前段时间小编总结了烈冰生物截至2021 年 4 月单细胞文章发表的情况（详情戳），烈冰单细胞文献库囊括Nature子刊和风湿类等多领域顶级期刊。5月25号晚23时，烈冰用户再发力，国际免疫学顶级期刊Immunity重磅呈现，肝癌（HCC）炎癌转化调控新机制！

本研究由南京大学医学院附属鼓楼医院孙倍成教授和南京大学现代生物研究院及鼓楼医院双聘教授林安宁博士合作（南京大学医学院附属鼓楼医院张文杰副主任医师，博士生张袁光炎和王飞为第一作者），文章于2021年5月25日发表在Immunity（IF 31.745）上，题目为The zinc finger protein Miz1 suppresses liver tumorigenesis by restricting hepatocyte-driven macrophage activation and inflammation 。

烈冰生物参与了本研究的单细胞测序和生物信息数据分析工作。下面，我们跟随大佬步伐，一起了解下本文研究思路和数据分析过程。

01 样本信息

除WT（untreated）外，其它组小鼠均产后两周开始注射DEN，后期每周注射CCl4以诱导肝癌的发生。

分选平台：10X Genomics

单细胞实验分组：Miz1^∆hep:Miz1^F/F=2:2

捕获细胞数:

总细胞数24802个(Miz1^∆hep:13753个，Miz1^F/F:11049个)，

其中,肝细胞1343个(9.5% total cell，Miz1^∆hep:1343个，Miz1^F/F:1022个）;

巨噬细胞4277个(17.2% total cell，Miz1^∆hep:2934个，Miz1^F/F:1343个）.

02技术手段

磁共振成像(MRI)

HE染色

免疫荧光

免疫组化

免疫印迹分析

单细胞转录组测序

FACS分选验证

03 分析工具应用

t-SNE分析

细胞类型鉴定

细胞类型细分鉴定

差异基因表达分析

Pseudo-time分析

Qusage分析

细胞通讯分析

04 结果解析

1. Miz1缺失促进肝细胞增殖和HCC敏感性

研究者在DEN/CCl₄诱导肝癌的小鼠模型中，通过核磁共振，HE染色成像和相关数据统计，发现Miz1^∆hep小鼠的肝损伤并不是晚期肿瘤诱导的结果，但肝细胞转录因子Miz1的缺失促进了肝细胞的增殖和细胞凋亡减少，同时，Miz1^∆hep小鼠对化学物质或炎症相关的HCC的敏感性增加。

2. Miz1缺失促进核因子（NF-κB）激活

接着，研究者对Miz1^F/F和Miz1^∆hep两组小鼠样本进行了单细胞测序，共获得24,802个细胞，注释细胞类型主要包括肝实质细胞（2365个，9.5% total cell），中性粒细胞，内皮细胞，树突状细胞，B 细胞，T细胞和巨噬细胞（4277个，17.2% total cell）。对肝细胞群体进一步进行subCluster，拟时序分析，差异基因表达分析发现，Miz1^∆hep小鼠产生了独特的肿瘤肝细胞群体，该群细胞高度表达NF-κB下游的细胞因子和驱化因子。

进一步，研究者通过免疫印迹和免疫组化分析证实，肝细胞Miz1的缺失促进IKK介导的MTDH的磷酸化，从而促进了NF-κB的激活和 NF-κB下游炎症相关靶基因的表达。

3. 肿瘤特有肝细胞分泌细胞因子促进肿瘤浸润巨噬细胞向促炎表型转化

对巨噬细胞亚群和肝脏特有巨噬细胞（Kupffer cell）进一步细分，并进行差异基因分析和Qusage分析，发现Miz1^∆hep小鼠的肿瘤浸润巨噬细胞和Kupffer细胞的一些亚群NF-κB 强烈激活，肿瘤浸润巨噬细胞向促炎表型转化。

究其原因，研究者发现，肿瘤特有的肝细胞能促进炎性细胞因子分泌（TNF-α，IL-1β, IL-6等）和相关基因表达，驱动肿瘤浸润的巨噬细胞向促炎表型倾斜，巨噬细胞受其驱动，IL-1β, IL-6的基因表达上调，促炎性细胞因子增加并驱动了HCC中的炎症。对炎性巨噬细胞消除处理（GdCl3）后，小鼠肝脏/体重比、最大肿瘤直径有所恢复。

Miz1抑制肿瘤发生机制在于：1.Miz1与RelA竞争结合癌蛋白MTDH。2.抑制IKK酶活性降低MTDH磷酸化。相关临床试验也证实了Miz1在不同HCC患者中的表达与肝细胞RelA和MTDH的磷酸化呈反相关，与HCC患者复发和整体预后也密切相关。

总结

总的来说，本研究基于单细胞测序和其它组学分析，结合多种体内、体外实验，发现小鼠肝细胞中转录因子Miz1缺失，产生了高表达NF-κB下游炎症因子的特异性“炎性”肝细胞亚群，激活肿瘤浸润巨噬细胞向促炎表型转化，增强肝脏炎症反应，促进肝癌的发生发展。

烈冰生物具备全套单细胞分选平台，为您提供完整的单细胞转录组测序全服务流程，涉及各种类型样本制备、完善的实验质控流程、个性化的数据分析。

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