病毒追踪技术整合单细胞测序揭示HBV淋巴细胞嗜性与肝癌免疫抑制微环境

为解决HBV相关肝癌免疫治疗响应差的临床难题，中国研究人员通过整合Viral-Track与scRNA-seq技术，首次在单细胞水平证实HBV的淋巴细胞嗜性（lymphotropism），发现HBV+肿瘤微环境中MT1G+ TAMs（肿瘤相关巨噬细胞）富集、CD8+ T细胞呈现MDKhighIFN-γlow衰竭表型及免疫抑制性配体-受体互作特征。该研究为靶向CTLA4和MT1G的个体化免疫治疗提供新依据，发表于《Communications Biology》。

　　

论文解读

研究背景与意义

肝癌是全球癌症死亡的第三大原因，其中50-80%与慢性乙型肝炎病毒（HBV）感染相关。尽管免疫检查点抑制剂（ICIs）在部分癌症治疗中取得突破，但HBV相关肝细胞癌（HCC）患者的总体生存率仍未显著改善。这一困境源于HBV持续感染导致的免疫微环境异质性，以及病毒在肝外细胞潜伏的潜在机制尚未明确。传统观点认为HBV仅感染肝细胞，但近年研究提示其可能存在淋巴细胞嗜性（lymphotropism），成为病毒持续存留的"避风港"。然而，受限于检测技术的灵敏度，这一假说缺乏单细胞水平的直接证据。

研究设计与方法

为解决上述问题，湖北肿瘤医院的研究团队联合多中心开展了一项创新性研究。他们收集5例HBV⁺ HCC和3例非HBV-HCC患者的肿瘤组织，运用10x Genomics平台对70,056个细胞进行单细胞RNA测序（scRNA-seq），并整合Viral-Track算法（通过STAR比对器同时映射宿主与病毒基因组）精准追踪HBV感染细胞。研究设立两个独立验证队列（GSE234015和GSE149614），通过免疫组化（IHC）验证关键发现，并利用TCGA-LIHC数据库进行生存分析。技术核心包括：

1. 细胞分群与注释：基于Seurat算法鉴定恶性肝细胞、T/NK细胞、髓系细胞等8大亚群；
2. 病毒追踪：Viral-Track量化HBV转录本在免疫细胞中的分布；
3. 功能分析：Monocle2构建CD8⁺ T细胞伪时间轨迹，CellPhoneDB解析配体-受体互作网络；
4. 临床关联：双色IHC与生存分析验证靶点临床意义。

核心发现

1. HBV淋巴细胞嗜性的单细胞证据

Viral-Track首次在scRNA-seq数据中检测到HBV转录本不仅存在于肝细胞（72.1%感染细胞），更分布于T细胞（12.3%）、B细胞（9.8%）及巨噬细胞（5.8%）。覆盖图显示病毒C基因区（编码核心蛋白和HBx）存在活跃转录峰，提示免疫细胞内存在功能性病毒复制。双色IHC证实CD3⁺HBcAg⁺ T细胞在HBV⁺肿瘤中富集，为淋巴细胞作为病毒储存库提供组织学证据。

2. 免疫微环境重塑特征

2.1 髓系细胞异常

+肿瘤中CD68⁺MT1G⁺巨噬细胞（棕色）显著增多'>
• 巨噬细胞极化：HBV⁺肿瘤中M2型TAMs（CD163⁺）占比升高，且特征性高表达金属硫蛋白（MTs），尤以MT1G为著（较非HBV组上调4.1倍）。TCGA分析显示MT1G^high与HBV-HCC患者不良预后显著相关（p<0.01）。
• 细胞丰度失衡：HBV⁺肿瘤中DC细胞（cDC2亚型）和NK细胞（CD160⁺成熟亚型）数量减少，削弱抗病毒免疫应答。

2.2 T细胞功能耗竭

+肿瘤CD8⁺IFN-γ⁺细胞（红色）比例降低'>
• CD8⁺ T细胞状态：伪时间轨迹分析揭示HBV⁺肿瘤浸润CD8⁺ T细胞趋向细胞毒性耗竭状态（高表达CTLA4/LAG3，低表达IFN-γ）。特征性MDK^highIFN-γ^low表型（MDK：中期因子）与TCGA中HBV-HCC患者生存期缩短相关（HR=2.3, p=0.008）。
• 免疫检查点表达：HBV⁺ CD8⁺ T细胞高表达CTLA4（较非HBV组高2.7倍），而PD-1主要在非HBV组富集。

3. 恶性肝细胞与免疫互作

3.1 肿瘤细胞特性
HBV⁺恶性肝细胞比例更高（较非HBV组增加37%），且呈现：
• 增殖增强：MKI67⁺STMN1⁺循环簇富集于高病毒载量患者（KC07A）；
• 免疫逃逸：高表达CD47、TGF-β1、MDK等免疫抑制分子；
• 代谢重编程：脂肪酸氧化（PPAR通路）与谷胱甘肽代谢激活。

3.2 细胞间通讯网络
CellPhoneDB分析显示HBV⁺微环境以免疫抑制性互作为主：
• 恶性细胞-髓系细胞：MDK-LRP1互作促进T细胞衰竭；
• T细胞-髓系细胞：CTLA4-CD86互作强度高于PD-1通路；
• 非HBV组则富集抗肿瘤互作（如LGALS9-SORL1诱导凋亡）。

结论与展望

本研究通过整合Viral-Track与scRNA-seq技术，首次在单细胞层面证实HBV的淋巴细胞嗜性，并揭示HBV⁺ HCC独特的免疫微环境特征：

1. 病毒潜伏新机制：淋巴细胞作为功能性病毒储存库，解释临床中停用抗病毒药后复发现象；
2. 治疗新靶点：MT1G⁺ TAMs和CTLA4⁺耗竭T细胞可作为精准免疫治疗靶点；
3. 治疗策略优化：提示HBV⁺ HCC患者可能更受益于CTLA4抑制剂（而非PD-1单药），且需联合抗病毒治疗控制病毒载量。

该研究为理解HBV相关肝癌免疫逃逸机制提供高分辨率图谱，推动个体化免疫治疗策略的发展。未来需进一步探索：①淋巴细胞内HB