原发性肝癌，简称肝癌，每年造成全球约70万病人死亡且过半死亡病例来自中国，其致死率在所有癌种中高居第四。肝内胆管癌（Intrahepatic cholangiocarcinoma，ICC）是肝癌的第二大亚型，发病约占到15％，其侵略性较强，预后较差。目前，手术切除仍是肝内胆管癌的主要治疗手段，但是其术后极易复发。虽然以IDH突变抑制剂为主的靶向治疗给肝内胆管癌患者带来希望，但是其适用病人非常有限。本团队的前期工作表明肿瘤异质性是肝癌耐药、复发和预后差的重要原因之一（Gastroenterology, 2016; Cancer Cell, 2019），然而我们对肝内胆管癌肿瘤异质性的认知仍非常缺乏。

2021年7月12日太阳集团见好就收9728生物医学前沿创新中心（BIOPIC）、北京未来基因诊断高精尖创新中心（ICG）、我院白凡研究员，太阳集团见好就收9728人民医院肝胆外科朱继业教授团队和太阳集团见好就收9728第一医院肿瘤转化中心薛瑞栋副研究员合作在Advanced Science杂志以长文形式在线发表了题为“IDH mutation subgroup status associates with intratumor heterogeneity and the tumor microenvironment in intrahepatic cholangiocarcinoma”的研究成果。该研究首次从多组学层面全面描绘了肝内胆管癌的肿瘤异质性，揭示其不同组学层面异质性的紧密联系，首次证实其异质性在多个组学层面均显著高于肝细胞癌，该研究还首次揭示IDH突变亚型的高异质性和“冷肿瘤”微环境特征。该研究成果对优化肝内胆管癌的临床诊断、预后和治疗提供了重要的信息。

在此研究中，研究人员对肝内胆管癌进行多点取样研究，该研究通过全外显子测序、Bulk转录测序和单细胞转录组测序的方法，完成了14例肝内胆管癌患者的73个组织的全外显子测序、56个组织的转录组测序和4例患者的单细胞转录组测序。经过全外显子测序和转录组测序，研究人员分析了肝内胆管癌高频突变事件，绘制了基因突变和转录图谱，全面描绘了肝内胆管癌在基因组、转录组和微环境层面的异质性。通过与已发表的肝癌数据综合比较，研究人员发现，肝内胆管癌有着强烈的肿瘤异质性且显著高于肝细胞癌（图1）。

图1：肝内胆管癌研究策略

为了进一步探索 ICC异质性与临床特征的相关性，研究人员根据异质性打分将患者分为高异质性组和低异质性组。有趣的是，具有 IDH1 突变（均为 IDH1^R132 热点突变）的患者都属于高异质性组。同时研究人员还发现高异质性组患者具有相似的分子图谱。此前，在TCGA关于肝癌的两项研究中均报告了一个独特的分子亚群“IDH 突变亚群”，该亚群由 IDH突变患者和 IDH突变相似患者 (IDH-like) 组成。值得注意的是，IDH-like患者虽没有 IDH 突变，但是表现出与 IDH 突变患者相似的分子特征。参考该研究，研究人员对本研究中的ICC患者进行了分子分型，并将所有组织样本分为 IDH 突变亚组（21 个样本，6 例患者）和非 IDH 突变亚组（33 个样本，8 例患者）。非常有趣的是，研究人员发现IDH 突变亚组与高异质性组病人高度重合，该结果说明IDH 突变亚组分子特征与高异质性组密切相关。

另一方面，通过多组学数据综合分析，研究人员发现，IDH 突变亚组和非 IDH 突变亚组的免疫微环境也存在较大的差异，与非IDH 突变亚组相比，IDH 突变亚组具有更少的 CD8⁺ T 细胞浸润和更弱的CD8⁺ T 细胞杀伤能力，呈现出“冷肿瘤”的微环境特征（图2）。综合起来，本研究通过组织水平的多组学测序揭示了IDH 突变亚组在肿瘤细胞和微环境层面的两个特征。

图2：IDH突变亚组具备高异质性和“冷肿瘤”特征

最后，研究人员通过四个病例配套的单细胞转录组测序进行深入探究，成功从单细胞水平证实了IDH 突变亚组的两个重要特征，高肿瘤异质性和冷肿瘤微环境。研究人员还通过双色免疫荧光对这些病例的CD8⁺ T 细胞浸润和杀伤能力进行了验证。

本研究关于IDH 突变亚组两个特征的发现具有重要的临床意义。特别是，来自 IDH 突变亚组的 IDH 野生型患者，即 IDH-like患者，也可能受益于针对IDH 突变的靶向治疗。然而，传统基于 IDH 突变状态的治疗选择可能会忽略这部分IDH-like患者。因此，我们基于 IDH 突变亚组的分型能对IDH 野生型病例进行更加精准的细分，有望扩大目前IDH突变抑制剂的受众面，使该靶向治疗能造福更多的肝内胆管癌患者。

综上所述，该研究系统阐明了肝内胆管癌在基因组、转录组和微环境层面的高异质性，首次表明 IDH 突变亚组具备较高的肿瘤异质性和较冷的肿瘤微环境特征，提示了在肝内胆管癌临床实践中评估IDH 突变亚组的重要性，为优化其诊断、预后和治疗提供了重要的新思路。

太阳集团见好就收9728生物医学前沿创新中心（BIOPIC）、北京未来基因诊断高精尖创新中心（ICG）、我院白凡研究员，太阳集团见好就收9728人民医院肝胆外科朱继业教授和太阳集团见好就收9728第一医院肿瘤转化中心薛瑞栋副研究员为共同通讯作者。太阳集团见好就收9728人民医院肝胆外科向骁博士、太阳集团见好就收9728生物医学前沿创新中心（BIOPIC）刘子扬博士研究生和张冲博士、太阳集团见好就收9728人民医院肝胆外科李照副教授为论文第一作者。本研究也得到了太阳集团见好就收9728张宁教授的支持和指导。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202101230