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肝細(xì)胞肝癌（hepatocellular carcinoma, HCC）是全球第四大致命性惡性腫瘤,，其致病原因有很多,，其中包括非酒精性脂肪性肝炎（Non-alcoholic steatohepatitis, NASH）,。約 10%-20% 的非酒精性脂肪肝疾病會(huì)演化成 NASH,，而 NASH 是導(dǎo)致 HCC 的高風(fēng)險(xiǎn)因素。 傳統(tǒng)外科手術(shù)以及肝移植等方法只能治療早期肝癌,，多種激酶抑制劑以及血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）抗體藥物已被批準(zhǔn)用于治療晚期肝癌,。免疫療法如免疫檢查點(diǎn)抑制劑也已經(jīng)被批準(zhǔn)用于治療 HCC，然而患者響應(yīng)率只有 15-30%,，且目前臨床上缺乏可靠的生物標(biāo)志物來(lái)對(duì)患者進(jìn)行分層級(jí)來(lái)預(yù)測(cè)免疫治療療效,。前期的研究暗示肝癌病因可能是影響免疫治療效果的重要因素，因?yàn)椴煌∫驅(qū)τ诟文[瘤微環(huán)境和免疫調(diào)節(jié)有明顯的影響,。 2021 年 3 月 24 日,，德國(guó)癌癥研究中心的 Mathias Heikenwalder 研究團(tuán)隊(duì)在 Nature 上發(fā)表了題為 NASH limits anti-tumour surveillance in immunotherapy-treated HCC 的研究論文 [1]， 該工作發(fā)現(xiàn)在 NASH 小鼠模型的肝組織中的 CD8+ PD1+ T 細(xì)胞不僅喪失了抗腫瘤免疫監(jiān)視和腫瘤殺傷功能,，反而會(huì)促進(jìn) NASH 進(jìn)展為 HCC,，給予 NASH 小鼠 anti-PD1 治療后增加了 HCC 的發(fā)病率。 通過(guò)單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析,，研究團(tuán)隊(duì)在 NASH 病人肝組織中觀察到了與 NASH 小鼠模型 CD8+ PD1+ T 細(xì)胞相似的表型,。研究團(tuán)隊(duì)對(duì)于三期臨床試驗(yàn)的薈萃分析發(fā)現(xiàn)免疫治療未能改善非病毒引起的 HCC 患者的生存率。在兩個(gè)額外的隊(duì)列中團(tuán)隊(duì)觀察到,，與非 NASH 引起的 HCC 患者相比,，NASH-HCC 患者接受 anti-PDL1 治療后的總體生存率下降。該工作為通過(guò)病因?qū)?HCC 患者進(jìn)行分層治療提供了理論依據(jù),。 1. NASH 小鼠模型肝組織中 CD8+ PD1+ T 細(xì)胞增多研究團(tuán)隊(duì)首先通過(guò)飼喂高脂飲食構(gòu)建 NASH 小鼠模型,，并對(duì)其肝臟免疫細(xì)胞繪制了單細(xì)胞聚類圖譜發(fā)現(xiàn) NASH 小鼠肝臟免疫細(xì)胞中 CD8 + PD1+ T 細(xì)胞強(qiáng)烈增多。mRNA 原位雜交實(shí)驗(yàn)和免疫組化分析發(fā)現(xiàn)肝細(xì)胞 PDL1 表達(dá)水平與 NASH 嚴(yán)重程度正相關(guān),。對(duì)于 CD8+ PD1+ T 細(xì)胞的質(zhì)譜分析發(fā)現(xiàn)參與 T 細(xì)胞激活和分化,、TNF 信號(hào)傳導(dǎo)和自然殺傷（Natural Killer, NK）細(xì)胞樣細(xì)胞毒性的通路富集。這些結(jié)果表明 NASH 小鼠肝臟中 CD8+ PD1+ T 細(xì)胞豐度增加,，且表現(xiàn)衰竭和效應(yīng)表型,。
