研究目的: 肝细胞癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)是恶性程度极高的消化系统恶性肿瘤,具有预后差、复发率高等特点。免疫微环境的异质性是HCC免疫治疗响应率低和复发转移率高的重要原因。N6-甲基腺苷(N6-methyladenosine,m6A)甲基化修饰是常见的RNA表观遗传修饰类型,参与了 mRNA各个阶段的代谢,包括剪接、翻译以及稳定性等,与肿瘤免疫微环境重塑和恶性生物学行为密切相关,在调控抗肿瘤免疫中发挥重要作用。本研究旨在围绕免疫微环境构建基于m6A甲基化修饰的HCC分子分型,解析免疫微环境特异性,指导个体化预后分层和敏感药物选择,为优化HCC治疗策略提供新思路。 研究方法: 从多个公开来源数据库获取HCC样本的转录组数据及临床信息,构建了含860例样本的HCC公共队列。从中提取20个m6A甲基化调节因子的表达谱,采用无监督共识聚类进行分子分型,系统分析各分型间的免疫微环境成分和丰度、免疫/间质相关通路特征、免疫检查点相关性和临床预后价值。使用主成分分析构建m6A甲基化修饰指数,个体化分析m6A甲基化修饰水平和免疫微环境特征,进一步筛选敏感治疗药物。收集21例来源于广东省人民医院的HCC标本进行转录组测序,在真实世界中验证了 m6A甲基化修饰指导下的免疫微环境分型在我国人群中的适用性。除此之外,基于单细胞免疫治疗转录图谱在单细胞层面探索m6A甲基化在HCC免疫治疗响应中的关键细胞亚群和潜在调控机制。 研究结果: 1.m6A 甲基化调节因子 YTHDC2、YTHDF1、IGF2BP1 和 LRPPRC 在HCC中表达升高且具有独立预后作用;m6A甲基化调节因子与CD4+Tm、Tfh、Treg和TAM等多种免疫细胞浸润相关; 2.基于m6A甲基化修饰转录谱,HCC可分成m6Acluster A-C三型,相关特征与肿瘤免疫表型一致。构建了 m6Ascore个体化修饰指数,定量解析免疫微环境特征和指导治疗药物选择; 3.高m6Ascore组主要由m6Acluster A-B组成,预后良好,与炎症型免疫微环境相关,免疫激活通路活性和免疫原性增强;非炎症型低m6Ascore组主要由m6Acluster C组成,预后不佳,TGFβ等间质相关通路活性上调,肿瘤临床分期和病理分级相对较差; 4.m6Ascore是HCC免疫治疗的有效预测标记物。高m6Ascore组患者表现出显著免疫治疗获益,并可能对Parthenolide和Oligomycin A在内的7种新型化合物敏感; 5.基于m6A甲基化修饰的分型和个体化指数在GDPH-HCC真实世界队列中得到成功验证,被证实具有良好的预后分层和治疗策略优化效能; 6.在接受免疫治疗的HCC患者中,耗竭性CD8+T细胞和成纤维细胞的m6A 甲基化水平显著改变。CD99-CD99 在 CD8Tex_C10 向 Fibroblasts_C12/13发出通讯的过程中占主要地位,两者间的反馈调节主要由APP/MIF-CD74介导。 研究结论: 1.m6A甲基化修饰在HCC免疫微环境调控中扮演重要角色,同时在预后分层和治疗策略制定中具有潜在价值; 2.基于m6A甲基化修饰水平构建的HCC免疫微环境分型特征与肿瘤免疫表型一致,包括:免疫炎症型、免疫豁免型和免疫沙漠型; 3.m6A甲基化个体化修饰指数是HCC免疫治疗疗效的潜在标记物,有助于定量解析免疫/间质相关变化和指导治疗药物选择。 4.耗竭性CD8+T细胞CD8Tex_C10和成纤维细胞Fibroblasts_C12/13之间存在由CD99-CD99和APP/MIF-CD74介导的细胞通讯环路,在m6A甲基化调控HCC免疫治疗应答中发挥潜在关键作用。