这期分享一篇2025年2月发表在 IF 14+ Clin Mol Hepatol 的文章 GULP1 as a Novel Diagnostic and Predictive Biomarker in Hepatocellular Carcinoma.，GULP1作为一种新的肝细胞癌诊断和预测生物标志物。
摘 要
背景: 肝细胞癌（HCC）的特点是高复发率和死亡率，需要确定可靠的生物标志物。在本研究中，我们旨在确定HCC复发的预测基因特征，并评估GULP PTB结构域吞噬接头1 （GULP1）作为HCC预测和诊断标志物和治疗靶点的有效性。
方法: 我们通过最小绝对收缩、选择算子Cox回归和10倍交叉验证，分析了来自The Cancer Genome Atlas和Gene Expression Omnibus数据库的基因组数据集，从而建立了一个15个基因的风险评分模型，并使用三个独立的数据集进行了验证。评估血清GULP1和α-胎蛋白水平，以确定模型的诊断准确性。通过临床队列和患者血清，研究了GULP1的作用，并通过体外和体内功能测定来评估其对细胞生长、上皮-间质转化（EMT）、adp -核糖化因子6激活和β-catenin信号传导的影响。
结果: 我们新开发的风险评分模型在所有数据集中准确地预测了复发性HCC。在风险评分模型中的15个基因中，GULP1在HCC患者中过表达，独立预测HCC复发。其表达调节影响细胞生长和EMT，并观察到对adp-核糖基化因子6激活和β-catenin信号通路的影响。
结论: GULP1是HCC的重要生物标志物，可作为非侵入性诊断和预测工具。它在HCC的进展中也起着关键作用。我们的研究结果强调了GULP1在针对EMT和HCC复发的治疗策略中的潜在应用，以改善个性化护理和患者预后。
⚫GGULP1的预测准确性与15基因风险评分模型相当HCC复发具有较高的临床应用潜力和稳健性。
⚫GULP1在HCC中特异性过表达，将其与其他肝脏疾病区分开来具有重要的预后和诊断价值。
⚫GULP1通过调节β-catenin信号传导促进肿瘤生长、EMT和侵袭性及在HCC进展中起关键作用。
⚫我们的研究结果表明GULP1是一种很有前途的非侵入性生物标志物和治疗靶点HCC的复发和进展。
生信分析流程
数据集选择
转录组数据：
81 patients with HCC, and 256 blood samples
GSE14520, GSE114564, TCGA-LIHC
单细胞数据
GSE149614
细胞学数据
PLC/PRF/5 and Huh-7 cells
基因集选择
GULP1, LCAT, PPAT, LPXN, NOP56, CD4, ZC2HC1A, PPIA,
CST7, PRKCQ, PHF20, RAB23, PCDHB6, CXCR6, SLC4A10
实验方法
qRT-PCR
生信分析方法
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数据处理教程
转录组分析教程
8. 功能来识别HCC中不同的免疫亚群(consensusClusterPlus)
11. 加权相关网络分析探讨IRCDI共表达基因(WGCNA)
基因组变异分析教程
2种机器学习算法
1. Least Absolute Shrinkage and Selection Operator Regression Algorithm (Lasso)
2. Elastic Net Regression Algorithm (Enet)
单细胞数据分析
采用单因素和多因素Cox回归分析评价不同临床病理因素与OS的相关性
R语言绘图教程
研究结果
复发性肝癌的DEGs的鉴定和风险评分模型的构建
(A)选择流程图与复发性HCC相关的基因患者选择标准。
(B)左最小绝对收缩和选择算子（LASSO）分析的相关DEGs。
(C)RS与患者的相关性分析使用三个HCC数据集：GSE14520， GSE114564和癌症基因组图谱（TCGA）肝癌（LIHC）。
(D)通过受试者工作特征（ROC）分析。
(E)基于风险的无复发分析GSE14520、GSE114564和TCGA LIHC数据集的RFS的方法。
(F)临床参数单变量Cox回归分析的森林图影响RFS。
GULP1是HCC进展指标
(A)GULP1表达水平热图。
(B)跨区GULP1表达水平的。
(C)空间肿瘤组织转录组学分析。
(D)GULP1阳性细胞在所有分析肿瘤组织中的比例转录组。
(E)均匀流形肝脏单细胞RNA测序的近似投影（UMAP）图。
