此外,FGL1还可通过激活PI3K/Akt等信号通路促进肝癌的侵袭转移,提示其在肿瘤边缘微环境中可能通过代谢-免疫交互作用加速恶性进展
[29]。
目前大部分研究聚焦于肝癌癌组织中FGL1表达,而本研究首次关注于肝癌癌旁组织FGL1表达特征,证实FGL1作为独立预后标志物的潜力。本研究是单中心回顾性队列研究,样本量较小(
n=183),可能影响结论普适性;FGL1调控免疫微环境的具体通路也尚未通过功能性实验进行验证(如类器官模型或基因编辑)。基于本研究,未来可联合多中心队列扩大样本量,分层分析不同病因(如乙型肝炎病毒HBV
vs. 丙型肝炎病毒HCV)患者的FGL1表达差异;利用单细胞测序技术解析癌旁FGL1高表达区域的免疫细胞浸润特征(如调节性T细胞、耗竭性T细胞比例);构建肝细胞特异性FGL1敲除小鼠模型,探究其对原位肝癌生长及转移的影响;开发FGL1中和抗体或LAG-3/FGL-1双抗,评估其与PD-1抑制剂联用的协同效应;探索血浆外泌体FGL1作为无创预后标志物的可行性
[30]。
本研究证实,FGL1在肝癌癌旁组织中的表达水平显著高于癌组织,且其高表达与患者的不良预后相关。这一发现提示,癌旁微环境中的FGL1并非简单的残留表达,其生物学功能可能发生了从“生理性肝因子”向“病理性免疫调节剂”的关键转变。这种角色转变可能源于FGL1分子本身在病理状态下发生了多层面的改变:首先,在分子层面,慢性炎症与纤维化的癌旁微环境可能诱导FGL1发生特定的翻译后修饰(如糖基化、磷酸化),从而改变其与受体LAG-3的亲和力或稳定性。其次,在功能层面,生理状态下由肝细胞分泌的FGL1可能参与正常的组织稳态维护;而在癌旁肝硬化背景下,异常高表达且可能被修饰的FGL1,通过持续、高浓度地激活LAG-3通路,在肿瘤周围构建了一个广泛而深入的免疫抑制场所。这种作用不仅削弱了免疫系统对癌前病变细胞的监视,也为肝癌的进展和早期播散创造了有利的微生态。因此,癌旁FGL1的高表达,本质上是肝脏慢性损伤背景下,一个关键免疫检查点配体功能改变。这解释了其作为独立不良预后标志物的原因,也提示未来针对FGL1/LAG-3轴的免疫治疗,应考虑同时靶向肿瘤细胞本身与癌旁病理肝细胞这两个来源,以更彻底地逆转免疫抑制微环境。
尽管本研究证实癌旁组织FGL1高表达与肝癌术后不良预后显著相关,但仍存在一定局限性。首先,本研究为单中心回顾性分析,样本量相对有限,可能影响结果的外推性;其次,未纳入独立外部验证队列,结论尚需在多中心人群中进一步验证;此外,本研究主要基于免疫组织化学和生存分析结果,缺乏功能性实验对FGL1在癌旁微环境中具体作用机制的直接证据。未来研究可通过多中心前瞻性队列验证其预后价值,并结合单细胞测序、空间转录组及体内外功能实验,系统解析FGL1在癌旁免疫微环境中的调控网络及其与LAG-3通路的协同作用。同时,探索血浆或外泌体来源FGL1作为无创预测标志物的可行性,有望推动其向临床转化。
总体而言,本研究从癌旁组织这一相对被忽视的角度出发,揭示了FGL1在肝癌术后预后评估中的潜在价值,提示癌旁微环境并非单纯的“背景组织”,而可能在肿瘤进展与免疫逃逸过程中发挥关键作用。癌旁FGL1高表达作为独立危险因素的发现,为进一步优化肝癌风险分层及探索FGL1/LAG-3轴的靶向干预策略提供了新的理论依据。