编者按： 2024年1月18日至20日，美国临床肿瘤学会胃肠肿瘤研讨会（ASCO GI 2024）在旧金山隆重召开。作为全球消化道肿瘤研究领域的最大和最全面的盛会，ASCO GI每年吸引众多顶尖肿瘤学家和临床医生，共同探讨最新的研究进展。 复旦大学附属中山医院孙云帆博士 带来的综合多组学分析转移性肝细胞癌的时空演变研究结果荣登壁报展示环节（摘要号556），在国际学术舞台上展示了中国研究者的成果和智慧。
研究背景
肝癌是我国最常见的恶性肿瘤之一 ，其中肝细胞癌（HCC）占大多数。由于肝癌起病隐匿，大多数患者初诊时即已处于中晚期，失去手术根治机会。即使接受手术治疗的患者，术后也易出现转移，预后较差。由于目前针对肝癌转移仍无成熟有效的治疗方式，因此深入研究这一过程对于改善晚期HCC患者预后非常重要。通过对匹配的原发肝癌和转移瘤进行大规模的高通量测序以获得基因和分子图谱，进而阐明其生物学特征并确定更有效的HCC转移治疗策略至关重要。
研究设计和结果
本研究通过对复旦大学附属中山医院和天津医科大学肿瘤医院的病理样本库进行回顾性检索，最终从两万多例肝癌手术患者中筛选出182例同时包含原发和配对转移样本的HCC患者。随后对这些配对的肝癌原发和转移灶石蜡包埋样本进行多区域取样，并基于外显子测序、转录组测序、单细胞转录组、空间转录组、数字病理等时空多组学平台，绘制了肝癌转移过程的演化图谱（图1），以全面深刻认识肝癌转移的内在机制，探索干预肝癌转移的新策略。
图1. 样本收集情况及整体实验设计流程图
为了追踪HCC转移灶的克隆起源，我们对同一患者的所有肿瘤样本进行进化树重建，结果提示肝外转移以单谱系方式播种，任何阶段的肿瘤（原发灶、与原发灶基因相似的肝内转移灶或肝外转移灶）都可能是潜在的转移来源。针对HCC转移散播模式特征的研究发现，本研究纳入患者近80%为单克隆播种模式。多克隆播种较单克隆播种患者病情进展迅速，与预后不良相关。而缺氧信号通路激活可能是导致HCC出现多克隆播散的原因之一。
相比以往认为转移是肿瘤进展终末事件的理论，本研究首次发现80%的HCC转移播散启动于原发灶生长的早期。研究结果提示，HCC转移灶的瘤内异质性与原发灶旗鼓相当。并且由于肿瘤细胞转移定植后的新抗原呈递失调，转移灶内新抗原呈现出高度异质性，可能会损害肿瘤浸润T淋巴细胞的免疫*伤杀**功能。
本研究还发现了有助于HCC 转移的7个核心体细胞拷贝数改变（SCNA），并基于这7个SCNA建立了SCNAs评分模型。在不同队列中，均发现评分更高的患者在原发肝癌切除术后出现肝外转移时间明显更短，提示驱动肿瘤细胞转移可能依赖于大规模基因组改变。
最后，本研究揭示了肝癌亚克隆竞争转移播散规律。令人意外的是，研究结果表明多种癌相关基因的亚克隆突变在转移克隆竞争中不被选择，尤其是与Wnt突变亚克隆相比，Wnt野生型亚克隆有更强的转移选择优势。Wnt野生型原发灶表现为炎性微环境，并显著富集各类抑制性免疫细胞和肿瘤相关成纤维细胞，助力Wnt野生型肝癌细胞的播散转移（图2）。这一结果也提示肿瘤亚克隆在原发灶生长竞争以及转移播散的竞争优势不完全一致，还需综合考虑其塑造和利用免疫微环境的能力。
图2. Wnt野生型及突变亚克隆的肿瘤免疫微环境特征
研究者评述
肝癌转移研究存在取样困难、肝癌瘤内及样本间有较高异质性、肿瘤转移过程本身错综复杂等难点。针对这些挑战，我们对来自复旦大学附属中山医院、天津医科大学肿瘤医院这两个独立医疗中心的肝癌患者系统性筛选，共有182例HCC患者被纳入了本研究。通过对这些患者原发肝癌和配对转移样本的多区域取样、多组学测序，形成了大规模且较全面的肝癌转移相关数据集，帮助我们更好的认识肝癌转移的复杂过程。在整合多平台数据的过程中，我们利用多组学数据间的共有特征和相互关联，从不同维度深入了解肿瘤转移相关的生物学特性，为肝癌转移的诊疗提供了更加全面和准确的生物标志物。
本研究中，我们通过建立生信算法测算了肝癌转移启动的分子时间，发现早期转移在肝癌患者中占主导地位，转移灶与原发灶之间的共有的突变较少。这一结果强调了在尽可能早的时间点，对肿瘤转移灶取样进行基因组检测，以确认潜在靶向治疗方案的重要性。这一结果同样也启发我们，肝癌手术前新辅助靶免治疗和手术后辅助靶免治疗，有助于及时清除早期播散的微转移肿瘤细胞，进而降低手术后转移风险。并且，我们还发现了一组拷贝数变异组合，可以通过肝癌原发灶预测转移风险，我们后续需要更大的临床队列，对这一转移预测模型识别高转移风险患者的可靠性进行验证。
肝癌转移干预方面，本研究还发现Wnt野生型原发肝癌通过富集肿瘤相关成纤维细胞，为肝癌细胞的播散转移“赋能”，因此肿瘤相关成纤维细胞有望成为预防肝癌远处转移的治疗新靶点。而Wnt野生型肝癌转移灶中发现特征性高表达HLA-E的免疫抑制B细胞富集，提示针对这类转移灶，我们可以考虑针对HLA-E：CD94-NKG2A的免疫检查点*制剂抑**联合传统免疫检查点*制剂抑**治疗。
总之，本研究基于多组学平台，系统刻画了肝癌转移的时空演进全景图谱，揭示了肝癌转移的复杂进化轨迹和克隆选择机制，为研发肝癌转移预测的新标志物和治疗新靶点提供了宝贵的数据和理论基础。
专家简介
孙云帆 博士
医学博士
复旦大学附属中山医院肝肿瘤外科副研究员、主治医师，博士研究生导师。哈佛大学全球临床学者。国家自然科学基金优秀青年基金获得者，上海青年科技英才，上海市青年科技“启明星”，徐汇区“光启”人才，复旦大学“卓识”人才，复旦大学十大医务青年
中国外科医师协会肝胆青年专家工作组秘书长，国家癌症中心肝癌早筛专业委员会秘书长，中国青年科协会员。 Hepatology Communications和 Frontiers in Immunology 杂志编委。
主要从事肝癌转移复发的机制和临床转化研究。
近5年来发表第一/通讯SCI论文如 Cell，Cancer Cell，Nature Communications 等15篇，总他引>2000次，ESI高被引论文2篇。
主持国家自然科学基金等省部级课题9项。
获得2020年国家科技进步奖二等奖（第四完成人）、2019年上海市科技进步一等奖（第四完成人）和2019年华夏医学科技奖一等奖（第四完成人）。
已获得国家发明专利8项，全部实现产业转化。
