本研究由Meng He、Yongxiang Liu、Song Chen、Haijing Deng、Cheng Feng、Shuang Qiao、Qifeng Chen、Yue Hu、Huiming Chen、Xun Wang、Xiongying Jiang、Xiaojun Xia、Ming Zhao与Ning Lyu共同完成，其中前五位作者贡献相等。通讯作者为Ming Zhao与Ning Lyu。作者单位主要来自中国广州的中山大学肿瘤防治中心（State Key Laboratory of Oncology in South China, Sun Yat-Sen University Cancer Center）。该研究于2024年发表在学术期刊 *Nature Communications*。
本研究属于肿瘤免疫学与肝癌治疗领域。肝细胞癌（Hepatocellular Carcinoma, HCC）是癌症相关死亡的主要原因之一，晚期患者预后差。以程序性死亡受体-1（Programmed Death-1, PD-1）或其配体（PD-L1）阻断为核心的免疫疗法，已成为晚期HCC的一线治疗选择。然而，患者对PD-1阻断疗法的反应差异巨大，部分患者会产生原发或继发性耐药。因此，识别能够预测PD-1疗法反应的生物标志物，并阐明其背后的耐药机制，对于改善患者分层和治疗效果至关重要。既往研究表明，全身性炎症状态与肿瘤微环境（Tumor Microenvironment, TME）及免疫治疗反应密切相关。血清淀粉样蛋白A（Serum Amyloid A, SAA）是一种急性期炎症蛋白，在非小细胞肺癌中已被报道与PD-1抗体耐药相关，但其在HCC中的具体作用机制尚不明确。同时，中性粒细胞作为肿瘤微环境中的重要免疫细胞，其功能可受代谢重编程影响，并在多种癌症中介导免疫抑制。本研究旨在探索与抗PD-1反应相关的循环炎症生物标志物，并深入研究SAA在HCC抗PD-1耐药中的具体作用机制，最终目标是为克服免疫治疗耐药提供新的预测工具和治疗策略。
研究的详细工作流程可分为多个相互衔接的步骤： 首先，研究者对接受抗PD-1单药治疗的52例晚期HCC患者进行了回顾性分析。他们评估了16种血液生物标志物（分为炎症标志物、Th1/Th2细胞因子和HCC肿瘤标志物三类）与患者临床结局（总生存期OS、无进展生存期PFS、肿瘤反应）的关系。通过生存分析、LASSO多变量分析和受试者工作特征曲线分析，筛选出与不良预后和疾病进展最相关的生物标志物。结果显示，基线循环SAA水平 > 20.0 mg/L在预测抗PD-1耐药方面具有最高的准确性。同时，研究者从其中6例患者（3例疾病进展PD，3例非疾病进展NPD）治疗前获取了配对肿瘤和瘤旁组织，进行RNA测序。主成分分析显示，PD与NPD患者的瘤旁组织转录组谱存在明显差异，而肿瘤组织则无此差异。基因富集分析表明，PD患者的瘤旁组织中急性炎症反应通路显著上调，其中SAA1基因的上调尤为突出。免疫组化进一步证实，PD患者瘤旁细胞质内的SAA蛋白表达更高，且循环SAA水平与局部瘤旁SAA蛋白表达呈显著正相关。此外，研究还在接受抗PD-1联合酪氨酸激酶抑制剂或局部治疗的患者群体中验证了高SAA水平与不良临床结局的关联，并通过对17例患者的动态监测，发现疾病进展时循环SAA水平显著升高。一个包含138名患者的独立验证队列也证实了SAA水平与肿瘤反应及生存结局的显著关联。