圖 2 NASH 進(jìn)展與 CD8+PD1+T 細(xì)胞增多相關(guān)NASH 小鼠肝組織中 T 細(xì)胞增多暗示免疫治療可能是 NASH 驅(qū)動(dòng)的 HCC 的有效療法。研究團(tuán)隊(duì)將 NASH-HCC 小鼠分成 anti-PD1 治療組和對(duì)照組,，在 anti-PD1 治療后的 NASH-HCC 小鼠不僅沒(méi)有腫瘤消退,，反而觀察到肝纖維化和肝癌發(fā)病率的增加，以及 cxcr6 和 tnf 基因的表達(dá)上調(diào),。在非 NASH 引起的小鼠 HCC 模型中 anti-PD1 治療通常會(huì)引起腫瘤的消退,，因此 NASH 阻礙了 HCC 免疫治療的療效。
圖 3 anti-PD1 治療 NASH-HCC 引起 CD8+T 細(xì)胞增多2. CD8+ T 細(xì)胞促進(jìn) NASH 進(jìn)展為 HCC由于 NASH 小鼠模型肝組織中 CD8+ T 的增多并沒(méi)有帶來(lái)免疫治療效果,，團(tuán)隊(duì)猜想這些 CD8+ T 細(xì)胞可能通過(guò)損害正常肝組織來(lái)促進(jìn) NASH 進(jìn)展為 HCC,。為了驗(yàn)證這一猜想，研究團(tuán)隊(duì)首先將尚未進(jìn)展為 H CC 的 NASH 小鼠中 CD8+ T 細(xì)胞全部耗竭,，發(fā)現(xiàn) CD8+ T 細(xì)胞耗盡顯著降低了小鼠肝損傷和肝癌發(fā)生率,。這提示 NASH 小鼠肝臟 CD8+ T 細(xì)胞在缺乏免疫監(jiān)視功能的同時(shí),，也促進(jìn)了肝癌的發(fā)生。接下來(lái)團(tuán)隊(duì)給予尚未進(jìn)展為 HCC 的 NASH 小鼠預(yù)防性 anti-PD1 治療,，發(fā)現(xiàn) anti-PD1 治療加劇了小鼠肝損傷,、肝癌發(fā)病率以及肝組織 CD8+ PD1+ T 細(xì)胞增多（TNF+PD1+CD8+T 細(xì)胞增多尤為明顯），并與促進(jìn)腫瘤發(fā)生的免疫抑制基因表達(dá)有很強(qiáng)的相關(guān)性,。對(duì)于預(yù)防性 anti-PD1 治療組 NASH 小鼠肝臟的 CD8+ PD1+ T 細(xì)胞表達(dá)譜分析發(fā)現(xiàn),，CD8+ PD1+ T 細(xì)胞表達(dá)高水平的效應(yīng)功能和耗竭相關(guān)基因，并且發(fā)現(xiàn)這些 CD8+ PD1+ T 細(xì)胞缺乏增殖能力且表現(xiàn)出組織定居（tissue-residency）表型,。這些結(jié)果表明,，anti-PD1 治療 NASH 小鼠增加肝組織中 CD8+ PD1+ T 細(xì)胞豐度，且這些細(xì)胞具有肝組織定居表型,。
圖 4 預(yù)防性 anti-PD1 治療 NASH 引起 TNF+PD1+CD8+T 細(xì)胞增多圖 5 預(yù)防性 anti-PD1 治療 NASH 引起 TNF 依賴性 CXCR6+PD1+CD8+ T 細(xì)胞增多3. NASH 患者肝組織中 CD8+PD1+T 細(xì)胞增多在 NASH 小鼠模型得到初步結(jié)論后,，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步分析了正常人以及 NASH 患者肝組織中的 T 細(xì)胞表型，發(fā)現(xiàn) NASH 患者肝組織中 CD8+PD1+T 細(xì)胞增多且同樣表現(xiàn)出肝組織定居表型,。對(duì)于 NASH 患者 CD8+PD1+T 細(xì)胞進(jìn)行單細(xì)胞分析,，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)其基因表達(dá)模式與 NASH 小鼠模型中 CD8+PD1+T 細(xì)胞相似。圖 6 NASH 患者 CD8+PD1+CD103 + 細(xì)胞增高4. NASH 驅(qū)動(dòng)的 HCC 患者缺乏對(duì)于免疫治療的響應(yīng)最后,，團(tuán)隊(duì)對(duì)三個(gè)大型隨機(jī)對(duì)照的晚期 HCC 患者 III 期臨床試驗(yàn)免疫治療進(jìn)行了薈萃分析，發(fā)現(xiàn)盡管免疫治療提高了患者整體的生存率,，但是非病毒引起的 HCC 患者并沒(méi)有從免疫治療中獲益,。