Frontiers in Immunology：与免疫耗竭相关的系统性免疫分型评估HBV-HCC患者经动脉化疗栓塞术后的临床反应

肝细胞癌是全球癌症相关死亡的主要原因之一，而乙型肝炎病毒是其主要致病因素，尤其在乙肝高流行的中国，绝大多数肝癌病例与之相关。经动脉化疗栓塞术在肝癌治疗中扮演着重要角色，尤其对于不可切除的中晚期患者，它不仅是局部治疗手段，更能通过诱导肿瘤坏死、释放抗原，潜在激活全身抗肿瘤免疫反应。然而，患者对TACE治疗的反应存在巨大异质性，其预后评估目前仍主要依赖影像学检查和常规临床指标，缺乏能够反映个体免疫状态、特别是免疫耗竭程度的有效工具。免疫耗竭是T细胞功能失调的关键状态，与肿瘤进展和治疗抵抗密切相关。因此，开发一种基于外周血、无创且能动态监测免疫耗竭状态的系统性免疫分型方法，对于精准预测TACE疗效和指导后续个体化治疗组合具有迫切临床需求。

本研究为一项真实世界研究，旨在构建并验证一种基于外周血免疫特征的无创系统性免疫分型系统，用于预测乙肝相关肝细胞癌患者接受TACE治疗后的临床反应。研究初始纳入了212名肝癌患者，经过严格的纳入排除标准筛选，最终有80名HBV-HCC患者入组，其中69人接受了TACE治疗。研究人员在基线时采集了所有患者的外周血样本，并运用两种先进技术进行全面免疫剖析。首先，采用多色流式细胞术对分离出的外周血单个核细胞进行精细分析，检测了包括CD8+ T细胞、CD4+ T细胞和NK细胞在内的多种免疫细胞亚群上关键的耗竭相关标志物表达，如PD-1、TIGIT、TIM-3、LAG-3和CD39等，共涵盖54个表型参数。其次，利用Olink邻近延伸分析技术对血浆中的92种免疫肿瘤相关蛋白进行高通量检测，该技术具有高灵敏度和特异性，最终有85种蛋白的数据用于后续分析。为了整合这两组高维数据并揭示患者内在的免疫异质性，研究采用无监督聚类算法进行分析。通过对经过标准化处理后的139个免疫参数进行层次聚类，并依据平均轮廓系数确定最佳聚类数，成功将80名患者划分为三个具有显著差异的免疫亚型，即簇1、簇2和簇3。此外，研究还运用LASSO Cox回归模型从所有免疫特征中筛选出与TACE治疗后总生存期最相关的核心预测指标，并基于这些指标构建了一个定量风险评分模型，用于更精确地评估个体患者的预后风险。

研究结果清晰地展示了不同免疫亚型在临床和免疫特征上的鲜明对比。无监督聚类成功将患者分为三个簇，其中簇1包含28人，簇2包含36人，簇3包含16人。轮廓系数分析证实了这三簇划分的合理性与良好的分离度。临床特征分析揭示，簇3的患者病情最为危重，表现为更差的肝功能储备、更晚期的肿瘤分期、更高的肿瘤负荷以及更显著的全身炎症状态。具体而言，簇3患者中Child-Pugh B/C级比例高达87.5%，BCLC C/D期比例达81.2%，多数为多发肿瘤且肿瘤直径更大，同时伴有更高的天门冬氨酸氨基转移酶、γ-谷氨酰转移酶、C反应蛋白和甲胎蛋白水平。在免疫表型上，簇3呈现出典型的深度耗竭状态，其CD8+ T细胞和NK细胞上PD-1、TIGIT、TIM-3等共抑制受体的表达水平显著高于簇1和簇2。血浆蛋白分析进一步印证了簇3的免疫抑制微环境，该簇患者血浆中多种抑制性分子、促炎细胞因子和趋化因子的水平均显著升高。最重要的是，这种免疫分型与TACE治疗后的生存结局强相关。在接受TACE治疗的69名患者中，簇3患者的总生存期显著短于簇1和簇2患者，但其无进展生存期的差异未达到统计学意义。进一步分析发现，在簇1和簇2中，TACE联合射频或微波消融的疗效优于单纯TACE，然而这种联合治疗的生存优势在簇3中完全消失，提示深度免疫耗竭的肿瘤微环境可能对局部治疗的增效作用产生了抵抗。

图1 本研究流程图

为了提炼出更精简、更具临床应用价值的预测工具，研究通过LASSO回归从所有特征中筛选出五个核心指标，包括三种血浆蛋白和两种免疫细胞表型。三种蛋白分别是半乳糖凝集素-9、白介素-8和肿瘤坏死因子受体超家族成员4，两种细胞表型是CD4+ TIGIT+ PD-1+ T细胞和CD8+ TIGIT+ TIM-3+ T细胞。其中，半乳糖凝集素-9被赋予最高的权重。免疫组化分析证实，半乳糖凝集素-9在肝癌组织中的表达显著高于癌旁组织，且其血浆水平与CD4+ TIGIT+ PD-1+ T细胞的频率呈正相关，提示其可能参与调控肿瘤局部的免疫耗竭状态。这五个核心指标在簇3中均呈现高表达，且其高表达与较差的肝功能、更高的炎症指标以及更短的总生存期显著相关。基于这五个指标，研究构建了一个风险评分模型。该模型能够将患者清晰地划分为高风险组和低风险组，高风险组患者的总生存期极显著地短于低风险组。模型展现出优异的预测性能，在不同时间点预测总生存期的受试者工作特征曲线下面积均超过0.8。此外，该风险评分在多个临床亚组中均保持稳定的预测能力，无论患者处于疾病早期还是晚期，肝功能分级如何，其高分值均一致指向更差的生存预后。

图2 系统性免疫分型的构建及HBV-HCC患者的临床特征

本研究成功建立并验证了一种基于外周血免疫耗竭特征的无创系统性免疫分型方法。该方法将HBV-HCC患者区分为三个具有不同临床预后和免疫特征的亚型，其中簇3代表了免疫深度耗竭、肿瘤负荷重、预后极差的高风险群体。基于分型筛选出的包含半乳糖凝集素-9等在内的五个核心生物标志物所构建的风险评分模型，能够高精度地预测患者接受TACE治疗后的总生存期。这些发现不仅为理解TACE治疗下的免疫动态提供了新视角，更重要的是为临床实践提供了切实可行的工具。它提示对于不同免疫分型的患者应采取差异化的治疗策略，对于簇1和簇2患者可强化局部治疗，而对于簇3这类免疫耗竭型患者，则亟需探索将TACE与针对多重免疫检查点或特定免疫抑制通路的系统性免疫调节治疗相结合的方案，以克服其固有的治疗抵抗，从而真正实现肝癌的个体化精准治疗。

原始出处：

Yu L, Liu X, Hu Y, Yan H, Xie Y, Shang Z, Liang Y, Shi W, Du J, Jiang Y, Zhang H and Yang Z (2025) Systemic immune classification related to immune exhaustion evaluates the clinical response of patients with HBV-HCC after transarterial chemoembolization. Front. Immunol. 16:1629052. doi: 10.3389/fimmu.2025.1629052

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