Mol Cancer | SCI 顶刊级图谱研究范本！广西医科大学等解码HBV/华支睾吸虫相关肝癌的肿瘤异质性和免疫抑制机制！
2026-01-22
中科新生命
9
肝细胞癌（HCC）是最常见的原发性肝癌，致死率高。乙型肝炎病毒（HBV）和华支睾吸虫（C. sinensis）均为HCC发病的重要感染因素。然而，不同感染背景的HCC患者之间的肿瘤异质性以及肿瘤微环境（TME）仍知之甚少。
2026年1月，来自广西医科大学第一附属医院肝胆外科彭涛教授团队联合中国中医科学院王继刚教授、复旦大学卢国栋教授、中日友好医院贾立群教授以及广西医科大学周静教授团队在中科院一区期刊Molecular Cancer（IF33.9）杂志发表题为“Integrating single cell- and spatial- resolved transcriptomics unravels the inter-tumor heterogeneity and immunosuppressive landscape in HBV- and Clonorchis sinensis-associated hepatocellular carcinoma” 的研究，通过整合单细胞和空间转录组技术成功绘制感染相关HCC的单细胞与空间转录组图谱，解析HBV及C. sinensis相关HCC的肿瘤异质性与免疫抑制微环境。
研究材料
269名HCC患者（CP（C. sinensis）33例，HP（HBV）129例，DP（HBV+C. sinensis）90例，C. sinensis和HBV双阴性17例）
研究步骤
步骤1：描绘感染CP、HP和DP的HCC患者的单细胞转录组图谱；
步骤2：描绘感染CP、HP和DP的HCC患者的空间转录组图谱；
步骤3：不同HCC组之间上皮细胞的异质性；
步骤4：不同HCC组之间与肿瘤相关的巨噬细胞的异质性；
步骤5：肿瘤微环境中CD8+ T耗竭细胞分布情况；
步骤6：分析TME中基质细胞的异质性；
步骤7：不同HCC组的细胞相互作用关系。
研究结果
1. 感染CP、HP和DP的HCC患者scRNA-seq分析结果
在HCC患者群体中，CP和DP患者预后更差，且C. sinensis感染可作为OS的独立预测因子。CP、HP、DP患者的scRNA-seq分析得到7种主要细胞类型，上皮细胞、T/NK细胞、B细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、内皮细胞和成纤维细胞，癌细胞和非癌细胞都存在异质性，且每组占主导地位的细胞类型不同。
图1 感染CP、HP和DPHCC的单细胞转录组图谱
2. 感染CP、HP和DP的HCC患者空间转录组分析
通过ST检测得到7种主要的细胞类型：上皮细胞（55.79%）、内皮细胞（6.55%）、巨细胞（5.59%）、T细胞（4.91%）、B细胞（9.72%）、红细胞（7.12%）和未知类型（10.33%），且不同组和样本之间的spot比例分布相似。
图2 感染CP、HP和DP的HCC患者空间转录组图谱
3. 分析不同HCC组上皮细胞的异质性
三个HCC组的上皮细胞表达模式的相关系数高于正常组。DP组高表达α-胎儿蛋白（AFP）、甘露糖蛋白-3（GPC3）和精氨酸酶-1（ARG-1）基因，而CP组高表达Hep par-1/氨甲酰磷酸合成酶I（CPS1）。接下来作者评估上皮细胞中染色体的拷贝数变异（CNV），发现DP组有独特的染色体变异，且CNV分数显著高于其他组，其总体生存率明显低于其他两组，上调p53通路、NOTCH信号通路和缺氧通路，高表达p53和p21，并与体外细胞实验结果一致。综上，上皮细胞在不同类型的肝癌中，与肝癌相关的标志物模式、基因组改变、生存状态和激活的通路表现出异质性。
图3 不同肝癌组中上皮细胞异质性
4. 不同HCC组与肿瘤相关的巨噬细胞的异质性
对髓系细胞重聚类得到16个细胞亚群，其中7个巨噬细胞亚群，发现M2型特征（CD163+MRC1+）的Macro2主要在CP组中，而具有更高TREM2表达的Macro3主要在HP组中，具有SPP1表达的Macro1细胞在DP组中占主导地位。DP组中的Macro1特别表现出SPP1和IL1B基因的高表达，这表明SPP1+巨噬细胞在塑造DP的肿瘤微环境特征方面起着至关重要的作用，分析队列数据，Macro1得分越高，HCC患者的预后越差。空间转录组和免疫荧光结果与单细胞结果一致。
