Theranostics：单细胞分析揭示了肝细胞癌中PD-1阻断反应相关的免疫特征

肝细胞癌(HCC)是癌症相关死亡的第三大原因，其5年生存率接近18%。免疫疗法已经改变了肝癌治疗的格局。在一项双盲III期试验中，与安慰剂组相比，帕博利珠单抗作为二线治疗可显著提高晚期HCC患者的中位总生存期;然而，帕博利珠单抗组的客观缓解率(ORR)仅为12.7%。IMBrave150研究取得的结果可能预示着联合免疫治疗的时代;然而，不可切除的晚期HCC患者的ORR仍为30%。此外，相当比例的HCC患者对免疫治疗仍表现出次优反应，需要对潜在的细胞和分子机制进行全面分析。

免疫治疗效果不佳可归因于几个因素，包括T细胞浸润和激活不足，低突变负担，微环境(TME)中存在免疫抑制细胞。TME内CD8⁺T细胞的浸润和活化是乳腺癌和口腔癌免疫治疗效果的关键决定因素。肿瘤内CD8⁺T细胞的激活受到多种因素的影响，特别是通过抗原交叉呈递激活CD8⁺T细胞的常规1型树突状细胞(cDC1s)的水平。

研究也强调了CCR7阴性cDC1s在促进CD8⁺T细胞增殖和活化中的重要作用。在最近的一项研究中，一种单克隆抗体一端与cDC1s上的cle9a表面标记结合，另一端与PD-1阻断抗体结合;这种方法使cDC1s更接近于激活CD8⁺ T细胞，从而激发更强的抗肿瘤活性。此外，cDC2亚群是一个异质性群体，在肿瘤发展中的作用尚不清楚。

在肿瘤中，免疫抑制性TME可由肿瘤相关巨噬细胞(tam)、癌症相关成纤维细胞(CAFs)、中性粒细胞和调节性T细胞(Tregs)等细胞建立。研究人员发现CD8+T细胞和CD163- Arg1hi巨噬细胞在对PD-1治疗无反应的细胞中空间接近，提示它们对PD-1疗效的损害。此外，肿瘤内的空间屏障显著影响免疫治疗的有效性。先前的研究也发现了一系列导致HCC免疫治疗反应不佳的因素。然而，应答者、无应答者和未治疗患者的免疫TMEs仍有待进一步分析。

图片来源：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38948071/

近日，来自海军医科大学东方肝胆外科医院的研究者们在Theranostics杂志上发表了题为“Single cell analyses reveal the PD-1 blockade response-related immune features in hepatocellular carcinoma”的文章，该研究表明免疫TMEs在肝癌患者中表现出反应性、无反应性和未治疗的差异，这些差异可能解释了免疫治疗在一些肝癌患者中的低疗效，研究发现这些细胞和分子具有独特的功能，可以靶向增强肝癌患者的免疫治疗效果。

免疫疗法已证明其改善肝细胞癌(HCC)患者预后的潜力;然而，患者对免疫治疗的反应差异很大。对应答者和无应答者的肿瘤微环境(TME)的比较分析有望揭示免疫治疗耐药的机制，并提供潜在的治疗靶点。

研究者使用10x基因组技术对抗pd -1治疗有反应的6例HCC患者和1例无反应的HCC患者进行了测序分析。此外，研究者从公共数据库中获得未经治疗、反应性和非反应性HCC患者的单细胞数据，并使用部分数据集作为验证队列。这些数据使用Harmony等算法进行整合。

对PD-1阻断有反应和无反应的HCC样本的单细胞图谱

图片来源：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38948071/

建立了一个独立的验证队列。此外，研究者使用10x Genomics空间转录组技术对3例HCC应答患者的肿瘤邻近组织进行了空间转录组测序。此外，研究者分析了从公共数据库获得的3例HCC患者的数据。最后，研究者用免疫荧光、流式细胞术和体内实验验证了该结论。

本研究结果证实了“免疫屏障”的存在部分解释了免疫治疗效果有限的原因。分析显示，在表达多种免疫抑制信号的无应答患者中，TREM2⁺巨噬细胞显著增加。抗csf1r单克隆抗体可有效消除这些巨噬细胞，增强抗pd -1治疗的治疗效果。TCR⁺巨噬细胞具有直接杀伤肿瘤的能力。IL1B⁺ cDC2是cDC2细胞的主要功能亚型。缺乏THEMIShi CD8⁺ T亚型可能会降低免疫治疗效果。此外，CD8⁺ T细胞在抗pd -1治疗后进入应激状态，这可能与CD8⁺ T细胞衰竭和衰老有关。

免疫TMEs在HCC患者中表现出反应性、无反应性和未治疗的差异

图片来源：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38948071/

综上所述，本研究探讨了HCC患者抗pd -1治疗反应不佳的因素;然而，研究者通过数据分析的一些发现需要通过更严格的细胞或动物实验以及大规模的临床样本进行验证。尽管如此，在本研究中发现的具有独特功能的细胞和分子可能会成为提高HCC免疫治疗疗效的目标。(生物谷 Bioon.com）

参考文献：

Yao Li et al. Single cell analyses reveal the PD-1 blockade response-related immune features in hepatocellular carcinoma. Theranostics. 2024 Jun 1;14(9):3526-3547. doi: 10.7150/thno.95971.