(F)左：scAtlasLC的UMAP图数据库;右：非恶性和恶性细胞中GULP1阳性细胞的比例。
(G)不同组织中GULP1的平均表达量GSE151530数据集中的肝相关细胞类型。
(H)显示GULP1的UMAP图在分析的18,539个肝细胞中，GULP1阳性和阴性肝细胞。
(I)GULP1阳性肝细胞标记通路的富集评分图通过单样本基因集富集分析（ssGSEA）。
GULP1在HCC中表达的临床意义
(A)配对中GULP1的水平组织（左）和血液（右）样本。
(B)中GULP1和AFP的ROC分析结果高危肝病组（CH/LC）和mUICC分期。
(C)左:比较不同组间血清GULP1和AFP阳性率;右：AFP、GULP1及其联合阳性率。
(D)复发与非复发患者GULP1水平的比较使用组织（左图）和血清（右图）样本的复发（NR）病例
(E)左：Western blotting分析3例患者原发肿瘤组织（PTs）和复发肿瘤组织（RTs）
(F)基于GULP1表达的RFS分析在组织（左）和血清（右）样本。
GULP1的靶向失活抑制了肝癌的致瘤潜能细胞
(A)GULP1调控对HCC细胞生长、增殖和集落的影响形成。
(B)左：皮下异种移植物肿瘤生长试验。右：肿瘤重量GULP1敲低异种移植物的差异。
(C)左：组织病理检查苏木精和伊红染色及免疫组化切片GULP1， Ki67和增殖细胞核抗原。右:群内GULP1、Ki67和PCNA的IHC染色强度比较分析。
(D)划痕伤口愈合实验显示GULP1对细胞迁移的影响。
(E)GULP1对细胞侵袭和球形成的影响。
(F)IHC图像显示HCC组织中的表达模式来源于皮下异种移植物注射了GULP1缺失的Huh7细胞。
GULP1对上皮-间质转化（EMT）和HCC影响的验证体内复发
(A)正位实验示意图将gulp1抑制的Hepa1-6细胞注射到小鼠肝脏。
(B)免疫组化分析显示GULP1表达水平显著升高，尤其是在复发肿瘤中与正常肝脏和原发肿瘤相比。
(C)左：不同组肿瘤负荷肝脏的代表性图像(siCtrl和siGULP1)。右：右侧柱状图为计算出的结节体积和体重。
(D)上：免疫组化分析NT、原发肿瘤（PT）和复发肿瘤（RT）组织。下：定量染色的GULP1， Ki-67, E-cadherin， 和血管内皮生长因子（VEGF）的表达水平。
(E)用sitrl或sitrl转染ras-转化的NIH-3T3细胞建立肺转移模型。
(F)GSE164359数据集RNA-seq数据分析结果显示，RT样本中的GULP1水平高于邻近肝组织（AL）和PT样本。
GULP1在HCC中β-catenin信号通路调控中的机制作用
(A)Western blotting分析。
(B)GULP1的定量通过酶联免疫吸附试验（ELISA）测定β-catenin抑制后的蛋白水平HCC细胞系。
(C)免疫荧光（IF）显微镜图像。
(D)β-catenin的定量表示与组蛋白H3的易位归一化。
(E)ARF6的酶联免疫吸附测定。
(F)中频显微镜下β-catenin核易位可视化（左）随附的定量分析（右）。
(G)转染Huh7细胞的荧光素酶活性与野生型（WT） GULP1启动子构建。
(H)染色质免疫沉淀（ChIP）实验显示β的结合亲和力。
GULP1 -β-catenin在HCC中的共调控机制示意图
GULP1在HCC中作为β-catenin信号轴的关键调节剂发挥着至关重要的作用稳定ARF6-GTP，进而影响β的细胞分布连环蛋白。这种稳定性促进了β-连环蛋白的释放和随后的核易位，在GULP1启动子区域与TCF3结合，影响基因转录。这种结合的下游效应包括增强细胞增殖、EMT和肿瘤复发，这有助于肝脏肿瘤的发生。
AI的使用
ChatGPT (version 4o) 过程中的错误检查和语言改进准备这份手稿。
Reference
Kim HS, Yoon JH, Choi JY, Yoon MG, Baek GO, Kang M, Jang SH, Park W, Go Y, Ng JT, Nam SW, Jeong JY, Han JE, Cho HJ, Lim SB, Kim SS, Cheong JY, Eun JW. GULP1 as a Novel Diagnostic and Predictive Biomarker in Hepatocellular Carcinoma. Clin Mol Hepatol. 2025 Feb 6.
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