肝细胞癌(Hepatocellular Carcinoma, HCC)作为全球高发且高死亡率的恶性肿瘤,临床治疗疗效有限、预后差,晚期患者常用的一线药物仑伐替尼(Lenvatinib)虽能抑制多个靶点,但客观响应率不足20%,多数患者会耐药且耐药机制不明,制约治疗优化与预后改善;同时,肿瘤谱系可塑性与癌症耐药相关,肝脏中肝细胞和胆管细胞本可互转,肝癌中部分患者会发生肝细胞向胆管细胞谱系转变(HBT)形成混合型肝癌且这类患者预后差、治疗响应低,但HBT在肝癌患者接受仑伐替尼治疗时是否发生、是否驱动耐药及调控机制均未明确,是需探索的关键问题。

2025年7月,复旦大学中山医院肝外科团队和暨南大学团队在Cell Reports Medicine发表题为CLDN4 palmitoylation promotes hepatic-to-biliary lineage transition and lenvatinib resistance in hepatocellular carcinoma文章,首次揭示了 CLDN4 棕榈酰化介导肝-胆管谱系转换(HBT)诱发仑伐替尼耐药的分子机制。

在对仑伐替尼耐药的患者中,CLDN4 的表达更为普遍。CLDN4 在半胱氨酸残基 C104 和 C107 位点发生棕榈酰化修饰,这种修饰可调控其赖氨酸残基 K103 位点的泛素化水平,抑制网格蛋白介导的内吞作用(clathrin-mediated endocytosis),并维持 CLDN4 在脂筏(lipid rafts)中的锚定状态。锚定后的 CLDN4 会促进 HCC 细胞的表型转换:通过驱动接触蛋白 1(contactin-1, CNTN1)向脂筏募集并激活 Notch 信号通路,最终导致 HCC 细胞对仑伐替尼的耐药性增强。
研究证实,CLDN4 抑制剂丹酚酸 B(Salvianolic Acid B, SalB)可同时降低 HCC 中的 HBT 水平与仑伐替尼耐药性。此外,对于发生 HBT 的 HCC 患者,联合化疗或许是一种有效的治疗策略。
实验部分
多光谱成像:捕捉肿瘤谱系转换的 “全景图”
使用 TissueFAXS Spectra系统对多重免疫荧光的组织芯片进行多光谱成像,获取图像数据。研究需同时检测肿瘤组织中 6 种标志物(CLDN4、zDHHC5、KRT7、EPCAM、ALB、TTR)的表达,以区分肝谱系肝癌(HL-HCC)与胆管谱系肝癌(BL-HCC)。肿瘤组织中,胆管谱系标志物(KRT7/EPCAM)与 CLDN4 的高度共定位特征,为 “CLDN4 高表达伴随谱系转换” 提供了数据。
单细胞量化:实现耐药表型的 “精准计数”
将获取的图像数据导入 Strata-Quest 分析软件进行进一步处理,包括光谱解混以分离单通道荧光信号。自动拆分多光谱信号,基于荧光强度设定阳性阈值,精准统计每个TMA点中 CLDN4 + 细胞、zDHHC5 + 细胞及 BL-HCC 细胞的占比。
空间分析:解析分子互作的 “微观逻辑”
直观展示了 CLDN4、zDHHC5 与胆管谱系标志物(KRT7/EPCAM)、肝谱系标志物(ALB/TTR)在单细胞水平的共定位关系(如 CLDN4 + 细胞常与 KRT7+EPCAM + 细胞重叠,而与 ALB+TTR + 细胞分布区域互补)。这种空间关联为 “CLDN4 通过棕榈酰化驱动谱系转换” 的分子机制提供了微观层面的佐证。

Figure 7 CLDN4 介导的肝 - 胆管谱系转换(HBT)与仑伐替尼耐药及患者预后的关联
I:Fu-LR 队列的多标记免疫荧光(mIF)全景扫描图像
J:Fu-LR 队列的多标记免疫荧光局部代表性图像
K:HBT 组织中 CLDN4 + 与 zDHHC5 + 细胞的比例量化
L:残留组织与未治疗组织中 BL-HCC/HL-HCC 的比例对比
M:肝谱系评分(HL-score)与胆管谱系评分(BL-score)的相关性分析
N:BL-HCC 与 HL-HCC 患者的生存曲线对比