以微波消融為代表的熱消融技術，是早期不可切除肝癌的重要根治性介入治療手段，其通過局部致死性高溫實現腫瘤細胞的原位滅活，為眾多不適宜手術切除的患者提供了微創且精準的治療機會。然而，術后較高的復發率始終是制約患者遠期生存獲益提升的核心瓶頸，其根源主要在于消融邊緣區域內未被完全滅活的、影像學難以識別的微小殘留病灶【1-3】。值得注意的是，既往研究表明消融術后殘存的癌細胞可能會獲得增強的惡性潛能，猶如被激惹的“猛獸”，加速局部侵襲性進展及轉移。目前，臨床仍缺乏針對肝癌術后復發的有效干預策略，這一困境亟待基礎與轉化研究取得突破性進展。

近日，廣州醫科大學附屬第二醫院微創介入科、廣東省腫瘤介入與藥物精準遞送工程技術研究中心的朱康順教授、黃文藪副主任醫師、蔡明岳副主任醫師團隊聯合中山大學孫逸仙紀念醫院張寅副研究員團隊，在Molecular Therapy期刊在線發表題為HSP90α-USP7-DNMT1 Axis Drives Hepatocellular Carcinoma Recurrence After Microwave Ablation by Disrupting ACSS3-Mediated Propionate Metabolism的研究論文。該研究圍繞肝癌微波消融術后復發這一重要臨床難題，系統揭示了HSP90α-USP7-DNMT1信號軸如何將不充分微波消融所產生的亞致死高溫作為應激“輸入”轉化為表觀遺傳“輸出”，重塑肝癌細胞的DNA甲基化景觀，并進一步擾亂酰基輔酶A合成酶短鏈家族成員3（acyl-CoA synthetase short-chain family member 3, ACSS3）介導的丙酸代謝，從而驅動術后殘癌的惡性進展。更重要的是，研究團隊基于CRISPR基因編輯技術，創建了一種由肝癌細胞靶向肽SP94功能化脂質體遞送的一體化ACSS3位點特異性去甲基化系統（CRISPR/dCas9-TET1CD），該系統通過將催化失活的Cas9變體（dCas9）與DNA去甲基化酶TET1融合，能夠在單鏈向導RNA（sgRNA）的引導作用下精準地將甲基基團從ACSS3的啟動子區域上擦除，并且在原位肝癌的細胞系來源異種移植模型（CDOX）和患者來源異種移植模型（PDOX）上驗證了表觀基因編輯在防治消融術后腫瘤復發和轉移中的療效。

消融邊緣的“余孽”：殘留腫瘤為何變得更兇猛？

微波消融的治療本質是直接的高溫殺傷。理論上，只有當腫瘤及其周圍安全邊界均達到足夠高的致死溫度時，腫瘤細胞才能被徹底滅活。但在真實的臨床場景中，腫瘤形態不規則、邊界不清晰、鄰近重要血管或膽管等因素，均可能導致消融邊緣出現溫度不足的“亞致死高溫”區域：一部分腫瘤細胞并未被完全殺死，而是在41°C~50°C左右的亞致死高溫環境中存活下來。

過去，人們更多將這些殘留腫瘤細胞簡單地視為“漏網之魚”。而本研究提示，它們并非只是被動殘留，而可能在亞致死高溫的刺激下主動啟動適應性程序。研究團隊在肝癌PDOX模型、體外熱應激模型以及臨床樣本中發現，不充分微波消融后殘留肝癌細胞中的大部分基因組區域，包括啟動子區域、CpG島（CGI）及基因體中，均出現顯著的DNA甲基化水平升高，而這一現象與DNA甲基轉移酶DNMT1的表達上調密切相關。這意味著，消融邊緣殘留腫瘤細胞可能通過積極改寫表觀遺傳程序，獲得更強的生長和轉移潛能。

