近期，郑州大学研究团队发表于《Advanced Science》的研究，利用大规模单细胞RNA测序（scRNA-seq）结合多组学验证，首次系统揭示HBV相关
前期提要
肝细胞癌（HCC）是全球癌症相关死亡的主要原因之一，病因包括慢性
受潜在病因学影响，HCC的TME存在显著异质性，例如scRNA-seq相关研究发现HBV、HCV和NBNC相关HCC在免疫组成和功能上存在实质性差异。但现有研究通常侧重于单个亚型，对肿瘤内在因素与免疫相互作用的机制研究深度不足，尚无scRNA-seq相关的系统性研究。
郑州大学研究团队通过分析来自124名患者的160例scRNA-seq数据样本，首次系统全面地比较了HBV、HCV和NBNC相关HCC的TME，并通过回顾性分析再次验证了scRNA-seq样本的研究结果。
研究结果
1. HBV⁺HCC表现出增强的免疫抑制环境
基因转录组学分析揭示，相较于HCV⁺和NBNC相关HCC，HBV⁺HCC中CD8⁺T细胞比例更高，而NBNC相关HCC的淋巴细胞比例最低，但其肿瘤细胞纯度较高，组织微阵列分析和多色免疫荧光染色进一步证实了这些发现。深入的免疫状态分析表明，HBV⁺HCC呈现矛盾免疫状态：免疫检查点分子（如PD-1，CTLA-4，LAG3，TIGIT）和免疫抑制标志物表达水平以及抗肿瘤细胞因子水平最高，然而T细胞活化效应特征却是最低的。CellPhoneDB细胞通讯分析显示，HBV⁺HCC的免疫检查点配体-受体激活增强，特别是在肿瘤细胞-免疫细胞相互作用的过程中。这些发现均证实HBV⁺HCC患者体内存在增强的免疫抑制环境，且肿瘤细胞本身也积极参与了免疫抑制的过程。
2. HBV⁺HCC高表达MHC Ⅱ类HLA-DR，存在免疫调节特征
该研究揭示，相较NBNC相关HCC，HBV⁺HCC表现出较低的细胞凋亡率、G2M检查点活性和P53信号，但Myc和Kras通路显著激活，同时，拷贝数变异（CNV）评分更低。令人惊讶的是，CNV评分差异分析显示，HBV⁺HCC与抗原加工和呈递相关的途径显著上调，包括HLA-DRB1、HLA-DRB5在内的MHC II类基因高表达。
scRNA-seq分析和基因集富集分析（GSEA）进一步证实，HBV⁺HCC中MHC II类的抗原加工和呈递相关通路显著激活，即特异性高表达MHC II类基因（HLA-DRA，HLA-DRB1，HLA-DRB5），然而MHC I类基因表达无差异。此外，HLA-DRA和HLA-DRB1在高表达HLA-DR的癌细胞中显著上调，尤其在HBV样本中更为明显，同时PD-L1信号通路在高表达HLA-DR细胞中富集。multi-IF分析结果也支持这一点：与NBNC和HCV⁺样本相比，HBV样本中PanCK⁺HLA-DR⁺细胞以及 HLA-DR⁺PD-L1⁺PanCK⁺细胞的比例显著更高。
这表明HLA-DR⁺细胞是HBV癌细胞的标志性特征之一，而且HLA-DR通过链接抗原呈递途径与免疫检查点（PD-L1），直接参与免疫抑制过程。
3. HBV⁺HCC中CD8⁺T细胞呈现独特分化轨迹与耗竭表型
在所有样本中，共鉴定出7个CD8⁺T细胞亚群：初始T细胞（TN）、中央记忆T细胞（TCM）、效应记忆T细胞（TEM）、终末分化效应记忆T细胞（TEMRA_TEFF，特征为再表达CD45RA）、粘膜相关恒定T细胞（MAIT）、耗竭T细胞（TEX）、有丝分裂耗竭T细胞。
定量分析揭示，CD8⁺T细胞亚群的分布于患者间存在显著差异，而这种异质性与病毒状态密切相关：HBV⁺HCC患者富集TEX、MAIT和TEMRA_TEFF（耗竭相关亚群），而NBNC⁺HCC患者以TEM细胞为主（效应亚群）。
此外，HBV⁺CD8⁺T细胞整体表现出高活化、高耗竭状态，抑制性标志（CTLA4）表达升高，而细胞毒性分子（GZMB）表达降低。分化轨迹分析表明，HBV⁺HCC的T细胞从记忆/早期效应亚群持续向终末耗竭分化，有丝分裂耗竭T细胞呈双峰增殖模式。
