中大新聞網(wǎng)訊（通訊員陳淑玲）1月3日，中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院肝膽胰外科中心匡銘教授團(tuán)隊(duì)的研究成果“Distinct Single-cell Immune Ecosystems Distinguish True and De Novo HBV-related Hepatocellular Carcinoma Recurrences”在線(xiàn)發(fā)表于英國(guó)胃腸病學(xué)會(huì)會(huì)刊、胃腸領(lǐng)域頂級(jí)期刊Gut（IF=31.79），該研究首次深度剖析了兩種不同復(fù)發(fā)模式的復(fù)發(fā)性肝癌的腫瘤免疫微環(huán)境，揭示了與肝癌真正復(fù)發(fā)或新生復(fù)發(fā)相關(guān)的獨(dú)特免疫應(yīng)答改變，為精準(zhǔn)防治不同類(lèi)型的肝癌復(fù)發(fā)提供了免疫治療策略指導(dǎo)和科學(xué)依據(jù)。
肝細(xì)胞癌 (HCC) 是全球第三大腫瘤相關(guān)死亡原因，目前HCC有效的治療手段是根治性切除，但術(shù)后復(fù)發(fā)率高，5年高達(dá)70%，嚴(yán)重影響了HCC患者的遠(yuǎn)期預(yù)后。復(fù)發(fā)性肝癌的診治是臨床難點(diǎn)，然而，當(dāng)下復(fù)發(fā)性肝癌的治療常常根據(jù)原發(fā)性肝癌的分子和病理特點(diǎn)進(jìn)行，缺乏針對(duì)復(fù)發(fā)性肝癌的高質(zhì)量研究提供治療管理的科學(xué)證據(jù)。
近年來(lái)，免疫檢查點(diǎn)抑制劑在肝癌中展現(xiàn)了一定的治療潛力，但獲益人群不足30%，這其中一個(gè)重要的原因是肝癌復(fù)雜的腫瘤免疫生態(tài)系統(tǒng)，因此，全面深度剖析復(fù)發(fā)性肝癌的免疫微環(huán)境圖譜對(duì)制定精準(zhǔn)免疫治療策略、提高患者預(yù)后至關(guān)重要。HCC復(fù)發(fā)一般有2種模式，一種是真正的復(fù)發(fā)，即原發(fā)腫瘤的播散，另一種是新生的復(fù)發(fā)，即從肝硬化背景上新長(zhǎng)出來(lái)的腫瘤、與原發(fā)腫瘤關(guān)系不大。目前這兩種不同的復(fù)發(fā)性肝癌的腫瘤免疫生態(tài)系統(tǒng)是否存在差異、存在何種差異尚未見(jiàn)報(bào)道。
為了解構(gòu)不同類(lèi)型的復(fù)發(fā)性肝癌的腫瘤及微環(huán)境特點(diǎn)，研究人員收集了20名患者的23個(gè)腫瘤組織和11個(gè)配對(duì)的癌旁組織進(jìn)行單細(xì)胞測(cè)序和批量RNA測(cè)序，作為發(fā)現(xiàn)隊(duì)列；另外26名具有配對(duì)原發(fā)及復(fù)發(fā)樣本的患者組成驗(yàn)證隊(duì)列1，樣本進(jìn)行批量RNA測(cè)序；同時(shí)，另外47名具有配對(duì)原發(fā)及復(fù)發(fā)樣本的患者組成驗(yàn)證隊(duì)列2，樣本進(jìn)行全外顯子測(cè)序。在這三個(gè)隊(duì)列里，研究者均根據(jù)患者配對(duì)的原發(fā)和復(fù)發(fā)HCC的全外顯子數(shù)據(jù)對(duì)腫瘤復(fù)發(fā)類(lèi)型進(jìn)行判斷（真正復(fù)發(fā) vs 新生復(fù)發(fā)）。
根據(jù)測(cè)序結(jié)果，研究者首先發(fā)現(xiàn)：不同于傳統(tǒng)的臨床常識(shí)，肝癌的新生復(fù)發(fā)可以發(fā)生在切除術(shù)后2年內(nèi)；另外，原發(fā)性肝癌在直徑小于1cm時(shí)即可在肝臟內(nèi)發(fā)生腫瘤的播散、導(dǎo)致后續(xù)的真正復(fù)發(fā)，因此光是依靠根治性手術(shù)切除不足以預(yù)防腫瘤復(fù)發(fā)。上述結(jié)果均提示新輔助治療或輔助治療對(duì)預(yù)防肝癌術(shù)后復(fù)發(fā)的必要性及重要性。