其次，为了阐明SAA在肿瘤微环境中的作用，研究者利用癌症基因组图谱数据库，分析了SAA表达与HCC肿瘤浸润免疫细胞的相关性，发现中性粒细胞与SAA的关联性最高。接着，通过对160例HCC患者组织芯片进行多重免疫组化分析，发现高SAA瘤旁组织中，中性粒细胞和巨噬细胞浸润增加，而CD8+ T细胞减少。更重要的是，PD-L1阳性的中性粒细胞（而非巨噬细胞）与瘤旁SAA表达呈正相关。在另一组接受过抗PD-1治疗的HCC患者切除标本中，PD患者瘤旁SAA表达和PD-L1+中性粒细胞数量均显著高于NPD患者。细胞空间关系图分析显示，在HCC瘤旁区域，SAA阳性的肝细胞与中性粒细胞及PD-L1+中性粒细胞在空间上密切相关。体外实验则证实，SAA处理可以剂量和时间依赖性地诱导来自HCC患者外周血的中性粒细胞表达PD-L1，并延迟其凋亡。
第三，研究深入探讨了SAA诱导中性粒细胞PD-L1表达的信号通路和代谢机制。RNA测序分析显示，SAA刺激后的中性粒细胞，其细胞代谢过程相关基因显著富集。同时，Western Blot实验表明，SAA处理能上调中性粒细胞中磷酸化的STAT3蛋白水平。多重免疫组化图像也显示，在HCC瘤旁区域，PD-L1+中性粒细胞呈现p-STAT3阳性染色，且靠近SAA+肝细胞。使用STAT3抑制剂可以逆转SAA诱导的PD-L1表达上调。进一步的RNA测序和代谢分析表明，SAA刺激激活了中性粒细胞的糖酵解过程，表现为葡萄糖摄取、乳酸分泌以及糖酵解关键酶基因（如GLUT1、PKM2、LDHA等）表达的增加。糖酵解抑制剂2-脱氧-D-葡萄糖可以下调SAA诱导的PD-L1表达。通过筛选，研究者发现乳酸脱氢酶A是介导此过程的关键酶，使用LDHA抑制剂FX-11能显著阻断SAA对中性粒细胞PD-L1表达的诱导作用。
第四，研究者探究了SAA处理后的中性粒细胞如何抑制T细胞功能。RNA测序和qPCR发现，SAA刺激能快速上调中性粒细胞中制瘤素M等炎症反应相关基因的表达。ELISA检测证实，SAA处理显著增加了中性粒细胞上清液中OSM的分泌。在HCC组织中发现，OSM+MPO+细胞主要位于肿瘤侵袭边缘。体外共培养实验表明，经SAA处理的中性粒细胞能够抑制自体CD8+ T细胞产生干扰素-γ和肿瘤坏死因子，而加入OSM抑制剂则可以有效阻断这种抑制作用，表明OSM介导了中性粒细胞对CD8+ T细胞的抑制效应。
第五，研究在体内模型中验证了靶向SAA或STAT3通路对抗PD-1疗效的增强作用。在Hepa1-6-luci+细胞构建的肝原位HCC小鼠模型中，联合使用抗SAA1/2抗体和抗PD-1抗体，显示出比单药治疗更显著的协同抗肿瘤效果，表现为肿瘤负荷减轻、PD-L1+中性粒细胞浸润减少以及瘤内产生IFN-γ和TNF的CD8+ T细胞增多。在SAA1基因敲除小鼠或肝细胞特异性Stat3基因敲除小鼠中，抗PD-1单药治疗的疗效显著增强，瘤内PD-L1+中性粒细胞减少，而活化的CD8+ T细胞增多。此外，使用小分子STAT3抑制剂Napabucasin与抗PD-1联合治疗，同样表现出安全且有效的协同作用，并能减少瘤旁SAA蛋白合成和中性粒细胞招募。研究还探索了STAT3抑制剂、PD-1抗体与酪氨酸激酶抑制剂的三联方案，发现其抗肿瘤效果优于PD-1抗体联合酪氨酸激酶抑制剂的二联方案。
