背景：原发性肝癌是全球癌症相关死亡的第三大病因，发病率高，5年生存率低，预后差。其中，肝细胞癌（Hepatocellular cancer，HCC）占原发性肝癌的约80%。外科手术虽然能够延长部分患者的生存时间，但大多数患者最终仍会出现疾病复发或发生转移。免疫治疗虽取得一定进展，仅部分HCC患者对治疗有应答。肿瘤微环境（Tumor mircroenvironment，TME）在肿瘤进展和治疗抵抗中发挥关键作用，且TME亚型与免疫治疗反应密切相关。癌症相关成纤维细胞（Cancer associated fibroblasts, CAFs）是TME的核心组分，可以重塑细胞外基质（Extracellular matrix，ECM）以及分泌生长因子和细胞因子，促进免疫逃逸、肿瘤转移及治疗应答。CAF亚群在分子特征和功能上的异质性直接影响肿瘤免疫微环境及免疫治疗的疗效。因此，深入研究CAF异质性及其在免疫治疗中的作用，对改善HCC患者免疫治疗的疗效至关重要。

方法：本研究整合多组学数据，旨在揭示HCC中不同CAF亚群的特征。采用空间转录组和多重荧光免疫组化技术，结合临床标本和小鼠模型，从体内外水平探究并验证影响HCC免疫治疗疗效的关键CAF亚群，并阐明其作用机制。第一部分通过整合6个数据集（220个样本）的单细胞转录组数据，构建HCC的单细胞图谱，并揭示不同CAF亚群的特征。第二部分通过分析HCC患者免疫治疗后应答和非应答的空间转录组数据，结合临床标本和小鼠模型，探究并验证影响HCC免疫治疗疗效的关键CAF亚群。第三部分主要探讨关键CAF亚群与肿瘤微环境免疫细胞的相互作用，阐明具体交互机制。

结果：第一部分研究发现，HCC组织内存在6类CAF亚群，其中POSTN⁺CAFs主要富集于肿瘤外周区域。第二部分研究结果表明，POSTN⁺CAF通过促进ECM产生形成免疫屏障，阻碍CD8⁺T细胞有效浸润，从而降低免疫治疗的疗效。第三部分进一步表明，POSTN⁺CAFs与特定巨噬细胞（Macrophage，Mph）亚群在同一区域高度富集，且两者之间的相互作用最为显著。深入研究发现，POSTN⁺CAFs通过POSTN-ITGB5配体受体结合途径招募SPP1⁺Mphs，并激活IL-6/STAT3信号通路，从而增强Mph的免疫抑制功能。此外，POSTN⁺CAFs与SPP1⁺Mphs之间的空间相关性协同促进免疫抑制微环境的形成。上述机制在癌症患者的免疫治疗队列中得到了验证，POSTN⁺CAFs和SPP1⁺Mphs高富集的患者免疫治疗反应较差，提示这两类细胞亚群在免疫治疗应答中起着关键作用。

结论：本研究揭示了POSTN⁺CAF亚群在免疫治疗应答中的重要作用及内在机制，强调靶向POSTN⁺CAF亚群作为改善HCC免疫治疗疗效的新策略。

Background: Primary liver cancer is the third leading cause of cancer-related deaths worldwide, characterized by high incidence, poor prognosis, and a low 5-year survival rate. Hepatocellular carcinoma (HCC) constitutes nearly 80% of all primary liver cancer cases. Although surgical treatment can extend survival, most patients still face recurrence or metastasis. While immunotherapy has shown some progress, only a subset of HCC patients respond to treatment. The tumor microenvironment (TME) plays a critical role in tumor progression and therapeutic resistance, with TME subtypes closely associated with immunotherapy response. