在兒科肝臟腫瘤的世界里，肝母細胞瘤(HB)和肝細胞癌(HCC)是兩個最主要的“主角”，它們有著不同的分子特征和臨床行為。然而，臨床上還存在著一類讓人困惑的“灰色地帶”腫瘤——它們兼具HB和HCC的組織學和分子特征，被歸為肝母細胞瘤伴癌特征(HBC)或暫定為“肝細胞性腫瘤-非特指型(HCN-NOS)”。這類腫瘤的生物學本質究竟是什么？它們僅僅是HB細胞和HCC細胞的簡單混合物，還是包含了一種獨特的、具有混合特征的“HBC細胞”？為什么HBC患者的預后往往比典型的HB更差，對化療的抵抗性更強？這些問題長期以來懸而未決，制約了精準診斷和有效治療策略的發展。為了揭開HBC的神秘面紗，來自德州兒童醫院癌癥中心的研究團隊開展了一項深入的多組學研究，其成果發表在《Journal of Hepatology》上。

為了探究上述問題，研究人員整合運用了多種前沿技術。他們構建了一個包含42例HBC患者的隊列，其中多數樣本為化療后切除組織。關鍵技術方法包括：單細胞核RNA測序(snRNA-seq)和單細胞核DNA測序(snDNA-seq)，用于在單細胞分辨率下解析腫瘤的轉錄組和基因組異質性；多區域縱向批量RNA和DNA測序，用于追蹤腫瘤的空間異質性和進化動態；以及NanoString批量RNA表達譜分析。此外，研究還利用了患者來源的HBC細胞系HB17進行體外功能實驗，以驗證WNT信號通路的作用。

通過比較42例HBC患者與多個大型HB隊列的臨床數據，研究人員發現HBC患者的無事件生存率和總生存率均顯著差于HB患者。HBC的五年總生存率平均僅為43%，而HB平均為79%。這確立了HBC作為一種高風險疾病實體的臨床地位。

為了確認是否存在兼具HB和HCC分子特征的細胞，研究團隊開發了一個基于基因表達的HB-HCC分類器。將該分類器應用于多個HBC切除樣本的單細胞轉錄組數據，結果在所有分析的HBC中均檢測到了HBC細胞（即同時高表達HB和HCC特征基因集的細胞）。在HBC腫瘤中，HBC細胞占所有惡性細胞的51%以上，而HB樣本僅含HB細胞，經過強化治療的HBC活檢樣本則以HCC細胞為主。

進一步分析顯示，HBC細胞在轉錄組譜上構成了一個從HB樣到HCC樣的連續譜系。其中一些細胞更接近HB，一些更接近HCC，另一些則在轉錄水平上與兩者都不同。這表明HBC并非簡單的細胞混合物，而是包含了一種具有過渡特征的細胞狀態。

研究人員建立了一個模型，基于人胚胎肝細胞單細胞RNA測序(scRNA-seq)數據推斷肝臟細胞的分化階段。他們發現，治療前的HB主要由處于較晚胚胎分化階段的細胞組成，而兒科HCC和HBC則富含處于更早期（即更不分化）胚胎階段的細胞。重要的是，HBC的分化程度顯著低于低風險HB。處于早期分化階段的細胞往往更靜止，這與化療抵抗性相關。LIN28B（一種早期發育狀態的標志物）的表達與分化階段和臨床風險類別顯著相關。

WNT通路基因的DNA改變在幾乎所有的HB和HBC中驅動了持續的WNT激活。研究發現，HBC中WNT活性標志物DKK1的表達持續升高。功能實驗表明，用WNT抑制劑ICG-001或WNT-C59處理患者來源的HBC細胞系HB17，能夠顯著降低DKK1和LIN28B的表達，并促使細胞向更分化的狀態轉變。單細胞轉錄組分析證實，WNT抑制誘導了HB17細胞的分化，且這種分化在抑制劑撤除后仍得以維持。

由于未分化細胞更耐藥，研究團隊開發了一個模型，用于從RNA表達譜推斷對順鉑（兒科肝癌標準療法組成部分）的耐藥性。該模型預測HCC細胞比HB細胞更耐藥，而HBC細胞簇的平均順鉑耐藥性高于HB。在HB17細胞中，LIN28B表達與順鉑耐藥評分顯著相關。重要的是，WNT抑制劑ICG-001處理降低了細胞的平均化療耐藥評分。聯合治療實驗證明，低毒性劑量的ICG-001預處理，能顯著增強后續順鉑治療對HB17細胞的殺傷效果。5), cisplatin (IC₀or IC₁₀), or combination treatments compared with untreated controls.">

通過整合多區域全外顯子組測序、snDNA-seq和snRNA-seq數據，研究人員重建了多個HBC腫瘤的系統進化樹。結果顯示，每個HBC腫瘤內都存在多個遺傳學上不同的亞克隆，而每個亞克隆內部都同時包含HB、HBC和HCC三種分子類型的細胞，并且這些細胞都富集在肝干細胞分化的早期階段。鑒于不同腫瘤類型和分化狀態的細胞獨立、重復地獲得完全相同遺傳改變的概率極低，這些進化樹強有力地表明，在每個HBC腫瘤內部，從HB到HBC，再從HBC到HCC的轉化是異步、多次發生的，且這些轉化事件起源于肝干細胞分化的極早期階段。

本研究通過對HBC進行深入的多組學剖析，得出了幾個核心結論。首先，HBC在細胞水平上是HB樣、HBC樣和HCC樣細胞的異質性混合體，其中HBC細胞占主導，這解釋了其混合的分子特征。其次，HBC細胞起源于肝干細胞發育極早期階段的分化停滯的HB前體細胞。第三，這種分化停滯依賴于持續異常的WNT信號通路活性，抑制該通路可促進HBC細胞分化，并增強其對標準化療藥物順鉑的敏感性。第四，也是最具顛覆性的發現是，每個HBC腫瘤都代表了多個HB-to-HBC和HBC-to-HCC異步轉化事件的動態過程，揭示了其復雜的進化本質。

這項研究的意義重大。它首次在單細胞和進化層面上系統闡明了HBC這類“模糊”腫瘤的生物學本質，將其從一個簡單的形態學分類提升為一個具有明確細胞起源和分子驅動機制的動態疾病過程。研究不僅解釋了HBC預后差、化療抵抗性強的原因（與早期未分化狀態相關），更重要的是，提出了一個潛在的治療新策略：通過WNT信號抑制劑解除分化阻滯，使頑固的腫瘤細胞“成熟化”，從而恢復其對傳統化療的敏感性。這為改善這類高風險兒科肝癌患者的治療結局帶來了新的希望。當然，研究也存在局限性，如樣本大多來自化療后、未能精確評估化療誘導的基因組改變的作用等，未來需要在更大隊列和更多治療前樣本中驗證，并探尋驅動HB向HBC轉化的具體分子機制。盡管如此，該工作無疑為兒科肝臟腫瘤的精準醫學邁出了關鍵一步。