肝细胞癌（HCC）是全球高发且最致命的恶性肿瘤之一，且超过一半发生在中国。乙型肝炎病毒（HBV）感染是我国肝癌发生的主要风险因素。然而，随着肥胖率的不断上升，代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（metabolic dysfunction-associated steatohepatitis，MASH）已成为肝细胞癌增长最快的病因【1,2】。先前研究表明，不同病因肝细胞癌患者对免疫检查点抑制（ICB）疗法的响应存在显著差异，其中病毒相关患者的治疗效果显著优于非病毒相关患者【3,4】。然而，导致这一差异的免疫调控机制仍不清楚。我们的前期结果揭示，肿瘤相关中性粒细胞（Tumor-associated neutrophil, TAN）在肝癌免疫微环境形成中扮演了重要角色【5】（Nature, 2022），但是TAN在代谢性脂肪性肝炎相关肝细胞癌（MASH-HCC）中的功能异质性及其对免疫治疗的响应差异仍缺乏探究。
2024年12月5日，由香港大学李嘉诚医学院Guang Sheng Ling团队和北京大学医学部薛瑞栋团队联合在国际知名免疫学期刊Journal of Experimental Medicine上发表了题为“Tumor-associated neutrophils attenuate the immunosensitivity of hepatocellular carcinoma” 的研究论文，该研究通过深度结合单细胞测序、生信分析、小鼠模型和免疫机制探究，首次揭示了SiglecF+ TAN在代谢性脂肪性肝炎相关肝细胞癌（MASH-HCC）中具有显著的免疫调节和促肿瘤功能，并进一步揭示去除该群中性粒细胞能有效提升MASH-HCC对免疫治疗的敏感性，这些结果为理解MASH-HCC肿瘤微环境调控机制及开发针对性治疗方案提供了新视角。
研究团队通过对肝细胞癌患者的公共数据进行系统分析，并结合多种小鼠模型实验，揭示了TAN对不同类型HCC的影响具有病因依赖性。研究团队构建了包括MASH相关的NRAS/AKT模型以及饮食诱导模型，并以MYC/sgp53模型模拟了乙肝相关HCC作为对照。在给予抗Ly6G单抗（用于清除TAN）后，MASH-HCC肿瘤的消减程度显著较高，表明与病毒相关的肝癌相比，TAN在MASH-HCC中具有更强的促肿瘤作用。
通过对小鼠肿瘤，脾脏，淋巴结等不同部位进行单细胞RNA测序数据分析并结合流式细胞术，研究人员发现MASH-HCC的肿瘤微环境高度富集SiglecF高表达（SiglecFhi）的TAN亚群。接下来，作者对SiglecFhi TAN的功能进行了探索。通过体内特异性清除中性粒细胞以及体外分选共培养等功能实验，发现这群SiglecFhi TANs可以增强肿瘤细胞干性、增殖和迁移能力，推动了肿瘤的恶性发展。对是否与SiglecFhi TANs共培养的RIL175肝癌细胞系进行bulk分析，结合体内清除实验，并进一步构建Mrp8Cre TGFβfl/fl小鼠模型明确SiglecFhi TANs可以产生TGFβ与肿瘤细胞交互作用。同时，作者对未经治疗的HCC患者手术切除的肿瘤进行了免疫荧光染色，结果证实，与HBV感染相关的HCC肿瘤相比， MASH-HCC肿瘤中产生TGFβ的TAN比例显著更高。这些数据共同揭示了SiglecFhi TAN在MASH-HCC患者肿瘤发生中的重要作用。
为了探索诱导SiglecFhi TAN亚群产生的因素，研究团队基于转录因子分析发现SiglecFhi TAN显著富集c-Myc转录因子，同时下调了与中性粒细胞分化（Cebpa）、成熟（Fos、Spi1）和活性（Jund）相关的转录因子。脂质组学分析进一步揭示亚油酸和粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）是SiglecFhi TAN生成的关键驱动因素。这些因子在MASH-HCC患者体内显著升高，通过激活c-Myc转录因子，促使中性粒细胞分化成为具有分泌TGFβ的SiglecFhi TAN。
基于临床治疗队列数据，研究团队揭示SiglecFhi TAN与免疫检查点治疗不响应显著相关。通过多种小鼠模型与体外实验，研究团队发现SiglecFhi TAN可以直接抑制肿瘤细胞的MHCI抗原呈递功能，降低肿瘤免疫原性，导致免疫检查点治疗耐药。通过构建OVA-NRAS/AKT HCC小鼠模型，证实阻断TGFβ信号通路能够消除SiglecFhi TAN对肿瘤MHCI表达和抗原呈递的抑制作用，表明SiglecFhi TAN可以通过TGFβ限制肿瘤细胞的抗原性，从而促进免疫逃逸。最后，研究发现移除SiglecFhi TAN能够通过增强CD8+ TILs的功能，改善肿瘤细胞识别能力，并显著提高抗PD-1治疗的效果。在小鼠HCC模型中联合抗Ly6G和抗PD-1治疗可以显著增强肿瘤控制效果，这些结果首次揭示了SiglecFhi TAN促进肿瘤侵袭性表型、高增殖能力和增强免疫逃逸能力的独特功能。
本研究图片摘要
综上所述，本研究首次揭示了SiglecFhi TAN在MASH-HCC中的关键作用及其对免疫治疗耐药性的影响，为肿瘤微环境研究和免疫治疗开发提供了新方向。
香港大学李嘉诚医学院Jia Ming Nickolas Teo博士为论文第一作者。香港大学李嘉诚医学院Guang Sheng Ling教授和北京大学-云南白药国际医学研究中心/国际癌症研究院/北京大学第一医院薛瑞栋研究员为本文的通讯作者。本研究得到了北京大学张宁教授和李照教授、苏黎世大学Burkhard Becher教授、上海交通大学Svetoslav Chakarov教授、香港理工大学Terence Kin Wah Lee教授和香港大学Stephnaie Ma教授的指导和帮助。本研究得到香港科技局、香港创新科技计划署、国家自然科学基金、北京市科技新星及北京大学临床医学+X青年专项等经费资助。
参考文献：
1.Huang, D.Q., et al., Changing global epidemiology of liver cancer from 2010 to 2019: NASH is the fastest growing cause of liver cancer. Cell Metab. 2022;34(7):969-977.e2.
2.Llovet, J.M., et al., Hepatocellular carcinoma. Nat Rev Dis Primers. 2021;7(1):6.
3.Haber, P.K., et al., Evidence-based management of hepatocellular carcinoma: Systematic review andmeta-analysis of randomized controlled trials (2002–2020). Gastroenterology. 2021;161(3):879-898.
4. Pfister, D., et al., NASH limits anti tumour surveillance in immunotherapy-treated HCC.Nature. 2021;592(7854):450-456.
5.Xue,R.,et al., Liver tumour immune microenvironment subtypes and neutrophil heterogeneity.Nature.2022;612(7938):141-147.
原文链接：
https://doi.org/10.1084/jem.20241442
