对肝脏和血液的单细胞分析显示了HBV相关肝细胞癌患者的独特免疫细胞特征

《Scientific Reports》：Single-cell analyses of liver and blood reveal distinct immune cell signatures of HBV-related HCC patients

　　

摘要

慢性乙型肝炎病毒（HBV）感染是肝细胞癌（HCC）的主要致病因素，同时还会引发严重的免疫失调，进而影响疾病的进展及对治疗的反应。然而，在HBV相关肝细胞癌中，全身性免疫与肿瘤免疫微环境之间的关联程度至今仍未完全明确。在本研究中，我们采用流式细胞术（CyTOF）分析了未经治疗的HBV-HCC患者的外周血单核细胞、肿瘤组织以及相应邻近非肿瘤组织中的免疫异质性。我们从12名未经治疗的HBV-HCC患者身上采集了外周血单核细胞、肿瘤组织和非肿瘤组织样本，并通过CyTOF技术进行检测。我们量化了9种主要的免疫细胞亚群，并在不同组织类型间进行了比较。免疫细胞的分布情况与病毒学指标、临床病理特征（如HBV DNA水平、血清甲胎蛋白浓度、肿瘤分化程度）以及5年临床预后之间存在关联。此外，我们还利用公共转录组数据来验证与CD8A/CD8B相关的预后信号。HBV-HCC表现出明显的全身性与局部性免疫分隔现象：外周血单核细胞中以初始状态的CD8? T细胞和自然杀伤细胞为主，而非肿瘤组织中则含有更多髓系来源的抑制细胞和记忆CD8? T细胞。相反，肝细胞癌组织中中性粒细胞和调节性T细胞的比例较高，且与肝细胞癌相关的髓系抑制细胞具有更活跃的免疫抑制功能。HBV DNA阳性的患者其肿瘤组织中初始状态CD8? T细胞和调节性T细胞的表达水平高于HBV DNA阴性的患者，这种差异在肝细胞癌组织中比在相应的非肿瘤组织中更为明显。临床侵袭性较强的病例，表现为甲胎蛋白水平高、肿瘤分化程度低以及术后易复发，其特征为中性粒细胞数量增多，同时PD-1?树突状细胞数量减少，初始状态/记忆CD8? T细胞亚群也有所下降。尽管公共数据集中较高的CD8A/CD8B表达水平预示着更好的生存预后，但流式细胞术分析显示，肿瘤组织中大量的CD8? T细胞浸润可能与全身性及肿瘤局部的免疫抑制和功能耗竭并存，这反映了重新激活耗竭的肝内免疫系统的艰巨性。HBV-HCC的特点在于血液、肿瘤组织及邻近非肿瘤组织之间存在显著的免疫异质性。不同的免疫特征与病毒活性、肿瘤侵袭性及长期预后密切相关，这为基于免疫特征的患者分层以及针对髓系驱动的免疫抑制和功能异常的T细胞免疫的联合免疫疗法提供了依据。