2020年12月23日，國際頂級學術(shù)期刊《細胞》（Cell）在線發(fā)表了深圳華大生命科學研究院和復旦大學附屬中山醫(yī)院肝癌研究所合作的最新成果“早期復發(fā)肝癌微生態(tài)系統(tǒng)的單細胞全景分析”。該論文運用單細胞轉(zhuǎn)錄組測序系統(tǒng)地展示了肝癌原發(fā)腫瘤和早期復發(fā)腫瘤的免疫微環(huán)境的差異，揭示了早期復發(fā)肝癌特征性免疫圖譜和免疫逃逸機制，為靶向肝癌免疫微環(huán)境為基礎的治療新策略提供了理論基礎和新思路。

發(fā)布會上，樊嘉院士在介紹該研究成果時提到：腫瘤治療進入免疫時代，但有關腫瘤免疫機制的認識還不足，這項研究深入解析免疫微生態(tài)的演化在促進腫瘤進展中的機制，在臨床實踐中對肝癌免疫治療、聯(lián)合治療，以及新藥研發(fā)都具有重要的指導意義。樊院士同時期待中山醫(yī)院與華大繼續(xù)合作應用最新技術(shù)，更深入探索腫瘤未知的機制。

汪建進一步強調(diào)了華大在組學技術(shù)的創(chuàng)新突破，對認知生命、認知疾病發(fā)生發(fā)展的重要作用。尤其是單細胞、時空組學技術(shù)的突破，將進一步變革對不同腫瘤生物學機制的理解，更期待科學技術(shù)與臨床應用的緊密結(jié)合，取得更多研究成果，助力提升精準醫(yī)學水平。

原發(fā)性肝癌（簡稱“肝癌”）的發(fā)病率在我國惡性腫瘤中位居第四位，死亡率第二位，是最為惡性的腫瘤之一。手術(shù)切除是目前肝癌治療的首選方式，但其術(shù)后5年內(nèi)復發(fā)率高達60%-70%。肝癌術(shù)后復發(fā)是影響患者長期生存的主要原因，因此，探索肝癌的復發(fā)機制，解析復發(fā)肝癌的免疫微環(huán)境，進而尋求有效的靶向免疫干預策略，已成為進一步提高肝癌病人總體生存率的重要研究方向之一。

本研究通過對12例原發(fā)肝癌和6例早期復發(fā)的腫瘤及癌旁組織的單細胞全長轉(zhuǎn)錄組測序，從腫瘤微環(huán)境中的細胞類型分布、狀態(tài)和表達特征等方面系統(tǒng)地比較了原發(fā)與復發(fā)肝癌的差異，描繪了復發(fā)肝癌中獨特的腫瘤微環(huán)境。

△研究設計示意圖

研究團隊通過比較發(fā)現(xiàn)雖然主要免疫細胞類型在原發(fā)和復發(fā)肝癌中的均能檢測到，但復發(fā)肝癌組織中有較多樹突狀細胞（Dendritic cell，DC）和CD8+ T細胞，而調(diào)節(jié)性T細胞比例較低。這些免疫組成的差異在4例配對原發(fā)和復發(fā)腫瘤的單細胞數(shù)據(jù)和47例配對的原發(fā)和復發(fā)腫瘤組織免疫組化染色結(jié)果中得到進一步的驗證。

深圳華大生命科學研究院副研究員，文章的共同第一作者吳靚博士介紹到，復發(fā)腫瘤中看似非“典型免疫抑制”的微環(huán)境并未能給復發(fā)肝癌帶來良好的預后。因此，研究人員進一步對CD8+ T細胞進行了比較分析，發(fā)現(xiàn)復發(fā)肝癌中的CD8+ T細胞并不像在原發(fā)腫瘤中的那樣處于典型的耗竭狀態(tài)，而是以高表達KLRB1（CD161）為主要特征，處于一種固有細胞樣、低殺傷、低克隆擴增的狀態(tài)。并且通過生存曲線分析發(fā)現(xiàn)處于該狀態(tài)的細胞的富集與肝癌的不良預后相關聯(lián)。

△復發(fā)性肝癌中CD8+ T細胞高表達KLRB1（CD161）呈現(xiàn)低細胞殺傷表型

此外，該研究還發(fā)現(xiàn)復發(fā)腫瘤中有更多比例的表達CD274基因（編碼PD-L1蛋白）的腫瘤細胞。通過細胞相互作用分析及多色熒光染色，研究者推測復發(fā)腫瘤細胞可能通過PD-L1-CD80競爭性抑制DC細胞激活T細胞的所需的CD28-CD80結(jié)合，從而影響DC對T細胞的有效激活，這為免疫檢查點抑制劑用于治療肝癌提供了更多的理論基礎和指導意義。

△CD274基因（PD-L1）在復發(fā)性肝癌的腫瘤細胞高表達競爭抑制DC細胞激活T細胞

本研究揭示了原發(fā)性和早期復發(fā)肝癌之間腫瘤微環(huán)境的差異，探究了復發(fā)肝癌中免疫失活狀態(tài)的形成原因。這為深入地理解早期復發(fā)相關的機制，尋求新的肝癌的免疫治療靶點和生物標志物開發(fā)提供新的思路和有價值的資源。

復旦大學附屬中山醫(yī)院樊嘉院士、楊欣榮主任醫(yī)師、深圳華大生命科學研究院劉石平研究員為本文共同通訊作者，復旦大學附屬中山醫(yī)院孫云帆主治醫(yī)師、周愷乾博士，深圳華大生命科學研究院吳靚博士、鐘裕博士、侯勇研究員為本文共同第一作者。