中大新闻网讯（通讯员陈淑玲）1月3日，中山大学附属第一医院肝胆胰外科中心匡铭教授团队的研究成果“Distinct Single-cell Immune Ecosystems Distinguish True and De Novo HBV-related Hepatocellular Carcinoma Recurrences”在线发表于英国胃肠病学会会刊、胃肠领域顶级期刊Gut（IF=31.79），该研究首次深度剖析了两种不同复发模式的复发性肝癌的肿瘤免疫微环境，揭示了与肝癌真正复发或新生复发相关的独特免疫应答改变，为精准防治不同类型的肝癌复发提供了免疫治疗策略指导和科学依据。
肝细胞癌 (HCC) 是全球第三大肿瘤相关死亡原因，目前HCC有效的治疗手段是根治性切除，但术后复发率高，5年高达70%，严重影响了HCC患者的远期预后。复发性肝癌的诊治是临床难点，然而，当下复发性肝癌的治疗常常根据原发性肝癌的分子和病理特点进行，缺乏针对复发性肝癌的高质量研究提供治疗管理的科学证据。
近年来，免疫检查点抑制剂在肝癌中展现了一定的治疗潜力，但获益人群不足30%，这其中一个重要的原因是肝癌复杂的肿瘤免疫生态系统，因此，全面深度剖析复发性肝癌的免疫微环境图谱对制定精准免疫治疗策略、提高患者预后至关重要。HCC复发一般有2种模式，一种是真正的复发，即原发肿瘤的播散，另一种是新生的复发，即从肝硬化背景上新长出来的肿瘤、与原发肿瘤关系不大。目前这两种不同的复发性肝癌的肿瘤免疫生态系统是否存在差异、存在何种差异尚未见报道。
为了解构不同类型的复发性肝癌的肿瘤及微环境特点，研究人员收集了20名患者的23个肿瘤组织和11个配对的癌旁组织进行单细胞测序和批量RNA测序，作为发现队列；另外26名具有配对原发及复发样本的患者组成验证队列1，样本进行批量RNA测序；同时，另外47名具有配对原发及复发样本的患者组成验证队列2，样本进行全外显子测序。在这三个队列里，研究者均根据患者配对的原发和复发HCC的全外显子数据对肿瘤复发类型进行判断（真正复发 vs 新生复发）。
根据测序结果，研究者首先发现：不同于传统的临床常识，肝癌的新生复发可以发生在切除术后2年内；另外，原发性肝癌在直径小于1cm时即可在肝脏内发生肿瘤的播散、导致后续的真正复发，因此光是依靠根治性手术切除不足以预防肿瘤复发。上述结果均提示新辅助治疗或辅助治疗对预防肝癌术后复发的必要性及重要性。
接着，研究者发现真正复发肿瘤与新生复发肿瘤的免疫微环境存在明显的差异。真正复发肿瘤微环境特征为树突状细胞（DC）比例及功能降低，KLRB1+CD8+ T细胞浸润更多、呈现免疫记忆及低细胞毒性（相对静止）表型；而新生复发肿瘤微环境表现为DC比例较高、功能相对正常，细胞毒性CD8+T细胞及耗竭性CD8+T细胞浸润相对更多。
根据Monocle推断两种复发肝癌肿瘤特异性CD8+T细胞的动态免疫状态和细胞转换轨迹，研究者发现： 新生复发肿瘤的效应性CD8+T细胞几乎大部分都可以向耗竭CD8+T细胞发展，但真正复发肿瘤的效应性CD8+T细胞相当一部分向低细胞毒性、具有免疫抑制功能的KLRB1+CD8+T细胞发展。
随后，研究者尝试揭示导致两种不同复发肝癌微环境差异的原因。真正复发肝癌的肿瘤细胞相较新生复发肝癌的肿瘤细胞具有更高的免疫逃逸能力，深入分析发现真正复发肝癌的肿瘤细胞高表达免疫抑制分子GDF15，通过GDF15-CD44轴抑制了DC的抗原提呈功能，从而抑制了CD8+T细胞的抗肿瘤免疫活性。GDF15的高表达与HCC的复发及复发性HCC的再次复发密切相关。另一方面，新生复发肝癌中髓系细胞与CD8+T细胞通过PD1/PD-L1, Galectin9/Tim3轴紧密互作诱导CD8+T细胞耗竭并介导免疫抑制微环境。
上述结果提示真正复发肝癌与新生复发肝癌需要不一样的免疫治疗策略，真正复发肝癌可能需要刺激肿瘤抗原释放的疗法结合抗GDF15治疗，而新生复发肝癌或许能从免疫检查点抑制剂中获益。与此同时，研究者还开展了一项新辅助抗PD-1治疗可切除复发性肝癌的II期临床试验，试验初步结果显示对抗PD-1治疗有效患者更多为新生复发肝癌，支持上述的测序与实验结果。
图. 两种不同类型复发性肝癌微环境特征谱
中山大学附属第一医院肝胆胰外科中心匡铭教授、哈佛大学医学院Dan G. Duda教授和中山大学附属第一医院器官移植中心赵强副主任医师为该论文共同通讯作者，中山大学附属第一医院陈淑玲副主任医师，上海复旦大学附属中山医院黄成教授、孙惠川教授、中山大学附属第一医院在读博士生廖冠睿和谢宇斌副研究员为共同第一作者。匡铭教授团队基于中山大学附属第一医院肝癌标本库，从重要临床问题出发，紧密结合前沿测序技术，在近年来发表多篇高质量的精准转化研究，成果发表在Annals of Oncology，Gut，Clinical Cancer Research等重要期刊。
论文链接：http://dx.doi.org/10.1136/gutjnl-2022-328428
