肝癌是威胁人类健康的重大疾病，其患者的发病率和死亡率都位居恶性肿瘤前列。其中，肝细胞癌(HCC)占原发性肝癌的90％。尽管在过去20年，基因组测序技术的进步大大提高了人们对肝细胞癌的认识，并帮助科学家认识了肝细胞癌的肿瘤异质性及其潜在的生物学机制，但目前仍缺少肝细胞癌早期诊断、预后评估和精准分型的生物标志物，也缺乏有效的治疗药物。
　　肿瘤的精确分类是肿瘤精准医疗的重要组成部分，肿瘤的精确诊断可以辅助医生为肿瘤患者制定最合适的治疗策略。目前，根据临床病理信息对患者进行分层治疗的巴塞罗那分期系统(BCLC)是肝细胞癌分类的主要算法。然而，临床医生却发现，同处于BCLC早期的肝细胞癌患者，采用相同治疗策略，疗效却有很大区别，有30％的患者易复发和死亡。蛋白质是生命活动的直接执行者，是人体生理功能和病理变化的分子基础。随着蛋白质组学研究技术的进步，蛋白质组学已在很多重大疾病的生物标志物发现、分子机制研究及药物开发等方面展现了巨大的潜力。因此，将蛋白质组学应用于早期肝细胞癌研究，有助于深入了解肝癌的疾病特征，发现肝细胞癌的早期诊断、预后评估和精准分型的生物标志物以及潜在的药物治疗靶点，并为肝癌的精准医疗奠定基础。
　　本研究首先建立了一套标准的蛋白质组数据采集和数据质控流程，并利用该流程完成了101例早期肝细胞癌的蛋白质组数据采集，首次描绘了早期肝细胞癌的蛋白质组表达谱。其次，对早期肝细胞癌的蛋白质组数据进行了统计学分析，发现癌组织蛋白质鉴定数量普遍高于癌旁组织，提示癌和癌旁的蛋白质组表达谱之间存在广泛差异。由此，进一步对早期肝细胞癌进行了差异蛋白质组分析，鉴定到1989个早期肝细胞癌特异性上调或下调表达蛋白质，并对其进行了功能注释，发现了早期肝细胞癌可能的诊断标志物和潜在药物靶点。
　　随后，利用非负矩阵分解(NMF)算法，实现了早期肝细胞癌的精准分型，将101例肝细胞癌患者分成了三类蛋白质组分子亚型:S-Ⅰ型、S-Ⅱ型和SⅢ型。从临床病理特征比对分析、生存预后分析、外部数据集验证和已知肝细胞癌分子标志物比对分析等方面，证明了蛋白质组分子亚型具有临床指导意义。其中，S-Ⅲ型具有显著的不良预后效果，其预后效能显著优于临床病理特征和生物标志物AFP。
　　最后，文章筛选了亚型特异的蛋白质分子特征，并对其进行了功能注释。研究共鉴定到1269个亚型特异的蛋白质分子特征，涉及五大生物学功能模块:肝脏代谢功能，细胞增殖，免疫应答，转移和信号转导途径。其中，S-Ⅰ型保留了正常肝脏细胞的代谢功能，而S-Ⅱ型则具有明显的恶性增殖特点。S-Ⅲ型作为早期恶性肝细胞癌，其分子特征和肿瘤微环境极其复杂，涉及多种促肿瘤恶化或转移的生物学过程，如TGFβ、Rho GTPase和Integrin信号通路，免疫抑制和代谢重编程等。信号通路中的关键蛋白质分子，如TGFβl、SOAT1、HK1、PD-1、TLR2和CSF1R等，可作为恶性肝细胞癌(S-Ⅲ型)诊断的生物标志物和潜在的药物治疗靶点。综上所述，基于蛋白质组学大数据分析，本研究发现了一批新的肝细胞癌早期诊断、预后评估和精准分型的潜在生物标志物和药物治疗靶点，将进一步促进肝癌精准医疗的发展和提升。