從應激“輸入”到表觀遺傳“輸出”的轉換：HSP90α-USP7-DNMT1信號軸的激活

熱休克蛋白的誘導是細胞重要的應激響應機制。利用免疫沉淀-質譜聯用（IP-MS）、雙分子熒光互補（BiFC）等技術，研究團隊發現，在亞致死高溫應激下，誘導型分子伴侶熱休克蛋白90α（heat shock protein 90α, HSP90α）與DNMT1的直接結合作用增強，對DNMT1的蛋白表達水平具有正向調節作用，其中DNMT1主要通過RFTS結構域與HSP90α相互作用，而HSP90α則依賴其C端結構域完成這一結合。進一步研究顯示，亞致死高溫應激后DNMT1蛋白表達的升高并非源于其轉錄水平的增加，而是由于蛋白穩定性的增強。機制上，HSP90α更像一個“分子支架”，通過促進去泛素化酶USP7與DNMT1相互作用，幫助USP7去除DNMT1上的泛素標記，從而阻止DNMT1經泛素-蛋白酶體途徑降解。因此，這一過程可以概括為：亞致死高溫應激是“輸入信號”，HSP90α-USP7-DNMT1軸充當“信號轉換器”，DNMT1介導的DNA高甲基化則作為表觀遺傳“輸出”。這一發現解釋了為什么消融邊緣的亞致死高溫應激能夠在殘留肝癌細胞中留下持久的表觀遺傳印記，并促使它們向侵襲和轉移能力更強的狀態演進。

被“沉默”的代謝剎車：ACSS3與丙酸代謝

為了尋找DNMT1下游真正影響腫瘤命運的關鍵靶點，研究團隊結合轉錄組測序、甲基化分析和功能實驗，鎖定了丙酸代謝酶ACSS3。ACSS3主要負責將丙酸轉化為丙酰輔酶A，是連接短鏈脂肪酸代謝與線粒體能量代謝的重要節點【4】。研究發現，在不充分微波消融后的殘留肝癌細胞中，DNMT1介導ACSS3啟動子區域發生高甲基化，沉默ACSS3的表達，從而解除丙酰輔酶A及其下游代謝物對脂肪酸β氧化（fatty acid β-oxidation, FAO）限速酶CPT1活性的管控，增強FAO依賴性的ATP再生。也就是說，殘留肝癌細胞通過沉默ACSS3這一“代謝剎車”靶點來驅動脂肪酸氧化供能通路，以滿足癌細胞快速增殖和轉移所需的能量需求。這一發現將“治療應激—DNA甲基化—丙酸代謝—FAO”串聯為一個完整的表觀遺傳—代謝級聯效應，為理解肝癌消融后復發提供了新的機制框架。

從機制發現到精準干預：讓ACSS3重新激活

傳統DNA甲基化抑制劑（如阿扎胞苷、地西他濱）往往存在全基因組非特異性作用和潛在毒性問題。針對這一難點，研究團隊沒有簡單地選擇使用抑制劑來干預整體的DNA甲基化，而是提出了更精準的策略：利用CRISPR/dCas9-TET1CD系統，對ACSS3啟動子進行位點特異性去甲基化，從而解除ACSS3的沉默狀態。為實現體內遞送，團隊進一步構建了肝癌靶向肽SP94功能化修飾的脂質納米顆粒，將CRISPR/dCas9-TET1CD系統與丙酸鹽共同遞送至腫瘤區域。結果顯示，靶向去甲基化ACSS3可在肝癌CDOX和PDOX模型中顯著抑制不充分微波消融后殘留肝癌的復發與轉移，且當該策略與丙酸補充聯合使用時，治療效果進一步增強。同時，研究未觀察到治療后出現明顯的體重、血生化或主要臟器組織學毒性改變，提示該策略具有進一步的轉化研究價值。

總的來說，該研究的重要意義不僅在于發現了一個新的分子通路，更在于重新定義了肝癌消融術后復發的生物學邏輯。以往臨床上常將消融后復發歸因于“消融不充分”或“腫瘤殘留”，而本研究進一步指出，殘留腫瘤細胞在治療應激下可能主動發生表觀遺傳和代謝重塑，進而獲得更強的生存、增殖和轉移能力。從臨床轉化角度看，該研究提出了一個值得關注的新方向：消融后的輔助治療不應只關注“殺死更多癌細胞”，還應精準阻斷殘留腫瘤細胞在治療應激后所啟動的適應性進化程序。值得注意的是，基于CRISPR/dCas9-TET1CD系統的ACSS3靶向去甲基化策略為表觀基因編輯技術在肝癌治療中的應用提供了有前景的范式，有望克服當前直接基因編輯和傳統表觀遺傳藥物在臨床實踐中面臨的挑戰，也為“介入治療+表觀基因編輯+代謝干預”的聯合治療模式提供了重要的實驗證據。

當然，該研究目前仍處于機制探索和動物模型驗證階段，未來仍需在更大規模臨床樣本、更接近臨床治療場景的模型以及安全性評價體系中進一步驗證。但可以肯定的是，這項工作將肝癌微波消融后的復發研究推進到“治療應激驅動的表觀遺傳—代謝重編程”層面，為改善肝癌患者消融后遠期預后打開了新的突破口。

廣州醫科大學附屬第二醫院微創介入科醫師陳燁、廣東藥科大學附屬第一醫院助理研究員貝家欣、廣州醫科大學附屬第二醫院微創介入科碩士研究生黃鑫坤及廣州醫科大學附屬第二醫院微創介入科博士后蔡宇駿、徐瀚為該論文的共同第一作者。廣州醫科大學附屬第二醫院微創介入科黃文藪副主任醫師、中山大學孫逸仙紀念醫院廣東省惡性腫瘤表觀遺傳與基因調控重點實驗室張寅副研究員、廣州醫科大學附屬第二醫院微創介入科蔡明岳副主任醫師共同擔任論文的通訊作者。該研究由廣州醫科大學附屬第二醫院微創介入科主任、廣東省腫瘤介入與藥物精準遞送工程技術研究中心主任朱康順教授組織和指導完成。此外，美國圣約翰大學（St.John’s University）藥學系腫瘤藥理室主任、生物技術研究院院長陳哲生教授也為本研究做出了重要貢獻和支持。

原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1525001626005137

廣州醫科大學附屬第二醫院微創介入科朱康順教授團隊長期聚焦肝癌肝動脈化療栓塞術（TACE）、消融及靶向免疫治療的臨床研究、肝癌復發轉移的分子機制及腫瘤免疫微環境調控相關的基礎研究，并拓展新型納米藥物遞送系統及多靶點協同治療策略等交叉研究方向。現公開招聘博士后，提供優厚待遇和良好發展平臺，歡迎感興趣的申請者投遞簡歷。

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制版人：十一

參考文獻

1. Yu, J., et al. (2022). Period-Dependent Survival Benefit of Percutaneous Microwave Ablation for Hepatocellular Carcinoma: A 12-Year Real-World, Multicentric Experience.LIVER CANCER11: 341-353.

2. Yang, W., Li, X., and Tan, X. (2025). Microwave ablation versus radiofrequency ablation for hepatocellular carcinoma: a propensity score matching and inverse probability weighting analysis.International journal of hyperthermia : the official journal of European Society for Hyperthermic Oncology, North American Hyperthermia Group42: 2524389.

3. Yin, X., et al. (2009). Percutaneous thermal ablation of medium and large hepatocellular carcinoma: long-term outcome and prognostic factors.CANCER-AM CANCERSOC 115: 1914-1923.

4. Zhou, B., et al. (2024). Amelioration of nonalcoholic fatty liver disease by inhibiting the deubiquitylating enzyme RPN11.CELL METAB36: 2228-2244.

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