图4 不同HCC组与肿瘤相关的巨噬细胞的异质性
5. 肿瘤微环境中 CD8+ T耗竭细胞分布情况
淋巴细胞重聚类得到15个细胞亚群，其中4个CD8+细胞亚群，DP组中CD4_Treg富集细胞毒性/效应基因（如GNLY）及共抑制基因（如TIGIT），肿瘤浸润的CD8_Tex细胞耗竭程度最高。Monocle分析不同组别中CD8_Tex细胞的转录组动态变化，CP和正常组分布在轨迹的起始部分，源自DP组主要位于中间部分，HP组主要位于轨迹的末端部分。空转和免疫荧光结果与单细胞一致，表明DP组中CD8_Tex细胞对重塑耗竭TME发挥关键作用。
图5 三组HCC患者与正常人淋巴细胞的特征
6. 分析TME中基质细胞的异质性
TME的基质细胞重聚类得到4个内皮细胞亚型、2个成纤维细胞亚型，在正常组富集肝窦内皮细胞（LSEC），CP组富集LVEC_C2（肝血管内皮细胞），HP和DP组富集LVEC_C3（高表达ENPP2）和Fibro_C2。另外，空间维度上，DP组基质区域显示出LVEC_C3亚型的模块得分更高，与scRNA-seq数据集发现一致。
图6 三组肝细胞癌患者与正常组间质细胞的特征
7. 不同HCC组细胞的互作关系
通过L-R分析，发现DP组互作数量最多，而HP组数量最少。与正常组相比，DP组关键细胞亚型（包括上皮细胞、CD8_Tex、CD4_Treg、LVEC_C3、Fibro_C2、Macro1、Macro2和Macro3）的互作强度更高，三组重叠上调NECTIN、TIGIT、ANGPT和PD-L1通路。此外，CP组和DP组上调与NOTCH和胶原蛋白相关通路。上皮细胞-CD8_Tex的CD274-PDCD1配对上调，而COL1A1-CD44 配对在纤维C2与CD8_Tex以及Macro1间显著上调。此外，免疫模块与基质模块的相关性分析发现Macro1与 LVEC_C3和Fibro_C2间的相关系数相对较高。三种HCC的ST-seq分析发现，HP和DP组DLL4-NOTCH4和COL1A1-CD44在的样本中的空间增强得分更高，且位于上皮和Fibro_C2的细胞区。综上，作者通过L-R信号相互作用分析不同细胞类型之间的细胞相互作用，揭示不同肝癌类型肿瘤微环境的形成机制。
图7 肝细胞癌微环境的细胞间相互作用
总结
该研究对感染HBV和C. sinensis的各类HCC患者的细胞特征、空间格局及细胞间相互作用进行全面分析，发现TME的异质性、转录组多样性以及不同肝细胞癌亚型的肿瘤相关通路活性及TME中细胞相互作用的模式。这些发现不仅加深对不同肝细胞癌感染类型中异质性多细胞生态系统的理解，而且为基于分子分型建立精确治疗体系提供了重要参考。
图8 不同HCC亚型肿瘤异质性及免疫抑制特征的综合概述
中科优品推荐
【中科新生命】布局先进的10x Genomics、Visium CytAssist、MALDI 2、Astral等国际领先的时空多组学平台，提供单细胞空间多组学联合的一站式解决方案，包含单细胞测序类、单细胞蛋白组、空间转录组、空间蛋白组、深度空间代谢组、全息空间多组学以及常规转录、蛋白、代谢组检测，积累了丰富的项目经验，助力发表多篇高分文章，快来联系我们展开时空多组学联合实验吧！！！
关于中科新生命
上海中科新生命生物科技有限公司（APTBIO）创立于 2004 年，由原中国科学院上海生命科学研究院蛋白质组研究中心孵化而来，是国内质谱多组学应用领域的开拓者。公司以 “AI + 质谱多组学” 双核驱动创新，构建智能化组学生态。拥有自主知识产权的质谱检测平台与 AI 大数据分析系统，聚焦科技服务、生物医药及大健康消费三大领域，为全球科研机构、医院、药企提供从基础研究到临床转化的一站式解决方案。融合多组学技术与人工智能，围绕生物标志物发掘、药物靶点筛选及个性化诊疗等方向，构建具有国际竞争力的组学数据库与算法模型，推动转化医学进程，加速创新药物研发，成为推动生命科学数字化升级的核心引领者。