免疫檢查點(diǎn)抑制劑對(duì)于由病毒原因 (HBV 或 HCV 感染) 導(dǎo)致肝損傷和 HCC 的患者療效好。團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步對(duì) 118 名接受 PD (L) 1 免疫治療的 HCC 患者進(jìn)行總體生存率的分析,，發(fā)現(xiàn)與其他病因相比,，非酒精性脂肪肝疾病引起的 HCC 患者接受免疫治療的總體生存率更低。這些結(jié)果提示 NASH-HCC 患者并沒(méi)有從免疫檢查點(diǎn)抑制治療中獲益,。圖 7 NAFLD-HCC 患者總體生存率顯著低于其他病因 HCC
總的來(lái)說(shuō),，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)建立 NASH 小鼠模型以及 HCC 患者臨床數(shù)據(jù)分析，結(jié)合單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,、免疫組化分析,、質(zhì)譜分析等多種實(shí)驗(yàn)手段，發(fā)現(xiàn)肝損傷和肝癌的非病毒病因（如 NASH）是免疫檢查點(diǎn)抑制劑療效不好的預(yù)測(cè)因素,。作者認(rèn)為與非病毒性肝癌患者相比,，病毒性肝癌患者對(duì)免疫治療的更好響應(yīng)可能是由于病毒抗原的數(shù)量和質(zhì)量，或者由于不同病因的肝臟微環(huán)境不同,，而腫瘤微環(huán)境對(duì)于免疫調(diào)節(jié)有重要作用,。該工作為通過(guò)病因?qū)?HCC 患者進(jìn)行分層個(gè)性化治療以及指導(dǎo)免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療提供了理論依據(jù)。值得一提的是,，同期 Nature 還發(fā)表了來(lái)自慕尼黑工業(yè)大學(xué) Percy A. Knolle 研究團(tuán)隊(duì)的題為 Auto-aggressive CXCR6+ CD8 T cells cause liver immune pathology in NASH 的研究論文 [2],。該文章發(fā)現(xiàn)在 NASH 小鼠模型肝組織中存在攻擊自身組織的 CXCR6+CD8+ T 細(xì)胞,，這一發(fā)現(xiàn)驗(yàn)證了 Mathias Heikenwalder 研究團(tuán)隊(duì)關(guān)于 CD8+ T 細(xì)胞可能通過(guò)損害正常肝組織來(lái)促進(jìn) NASH 進(jìn)展為 HCC 的猜想。本周推薦：
論文鏈接： [1] Pfister, D., Nú?ez, N.G., Pinyol, R. et al. NASH limits anti-tumour surveillance in immunotherapy-treated HCC. Nature (2021). https:///10.1038/s41586-021-03362-0 [2] Dudek, M., Pfister, D., Donakonda, S. et al. Auto-aggressive CXCR6+ CD8 T cells cause liver immune pathology in NASH. Nature (2021). https:///10.1038/s41586-021-03233-8 傳播優(yōu)質(zhì)學(xué)術(shù)報(bào)道,，深度解讀學(xué)術(shù)文章 好文不怕貴,，舍得給稿費(fèi)
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