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文章标题：MTFR2-dependent mitochondrial fssionpromotes HCc progression
中文标题：MTFR2依赖的线粒体分裂促进HCC进展
发表期刊：Journal of Translational Medicine
发表时间：2024年2月
影响因子：6.1/Q1
线粒体动力学（包括裂变、融合和线粒体自噬）在癌症进展中的作用已被广泛研究。然而，线粒体动力学对肝细胞癌（HCC）的具体影响仍在研究中。
研究思路
本研究从MitoCarta 3.0数据库获取线粒体动态基因，从癌症基因组图谱（TCGA）数据库收集基因表达数据。根据这些动态基因和差异表达基因（DEGs）的表达，将患者分为两类。随后，利用单因素COX回归和最小绝对收缩与选择算子（LASSO）回归构建预后模型，并评估预后特征。我们分析了这些模型基因与动态基因之间的相互作用，以识别枢纽基因并揭示线粒体状态。此外，我们使用 TIDE 算法和风险评分评估了免疫浸润、肿瘤突变负荷 （TMB）、肿瘤干性指数 （TSI） 以及对免疫检查点阻滞 （ICB） 治疗的反应。此外，还进行了透射电子显微镜 （TEM）、苏木精-伊红 （H&E） 染色、免疫组织化学 （IHC）、免疫印迹 （WB） 和免疫荧光 （IF），以提供线粒体形态和裂变相关蛋白表达模式的详细可视化。
结果分析
1. 肝细胞癌中线粒体动力学基因的特征
在23个线粒体动力学基因中，有21个基因（DNM1L、MTFR2、ARL2、MFN1、MIGA1、MIGA2、MTCH2、OMA1、OPA1、PLD6、ARMC10、FIS1、MFF、MIEF1、MIEF2、MTFP1、MTFR1、MUL1、RAB24、SLC25A46、SPIRE1）在HCC组织中较正常人显著上调，其表达水平热图如图所示。2一个。DEGs的共表达网络显示MTFR2与DNM1L的表达水平呈正相关（图1）。2B）.以及由这21个DEGs编码的这些蛋白质之间的相互作用如图所示。
2. 线粒体动力学基因的共识聚类确定了两类具有不同病理特征、线粒体状态和临床预后的 HCC 患者集群
将两簇之间的DEGs鉴定为线粒体动力学相关基因是合理的，并推测MTFR2/DNM1L相关的线粒体裂变与较差的分化等级和预后之间存在较强的相关性。
3. 构建包含十个选定线粒体动力学相关基因的风险特征
通过单因素Cox回归分析从2143个DEGs中选出775个基因，符合P < 0.05的标准，并进一步分析。
4. 通过功能富集分析评估线粒体状态
PCA结果显示，低风险组和高风险组在所有基因表达上无统计学意义。
5. 免疫浸润、TMB、TSI 和免疫治疗反应的评估
由于 HCC 进展、线粒体动力学和免疫浸润之间存在内在和密切的联系，基于七种算法的免疫细胞热图，表明风险评分与 HCC 中的免疫细胞浸润相关。
6. 线粒体状态和蛋白质表达的验证
为了进一步阐明线粒体形态，使用透射电镜，TEM图像证实线粒体形态在邻近组织中显示出融合和裂变的平衡。
文章小结
我们开发了一种新型的 MTFR2 相关预后特征，包括 10 个线粒体动力学基因。这些基因在线粒体裂变中起着至关重要的作用，并有可能作为肝细胞癌的重要预测因子和治疗靶点。