本研究获得的主要结果层层递进，逻辑紧密。在第一部分临床分析中，确定了循环SAA是预测HCC患者抗PD-1耐药和不良预后的强有力生物标志物，并且其与局部瘤旁SAA表达一致，这提示SAA可能是一个兼具便利性和准确性的预测指标，并为后续机制研究提供了临床关联性基础。第二部分组织微环境分析结果将高SAA水平与瘤旁PD-L1+中性粒细胞增多联系起来，确立了从SAA到特定免疫抑制细胞表型的空间和数量关联。第三和第四部分的体外机制研究结果则完整揭示了SAA的作用通路：SAA通过激活STAT3信号和LDHA介导的糖酵解，诱导中性粒细胞表达PD-L1，并促进其分泌OSM，进而抑制CD8+ T细胞的细胞毒性功能。这些结果从分子、代谢和细胞通讯层面解释了SAA如何塑造一个免疫抑制微环境。第五部分的体内实验结果，为上述机制提供了最直接的因果证据和转化前景。通过遗传学（基因敲除）或药理学（抗体或小分子抑制剂）手段干预SAA-STAT3轴，能够有效逆转中性粒细胞介导的免疫抑制，显著增强抗PD-1治疗的疗效。这些结果共同构成了一个从临床现象到分子机制，再到临床前验证的完整证据链。
本研究的结论是：肝细胞来源的血清淀粉样蛋白A是肝细胞癌抗PD-1免疫治疗耐药的关键炎症因子。它通过STAT3/LDHA通路激活中性粒细胞的糖酵解代谢，诱导其表达PD-L1并分泌制瘤素M，从而抑制CD8+ T细胞功能，介导免疫逃逸。循环SAA水平可作为预测和监测PD-1阻断疗效的便捷生物标志物。靶向SAA本身或其下游的STAT3通路，能够克服中性粒细胞介导的免疫抑制，与抗PD-1疗法产生协同作用，为克服HCC免疫治疗耐药提供了新的潜在联合治疗策略。
本研究具有重要的科学价值和应用价值。在科学上，它深入阐释了HCC这种具有特殊肝脏微环境肿瘤的免疫耐药新机制，揭示了肝细胞-中性粒细胞-CD8+ T细胞这一此前未被充分认识的免疫调控轴，特别是将炎症因子SAA、免疫检查点PD-L1和细胞代谢重编程（糖酵解）三者联系起来，丰富了对于肿瘤免疫代谢和器官特异性微环境的理解。在应用上，其一，研究鉴定出循环SAA这一易于检测的血液标志物，有望用于临床患者分层、疗效预测和动态监测，具有很高的转化潜力。其二，研究提出了靶向SAA-STAT3轴以增强PD-1疗效的新策略，并在多种小鼠模型中验证了其可行性，包括与现有标准治疗（酪氨酸激酶抑制剂）的三联方案探索，为开发新的联合治疗方案提供了坚实的临床前依据。
本研究的亮点在于：1. 重要的发现：首次系统揭示了SAA在HCC抗PD-1耐药中的核心作用及其完整的分子与细胞作用链条（肝细胞-SAA-中性粒细胞糖酵解/PD-L1/OSM-CD8+ T细胞功能抑制）。2. 新颖的研究方法与设计：采用了从临床回顾性队列到前瞻性验证、从组织空间表型分析到体外精细机制探索、再到多模型体内功能验证的综合性研究策略，证据链完整。创新性地运用了多重免疫组化进行高维空间表型分析，并结合RNA-seq、代谢分析等手段，多维度解析了SAA对中性粒细胞功能的调控。3. 研究对象的特殊性：聚焦于HCC的瘤旁肝细胞和中性粒细胞，突出了肝脏这一特殊器官的肿瘤微环境特性，为理解器官特异性免疫治疗应答提供了范例。4. 强大的转化潜力：不仅发现了有价值的生物标志物，还通过基因敲除和药物抑制实验，直接验证了SAA和STAT3作为治疗靶点的潜力，并探索了与现有疗法的联合方案，离临床转化更近一步。