新年首篇文獻解讀：祝各位老師2025年：經(jīng)費充足、科研順利、投啥中啥，2025年蛇么都好！總所周知，圍繞腫瘤相關(guān)的研究越來越多、越精細，新的一年弗瑞思也將多分享大牛文章和研發(fā)新品，給各位老師提供專業(yè)的建議和服務(wù)。

“Integrated multi-omics profiling to dissect the spatiotemporal evolution of metastatic hepatocellular carcinoma”此文為2023年12月復(fù)旦大學(xué)（附屬中山醫(yī)院）肝癌研究所樊嘉院士團隊聯(lián)合其他研究單位，在國際期刊《Cancer Cell》在線發(fā)表的研究成果。該研究整合分析多種組學(xué)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)的刻畫了肝癌轉(zhuǎn)移的時空演進全景圖譜，揭示了肝癌轉(zhuǎn)移的復(fù)雜進化軌跡和克隆選擇機制（弗瑞思有幸參與了其中病理部分工作），為后續(xù)研發(fā)肝癌轉(zhuǎn)移預(yù)測的新標(biāo)志物和診療新靶點提供了重要數(shù)據(jù)和理論基礎(chǔ)。

研究背景：

肝癌是全球癌癥死亡主要癌種之一，肝細胞癌（HCC）占大多數(shù)，嚴(yán)重威脅人類健康。尤其是HCC發(fā)展到轉(zhuǎn)移階段診療方式有限預(yù)后差，因此了解這一過程對于改善晚期HCC患者的預(yù)后非常重要。盡管已有研究揭示了肝癌發(fā)生的遺傳和轉(zhuǎn)錄過程，但針對肝癌轉(zhuǎn)移的研究相對較少。本文就原發(fā)灶和轉(zhuǎn)移灶之間的異質(zhì)性展開了深入研究。

研究內(nèi)容及結(jié)論：

樣本收集：從復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院和天津腫瘤醫(yī)院的肝癌樣本庫中篩選出182例肝細胞癌患者，收集了461個石蠟包埋組織樣本；

樣本類型（人）：原發(fā)腫瘤PTs（多發(fā)/單發(fā)）/肝內(nèi)復(fù)發(fā)腫瘤RTs/肝外轉(zhuǎn)移性腫瘤MTs/無復(fù)發(fā)無轉(zhuǎn)移組NRM；

樣本類型（小鼠）：某蛋白敲低和過表達的小鼠模型；

技術(shù)方法：全外顯子組測序（WES）、RNA測序（RNA-seq）和T細胞受體（TCR）測進行基因組、轉(zhuǎn)錄組、單細胞轉(zhuǎn)錄組、空間轉(zhuǎn)錄組和數(shù)字病理實驗等。

 研究結(jié)果：

?1.基因組差異?：使用全外顯子組測序（WES）和/或RNA測序（RNA-seq）對所有區(qū)域進行分析發(fā)現(xiàn)：原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性腫瘤之間存在明顯的基因組差異，主要表現(xiàn)在腫瘤外顯子區(qū)克隆和亞克隆改變，并且轉(zhuǎn)移性腫瘤表現(xiàn)出高度的腫瘤內(nèi)異質(zhì)性；

2.肝癌轉(zhuǎn)移的復(fù)雜進化軌跡：使用Treeomics和PTI方法重建同一患者腫瘤系統(tǒng)發(fā)育，結(jié)果表明肝外轉(zhuǎn)移是以單譜系方式播種的，來自該譜系的任何階段的腫瘤（PT、IM-RT或MT）都可能是潛在的來源，之后以示意圖形式展示轉(zhuǎn)移路徑；

肝轉(zhuǎn)移系統(tǒng)發(fā)育樹及轉(zhuǎn)移模式圖

3.轉(zhuǎn)移瘤傳播模式?jīng)Q定患者生存周期：HCC轉(zhuǎn)移可以通過單個亞克隆（單克隆播種）或多個不同的亞克?。ǘ嗫寺〔シN）播種；研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移性播種模式是總生存期的重要預(yù)后因素，多克隆播種與患者較差預(yù)后有關(guān)，并證實缺氧途徑有助于HCC的多克隆播散；

HCC轉(zhuǎn)移性播散模式及缺氧因果關(guān)系

4.PT和MT之間的基因組差異提示早期轉(zhuǎn)移播散：克隆突變分為PT-private、MT-private和sharedmutations；數(shù)據(jù)顯示PT-private突變計數(shù)明顯高于共享突變和MT-private突變計數(shù)，隨后作者開發(fā)了基于配對的PT和MT之間基因組異質(zhì)性模型，早期轉(zhuǎn)移出現(xiàn)被定義為0，晚期轉(zhuǎn)移出現(xiàn)被定義為0.5。在轉(zhuǎn)移性克隆早期播散后，PT私有和MT-私有的亞克隆突變繼續(xù)積累，導(dǎo)致PT和MT之間的遺傳譜存在差異；可共用的潛在藥物靶點有限；

