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英文题目：Single-cell landscape of the ecosystem in early-relapse hepatocellular carcinoma

发表杂志：Cell
发表时间：2021年1月21日


肝细胞癌（hepatocellularcarcinoma，HCC）是肝癌的主要类型，占肝癌病例的75%-85%，手术切除是最有效的治疗方法，然而，肿瘤复发的高发生率（术后5年为50%-70%）阻碍了生存率的提高，术后2年内的早期复发占复发肝癌病例的70%，与术后复发相关的分子机制目前仍知之甚少。
肿瘤是一个复杂的生态系统，由异质细胞类型（包括恶性细胞、免疫细胞和基质细胞）之间的时空相互作用来决定的。了解细胞类型之间的相互作用对于理解肿瘤的发展、预后和治疗至关重要。近年来，尽管对HCC的临床疗效并不令人满意，免疫检查点阻断剂（ICBs）在几种类型的肿瘤中显示出临床疗效。免疫微环境可能影响ICBs的治疗效果。因此，深入解析肝癌中的肿瘤生态系统可以提供免疫逃避机制，可能有助于设计更有效的肝癌免疫治疗策略，特别是对复发肿瘤患者。
单细胞RNA测序（scRNA-seq）是研究肿瘤微环境中细胞成分及其相互作用的有力工具。ScRNA-seq还被用于阐明某些肿瘤微环境模式与几种癌症类型的临床结果之间的关系。此外，一些研究已经描述了原发性肝癌中免疫细胞的单细胞景观和肿瘤细胞的异质性。然而，在单细胞分辨率水平上对早期复发性肝癌的生态系统和免疫表型的全面描述仍然缺乏。
复发性肝癌的单细胞分析可能有助于制定有效的抗癌治疗，包括免疫治疗。本文中，研究人员通过检测18例原发性或早期复发的肝癌患者的16498个全长单细胞转录组解析了HCC肿瘤免疫微环境，发现与原发性肿瘤（PT）相比，早期复发肿瘤（RT）免疫组分中T调节细胞（Tregs）水平降低，树突状细胞（DC）和CD8+T细胞比例增加。有趣的是，以KLRB1（CD161）过表达为特征的RT中的CD8+T细胞主要表现为先天性的、低细胞毒性的、低克隆扩张状态，共刺激分子和检查点分子的表达较低。CD161+CD8+T细胞更多的病患的预后会较差。分析显示RT中的恶性细胞具有较高的免疫逃避特性，这可能抑制DCs激活CD8+T细胞的能力。对肝细胞肝癌（HCC）系统的全面了解提供了与肿瘤复发相关的免疫逃避机制的更深入的了解。对肿瘤复发的深入研究有助于加深我们对肿瘤发生发展机制的理解，并有助于发现更有效的治疗策略。
研究方法


研究人员收集了12例未经治疗的原发性肝癌患者和6例早期复发性肝癌患者的外科肿瘤标本和配对的邻近非肿瘤组织，进行scRNA-seq分析（图1A）原发性肝癌的肿瘤和配对邻近非肿瘤组织分别称为原发性肝癌（PT）和原发性非肿瘤（PNT），而早期复发性肝癌的肿瘤和配对邻近非肿瘤组织分别称为RT和复发性非肿瘤（RNT）。同时收集了详细的临床和病理信息以及47名患者的配对PT和早期RT样本用于进行IHC和大量RNA测序验证。由于患者免疫浸润水平的差异，研究人员应用荧光活化细胞分选（FACS）分离CD45+和CD45-细胞。为了获得足够的细胞数量来研究肿瘤中的免疫成分，以3:1的比例（从每个患者中分离CD45+和CD45-细胞，生成scRNA-seq文库吗，共有16498个通过QC的细胞用于进一步分析，平均检测到的3490个基因。
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