利用高通量单细胞测序技术 中山医院破解肝癌术后复发临床难题

12月24日，上海复旦大学附属中山医院肝癌研究所樊嘉院士团队与深圳华大生命科学研究院合作，在《细胞》（Cell）杂志上刊发了一项肝癌早期复发相关的重磅研究成果，研究团队采用单细胞全长转录组测序技术，首次从单细胞水平揭示了早期复发肝癌的特征性免疫图谱和免疫逃逸新机制，为进一步提升肝癌免疫治疗的疗效提供重要指导。

“华大基因自主搭建的高通量单细胞全长RNA测序平台，其基因检测数目远高于市面上常用的单细胞RNA测序平台。利用该技术分析肿瘤组织，相当于以前用肉眼看，现在我们可以用一个显微镜放大来看，可以在单个细胞的水平更加清楚地认识整个肿瘤的免疫微环境。”参与这项研究的中山医院肝外科主任医师、论文的共同通讯作者杨欣荣教授对第一财经记者表示。

杨教授向第一财经记者介绍称，原发性肝癌是世界上最常见的恶性肿瘤之一。我国每年新诊断的肝癌约占全球一半以上，其发病率在我国恶性肿瘤中位居第四位，死亡率第二位。目前，手术是治愈肝癌的最主要手段，但术后5年内复发转移率高达60%至70%。早期肿瘤复发是指手术后两年内出现的复发，占肝癌术后复发的三分之二以上，是影响病人预后的关键因素，也是临床的难点和痛点。

“在这项研究中，我们使用了高通量单细胞全长转录组测序技术，这在国际上也是非常领先的，使用该技术去探索临床上面临的关键难题，意义重大。”杨欣荣教授对第一财经记者表示。

这项研究首次从单细胞水平系统解析了肝癌原发和复发肿瘤的免疫微生态差异，揭示了早期复发肝癌特征性免疫图谱和免疫逃逸机制，为进一步提升肝癌免疫治疗的疗效和寻找有效肝癌复发转移防治新策略提供更多理论依据和实验证据。

探索肝癌术后复发和转移的相关机制，将有助于发现更有效的肝癌治疗新策略。杨欣荣教授向第一财经记者解释道，在肝癌早期复发瘤内，负责免疫识别的树突状细胞（DC）和负责免疫攻击的CD8+ T细胞数量更多，而发挥免疫抑制作用的调节性T细胞数量更少，提示早期复发肝癌的免疫逃逸机制有别于肝癌原发瘤。早期复发肿瘤中浸润的CD8+ T细胞及其特征性CD161基因数增多与术后预后不良显著相关。

研究还显示，配体受体互作分析表明，复发肿瘤细胞PD-L1与树突状细胞的CD80分子互作相关性最为显著。PD-L1与CD80分子结合的亲和力高于CD8+ T细胞表面CD28分子与树突状细胞表面CD80结合的亲和力，即当PD-L1和CD28同时存在时，CD80将优先结合PD-L1，这将导致树突状细胞对CD8+ T细胞的共刺激信号被竞争性抑制，进而阻断了抗原递呈过程，抑制CD8+ T细胞的活化。

“树突状细胞有教导的作用，可以告诉杀伤性T细胞应该杀死哪些肿瘤细胞，如果复发肿瘤细胞上的PD-L1与树突状细胞的CD80结合，那么就会让它失去原有的教导功能。”杨欣荣教授向第一财经记者解释道，“在下一阶段的研究中，我们需要研究如何阻止PD-L1与树突状细胞的结合，或许可以找到肝癌治疗的新靶点。”

他还表示，该项研究工作做了三年，目前在临床上的新发现也印证了论文的结果，并将对未来相关药物的研发有一定的指导意义。“例如我们发现早期复发肝癌可能通过缺失原发癌新抗原逃避CD8+ T细胞识别和攻击，所以联合靶向治疗或化疗等策略来促进复发肿瘤新抗原的释放，可以提升免疫治疗整体效果，这为当下临床运用的免疫治疗联合化疗、靶向治疗提供了理论依据，目前通过PD1联合化疗、靶向药物的方案在晚期肝癌中的初步数据表明其有效率达到了80%以上，目前已经在全国范围内启动了III期多中心临床研究。”杨欣荣教授对第一财经记者表示。

此外，相关的药物研发也已经启动。杨欣荣教授告诉第一财经记者，比如CD161分子可以作为一个新的靶点来研究，而在对于复发瘤上高表达的CD47分子的阻断也可能会影响免疫细胞的杀伤力。“目前已有相关研究正在进行，未来有望和药企进行转化。”他对第一财经记者表示。