原發性肝癌（primary liver cancer， PLC）有三種主要的組織學亞型-肝細胞癌（hepatocellular carcinoma， HCC），肝內膽管癌（intrahepatic cholangiocarcinoma， ICC）和肝細胞和肝內膽管癌合併（combined hepatocellular and intrahepatic cholangiocarcinoma， CHC）。儘管免疫治療最近取得了進展，但我們對PLC的腫瘤免疫微環境基線情況的瞭解有限，從而排除了生物標誌物的識別，以更好地對患者進行分層。因此需要一項全面的單細胞研究，包括大多數細胞群和PLC的三個主要亞型，並具有既定的臨床引數。

腫瘤免疫微環境（tumour immune microenvironment， TIME）由各種免疫細胞和基質細胞組織，其異質性是腫瘤轉移、復發和耐藥的主要促成因素，但不同的TIME亞型與肝癌的臨床相關性之間的關係尚不清楚。

2022年11月9日，北京大學第一醫院腫瘤轉化研究中心張寧團隊、北京大學生物醫學前沿創新中心（BIOPIC）張澤民團隊與北京大學人民醫院肝膽外科朱繼業團隊緊合作在Nature雜誌線上發表題為“Liver tumor immune microenvironment subtypes and neutrophil heterogeneity”的研究論文，這項研究分析了189個肝癌患者和小鼠模型樣本的細胞景觀，解剖了TIME亞型，從而揭示了肝癌免疫微環境亞型和中性粒細胞異質性。

中性粒細胞在癌症中的功能作用越來越被認識到，並報道了抗腫瘤和促腫瘤的作用。scRNA-seq已被用於解剖PLC和中性粒細胞異質性的TIME成分，但這些研究通常涉及基於抗體的細胞富集，且佇列規模有限。由於中性粒細胞壽命短，處理技術困難，目前尚不清楚中性粒細胞在癌症中的功能異質性。在這項研究中，研究人員對124名肝癌患者和8只肝癌小鼠的189份樣本進行了單細胞RNA測序（scRNA-seq）分析。透過分析了超過100萬個細胞，將患者分為5個免疫微環境亞型（TIMELASER），其中包含：免疫啟用型TIME-IA （Immune Activation）；髓系富集免疫抑制型TIME-ISM （Immune Suppressive Myeloid）；基質富集免疫抑制型TIME-ISS （Immune Suppressive Stromal）；免疫排斥型Immune Exclusion （TIME-IE）；免疫駐留型（Immune Residence），組合起來稱之為TIMELASER分型系統。

圖1。 124例肝癌患者的單細胞圖（圖源自Nature ）接著，研究人員對這五種免疫微環境亞型進行了多維度的分析，驗證五種亞型的存在並揭示五種亞型的細胞空間分佈。透過受體配體分析發現每種亞型均存在不同的趨化因子受體-配體網路，提示了不同亞型的形成機制。

圖2。 PLC的五個TIME亞型（圖源自Nature ）值得注意的是，骨髓細胞富集亞型腫瘤相關中性粒細胞（tumour-associated neutrophil， TAN）人群與不良預後相關。透過TANs的體外誘導和患者TANs的體外分析，研究人員發現CCL4+ TANs可以招募巨噬細胞，PD-L1+ TANs可以抑制T細胞的細胞毒性。此外，小鼠中性粒細胞亞群的scRNA-seq分析顯示，它們與人類的中性粒細胞亞群在很大程度上是保守的。進一步研究表明，小鼠模型體內中性粒細胞消耗減弱了腫瘤進展，證實了TANs的腫瘤前表型。透過肝癌細胞異質性的詳細圖景，研究闡明瞭不同的TIME亞型，突出了TANs的免疫抑制功能，並闡明瞭潛在的靶向TANs的免疫療法。

圖3。 中性粒細胞的異質性和耗竭的小鼠模型（圖源自Nature ）總的來說，這項研究描繪了PLC的全面細胞景觀，使我們能夠識別五種TIMELASER亞型並解碼中性粒細胞異質性。TIMELASER框架覆蓋了大多數細胞群，並提供了顯示空間解析度的基線TIME亞型的無偏分層。進一步探索中性粒細胞對免疫治療的影響以及相關的混雜臨床因素將為更好地理解TAN生物學提供新的機會，並提出肝癌治療的轉化研究路徑。原文連結：https：//www。nature。com/articles/s41586-022-05400-x