遺傳差異顯示轉(zhuǎn)移發(fā)生在早期

5. 新抗原腫瘤內(nèi)異質(zhì)性（ITH）與免疫細胞浸潤相關(guān)；隨后作者發(fā)現(xiàn)MT與PT一樣基因組異質(zhì)性高，腫瘤特異性突變以新抗原的形式介導(dǎo)腫瘤免疫原性，并與總生存期明顯縮短相關(guān)；高新抗原異質(zhì)性的區(qū)域表現(xiàn)出CD3、CD4、CD8以及GranB細胞的浸潤明顯減少，同時抗腫瘤T細胞的免疫功能出現(xiàn)失調(diào)。這種抗原呈遞機制缺失（APM）是轉(zhuǎn)移性腫瘤的腫瘤細胞傳播過程中進化導(dǎo)致，而非對應(yīng)的原發(fā)腫瘤導(dǎo)致；

新抗原腫瘤內(nèi)異質(zhì)性機制

6. HCC轉(zhuǎn)移期間選定的SCNA（體細胞拷貝數(shù)變異）：通過加權(quán)基因組不穩(wěn)定指數(shù)（wGII）衡量SCNA在MTs和PTs中的變化，MT比例更高；隨后又篩選出7個候選SCNA后保留3個候選基因用于功能驗證，支持了賦予癌細胞轉(zhuǎn)移潛力需要宏觀進化飛躍的假設(shè)。

SCAN篩選及驗證

7.Wnt-wt腫瘤具有更強的轉(zhuǎn)移能力:為了深入研究轉(zhuǎn)移進展過程中驅(qū)動突變的進化選擇，發(fā)現(xiàn)除了TP53和CPS1之外，HCC特異性驅(qū)動因素上的大多數(shù)亞克隆突變都沒有被選擇，像CTNNB1、AXIN1、APC和NCOR1參與Wnt通路但沒有選擇為Wnt-mut型，沒有上述突變的為Wnt-wt型，差異表達分析顯示Wnt-mut區(qū)域高度富集Wnt β-catenin信號通路和代謝過程，而Wnt-wt區(qū)域富集與免疫應(yīng)答、癌癥相關(guān)成纖維細胞（CAF）激活、血管生成相關(guān)的通路。這預(yù)示著Wnt-wt具有更強的轉(zhuǎn)移能力。

Wnt-mut及Wnt-wt細胞系轉(zhuǎn)錄組ATAC-seq分析表明，兩種類型的腫瘤微環(huán)境存在明顯差異，IHC及DSP分析顯示：Wnt-mut相比Wnt-wt，Wnt-wt初始CD8T+無明顯差異，耗竭CD8T+增加，成纖維細胞CAF降低，炎癥CAF增加；

綜上所述，Wnt-mut和Wnt-wt區(qū)域表示了不同的區(qū)域免疫和基質(zhì)環(huán)境，Wnt-mut TME含有較少的免疫細胞和基質(zhì)細胞；Wnt-wt區(qū)域的特征是富含CAF、衰竭T細胞和免疫抑制的TME，Wnt-wt HCC區(qū)域似乎含有富含活化成纖維細胞的反應(yīng)性TME，通過EMT程序賦予Wnt-wt癌細胞更強的轉(zhuǎn)移播散能力。

轉(zhuǎn)移進展過程中驅(qū)動突變的進化選擇

  8.Wnt-wt mt免疫抑制B細胞富集HLA-E：CD94-NKG2A可能作為轉(zhuǎn)移性HCC治療靶點:對轉(zhuǎn)移性HCC標(biāo)本進行單細胞測序鑒定免疫細胞亞群并進一步分析CD8+T細胞分化軌跡，Wnt-wt MT的CD8+T細胞嚴(yán)重偏向軌跡末端，其特征是終末耗盡的T細胞及B細胞浸潤明顯；通過CellChat對細胞配受體相互作用進行預(yù)測，發(fā)現(xiàn)HLA-E：CD94-NKG2A軸最明顯，細胞共培養(yǎng)及組織多色免疫熒光實驗驗證了HLA-E：CD94-NKG2A是B細胞與CD8終末T細胞交流的主要方式；靶向這種相互作用的策略，具有轉(zhuǎn)移性HCC診療的潛力。

細胞互作發(fā)現(xiàn)HCC潛在治療靶點

總結(jié)：

研究團隊通過對 182 名 HCC 患者的 257 個原發(fā)區(qū)域和 176 個轉(zhuǎn)移區(qū)域進行了多組學(xué)分析。富含缺氧特征的原發(fā)性腫瘤促進了多克隆播散。原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性肝細胞癌之間的基因組差異很大，早期播散很普遍。在轉(zhuǎn)移中觀察到的顯著新抗原腫瘤內(nèi)異質(zhì)性與 T 細胞反應(yīng)性降低有關(guān)，這是由于新抗原呈遞的破壞所致。研究團隊將體細胞拷貝數(shù)改變確定為驅(qū)動轉(zhuǎn)移的高度選擇性事件。與具有Wnt突變的亞克隆相比，沒有Wnt突變的亞克隆顯示出更強的轉(zhuǎn)移選擇性優(yōu)勢，其特征是富含活化成纖維細胞的微環(huán)境，有利于促轉(zhuǎn)移表型。最后，沒有 Wnt 突變的轉(zhuǎn)移表現(xiàn)出更高的免疫抑制 B 細胞富集，這些 B 細胞通過 HLA-E：CD94-NKG2A 檢查點軸介導(dǎo) CD8 +T 細胞的終末衰竭。