接著，研究者發(fā)現(xiàn)真正復(fù)發(fā)腫瘤與新生復(fù)發(fā)腫瘤的免疫微環(huán)境存在明顯的差異。真正復(fù)發(fā)腫瘤微環(huán)境特征為樹(shù)突狀細(xì)胞（DC）比例及功能降低，KLRB1+CD8+ T細(xì)胞浸潤(rùn)更多、呈現(xiàn)免疫記憶及低細(xì)胞毒性（相對(duì)靜止）表型；而新生復(fù)發(fā)腫瘤微環(huán)境表現(xiàn)為DC比例較高、功能相對(duì)正常，細(xì)胞毒性CD8+T細(xì)胞及耗竭性CD8+T細(xì)胞浸潤(rùn)相對(duì)更多。
根據(jù)Monocle推斷兩種復(fù)發(fā)肝癌腫瘤特異性CD8+T細(xì)胞的動(dòng)態(tài)免疫狀態(tài)和細(xì)胞轉(zhuǎn)換軌跡，研究者發(fā)現(xiàn)： 新生復(fù)發(fā)腫瘤的效應(yīng)性CD8+T細(xì)胞幾乎大部分都可以向耗竭CD8+T細(xì)胞發(fā)展，但真正復(fù)發(fā)腫瘤的效應(yīng)性CD8+T細(xì)胞相當(dāng)一部分向低細(xì)胞毒性、具有免疫抑制功能的KLRB1+CD8+T細(xì)胞發(fā)展。
隨后，研究者嘗試揭示導(dǎo)致兩種不同復(fù)發(fā)肝癌微環(huán)境差異的原因。真正復(fù)發(fā)肝癌的腫瘤細(xì)胞相較新生復(fù)發(fā)肝癌的腫瘤細(xì)胞具有更高的免疫逃逸能力，深入分析發(fā)現(xiàn)真正復(fù)發(fā)肝癌的腫瘤細(xì)胞高表達(dá)免疫抑制分子GDF15，通過(guò)GDF15-CD44軸抑制了DC的抗原提呈功能，從而抑制了CD8+T細(xì)胞的抗腫瘤免疫活性。GDF15的高表達(dá)與HCC的復(fù)發(fā)及復(fù)發(fā)性HCC的再次復(fù)發(fā)密切相關(guān)。另一方面，新生復(fù)發(fā)肝癌中髓系細(xì)胞與CD8+T細(xì)胞通過(guò)PD1/PD-L1, Galectin9/Tim3軸緊密互作誘導(dǎo)CD8+T細(xì)胞耗竭并介導(dǎo)免疫抑制微環(huán)境。
上述結(jié)果提示真正復(fù)發(fā)肝癌與新生復(fù)發(fā)肝癌需要不一樣的免疫治療策略，真正復(fù)發(fā)肝癌可能需要刺激腫瘤抗原釋放的療法結(jié)合抗GDF15治療，而新生復(fù)發(fā)肝癌或許能從免疫檢查點(diǎn)抑制劑中獲益。與此同時(shí)，研究者還開(kāi)展了一項(xiàng)新輔助抗PD-1治療可切除復(fù)發(fā)性肝癌的II期臨床試驗(yàn)，試驗(yàn)初步結(jié)果顯示對(duì)抗PD-1治療有效患者更多為新生復(fù)發(fā)肝癌，支持上述的測(cè)序與實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
圖. 兩種不同類(lèi)型復(fù)發(fā)性肝癌微環(huán)境特征譜
中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院肝膽胰外科中心匡銘教授、哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院Dan G. Duda教授和中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院器官移植中心趙強(qiáng)副主任醫(yī)師為該論文共同通訊作者，中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院陳淑玲副主任醫(yī)師，上海復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院黃成教授、孫惠川教授、中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院在讀博士生廖冠睿和謝宇斌副研究員為共同第一作者。匡銘教授團(tuán)隊(duì)基于中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院肝癌標(biāo)本庫(kù)，從重要臨床問(wèn)題出發(fā)，緊密結(jié)合前沿測(cè)序技術(shù)，在近年來(lái)發(fā)表多篇高質(zhì)量的精準(zhǔn)轉(zhuǎn)化研究，成果發(fā)表在A(yíng)nnals of Oncology，Gut，Clinical Cancer Research等重要期刊。
論文鏈接：http://dx.doi.org/10.1136/gutjnl-2022-328428
