肝细胞癌免疫抑制性肿瘤免疫微环境的单细胞转录组学表征：对基于立体定向体部放疗（SBRT）的放射免疫治疗的启示

《Frontiers in Cell and Developmental Biology》：Single-cell transcriptomic characterization of the immunosuppressive tumor immune microenvironment in hepatocellular carcinoma: implications for SBRT-based radio-immunotherapy

　　

背景：肝细胞癌（hepatocellular carcinoma, HCC）预后不良，肿瘤免疫微环境（tumor immune microenvironment, TIME）是决定基于立体定向体部放疗（SBRT）的放射免疫治疗疗效的关键因素，但其单细胞结构仍未被阐明。方法：研究人员采用标准化流程分析了单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据（GEO：GSE149614；单例患者HCC07，IIIB期；正常肝脏、原发肿瘤、门静脉癌栓（PVTT）），包括降维、聚类、免疫特征评分及检查点分析（FDR <0.05）。体外实验中，HepG2和Huh-7细胞（ATCC）经M2条件培养基处理，通过RT-qPCR/ELISA验证免疫抑制介质，并接受（Cs-137；0–12 Gy）照射以评估辐射诱导的免疫原性细胞死亡（ICD）调节。结果：scRNA-seq在25个聚类中鉴定出6种主要细胞类型：髓系细胞从22.4%（正常）扩增至46.5%（肿瘤），而T/NK细胞从66.5%下降至20.0%。SPP1、CXCL8、APOE、TGF-β₁、IL-10和VEGFA在肿瘤/PVTT中上调，多检查点T细胞耗竭（PDCD1、LAG3、TIGIT、CTLA4）在肿瘤浸润淋巴细胞中占主导。RT-qPCR/ELISA证实M2条件培养基在肝细胞癌细胞中上调SPP1（约3.4倍）和CXCL8（约4.1倍；p < 0.001），并使辐射诱导的钙网蛋白暴露减弱约40%（p < 0.05）。结论：HCC的TIME呈深度免疫抑制状态，由髓系细胞优势和多检查点T细胞耗竭驱动。免疫抑制微环境减弱SBRT诱导的ICD，为将巨噬细胞重编程、双重检查点阻断和抗血管生成策略与SBRT联合提供了直接机制依据。

**研究背景与科学问题**

肝细胞癌（hepatocellular carcinoma, HCC）是全球最常见的原发性肝脏恶性肿瘤，约占所有肝癌的75%–85%，位居癌症相关死亡原因的第三位，年新发病例超过90万例。尽管手术切除、肝移植、局部消融、系统性酪氨酸激酶抑制剂及免疫检查点抑制剂（immune checkpoint inhibitors, ICIs）等治疗手段不断进步，晚期HCC的预后仍极差，5年总生存率低于20%。IMbrave150试验确立了阿替利珠单抗联合贝伐珠单抗的一线治疗地位，但客观缓解率仍仅约27%–36%，提示需深入阐明治疗应答与耐药的决定因素。放射治疗正经历从姑息性手段向免疫调节干预的范式转变，立体定向体部放疗（stereotactic body radiotherapy, SBRT）等新技术可在消融肿瘤的同时重塑肿瘤免疫微环境（tumor immune microenvironment, TIME）。放疗通过诱导免疫原性细胞死亡（immunogenic cell death, ICD），即钙网蛋白暴露、HMGB1释放、ATP分泌及I型干扰素诱导，促进树突状细胞活化和适应性抗肿瘤免疫。然而，HCC的TIME以免疫抑制为主导：肿瘤相关巨噬细胞（tumor-associated macrophages, TAMs）多呈M2极化表型，通过分泌白细胞介素-10（IL-10）、转化生长因子-β₁（TGF-β₁）和血管内皮生长因子A（VEGFA）介导免疫逃逸；肿瘤浸润T细胞则呈现多检查点耗竭表型。门静脉癌栓（portal vein tumor thrombus, PVTT）见于10%–40%的HCC患者，预后极差，其与原发性肿瘤及正常肝脏的单细胞免疫