4. HLA-DR⁺肿瘤细胞驱动CD8⁺T细胞耗竭并塑造免疫抑制TME
与低表达HLA-DR⁺肿瘤细胞相比，高表达HLA-DR⁺肿瘤细胞中CD8⁺T细胞和巨噬细胞浸润更显著，而且这些CD8⁺T细胞不仅表达更高水平的耗竭/抑制性分子（LAG3，CTLA4，PDCD1，TIGIT，HAVCR2）和细胞毒性标志GZMB ，还表现出更强的TCR信号、干扰素应答、细胞毒性、活化及耗竭特征 。此外，高HLA-DR⁺肿瘤细胞中CD8⁺T细胞富集TEX、有丝分裂耗竭T细胞和中央记忆T细胞（TCM），并且TEX细胞表现出更强的细胞毒潜能。
更值得注意的是，空间分析揭示了HLA-DR⁺肿瘤细胞与不同CD8⁺T亚群（例如CD8⁺GZMB⁺、CD8⁺CTLA4⁺）之间的距离在HBV、HCV、NBNC组间并无显著差异。不过，靠近HLA-DR⁺肿瘤细胞的CD8⁺T细胞密度更高，并且更倾向于表达CTLA4，而较少表达GZMB。上述结果直接表明HLA-DR⁺肿瘤细胞具有“招募CD8⁺T细胞并诱导其耗竭”的双重作用，是HBV⁺HCC免疫抑制微环境形成的关键机制。
5. HLA-DR⁺肿瘤细胞具有重要临床意义
为进一步确定其临床意义，该研究对2020年至2025年间在河南省人民医院接受治疗的729例HCC患者进行了回顾性分析。
回顾性分析显示，HBV⁺HCC、HCV⁺ HCC或NBNC HCC患者的总生存期（OS，p=0.15）和无进展生存期（PFS，p=0.37）没有显著差异。这表明仅凭病毒状态不能预测患者预后。基于scRNA-seq定义的“肿瘤特异性HLA-DR特征”分析发现，高肿瘤特异性HLA-DR⁺的患者OS显著更差（HR=1.39，95%置信区间[CI]：1.03-1.87，p=0.032），且高肿瘤特异性HLA-DR⁺高CD274⁺患者临床结局最差。因此，HLA-DR⁺可作为HCC预后生物标志，并且结合CD274时，预测效果更为显著。
此外，通过回顾性分析上述接受PD-1抑制剂（单药或联合靶向治疗）的HCC队列，发现与HCV⁺HCC和NBNC患者相比，HBV⁺HCC患者的客观缓解率显著更高。同时，肿瘤特异性HLA-DR表达的定量分析显示，HBV⁺HCC应答者肿瘤区域HLA-DR特征表达水平显著较高。因此，这表明HLA-DR⁺肿瘤细胞或能作为预测HBV⁺HCC患者免疫治疗应答的生物标志物。
讨论与总结
郑州大学团队发表于《Advanced Science》的研究，首次系统分析了不同病毒感染背景下，HCC的免疫微环境和肿瘤内在特征。该研究揭示了关键的生物学机制：HBV⁺HCC异常表达HLA-DR（MHC II），而HLA-DR⁺肿瘤细胞能够招募CD8⁺T细胞至肿瘤部位，通过高表达PD-L1等免疫检查点配体，直接抑制CD8⁺T细胞功能，并且还能通过抗原呈递诱导CD8⁺T细胞进入耗竭状态（TEX），最终导致肿瘤局部处于高CD8⁺T细胞浸润但功能严重耗竭的矛盾状态，从而形成高度免疫抑制性TME。这种独特的免疫微环境推动肿瘤进展，并导致患者预后不良。然而，这种状态也可能意味着HLA-DR⁺肿瘤细胞对免疫检查点抑制剂（ICI）的敏感性，使其能够成为潜在的免疫治疗疗效预测标志物，特别是在HBV⁺HCC患者中。
因此，这项研究为理解HCC亚型的免疫景观提供了一个全面的框架，并为未来进一步的机制研究奠定了坚实的基础。未来的研究可利用空间组学进一步验证HLA-DR⁺肿瘤细胞与CD8⁺T细胞的空间相互作用，同时探索HBV如何调控HLA-DR的具体机制（如病毒蛋白/表观遗传），并进一步验证HLA-DR⁺肿瘤细胞作为生物标志物在预测/预后，以及靶向逆转免疫抑制方面的价值。
审批号：CN-162609 有效期至：2026-06-29
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