Integrating single cell- and spatial- resolved transcriptomics unravels the inter-tumor heterogeneity and immunosuppressive landscape in HBV- and Clonorchis sinensis-associated hepatocellular carcinoma

Abstract

背景：肝细胞癌（HCC）是最常见的原发性肝癌，具有高致死性。乙型肝炎病毒（HBV）和华支睾吸虫（C. sinensis）均为HCC发生的重要感染性致病因素。然而，不同感染背景下HCC患者的肿瘤间异质性及肿瘤微环境（TME）特征在很大程度上仍不清楚。方法：本研究纳入269例原发性HCC患者以评估C. sinensis和HBV感染对预后的临床影响。对C. sinensis相关HCC（CP组）和HBV+C. sinensis双重感染HCC（DP组）患者的肿瘤及癌旁正常组织进行单细胞RNA测序（scRNA-seq）和空间转录组（ST-seq）分析，并整合公开数据库中HBV相关HCC（HP组）的scRNA-seq和ST-seq数据集。通过免疫荧光、免疫组织化学染色及体外实验验证三种HCC亚型间的肿瘤间异质性。结果：C. sinensis感染与HCC患者显著较差的预后相关。多组学分析揭示了不同HCC亚型在上皮、免疫和基质区室中存在明显的肿瘤间异质性。DP组肿瘤细胞表现出更高的恶性标志物表达水平、更高的拷贝数变异（CNV）评分、p53通路活化增强以及更差的生存结局。与其他HCC亚型相比，DP样本的TME中富含SPP1+巨噬细胞、耗竭型CD8+T细胞和COL1A1+成纤维细胞。相比之下，CP组和HP组则显示更高比例的M2样巨噬细胞和ENPP2+肝血管内皮细胞。结论：这些发现系统阐明了TME内的细胞特征及其相互作用机制，深入揭示了不同感染因素驱动的肿瘤间异质性，为感染相关HCC的靶向治疗策略开发提供了重要的理论依据。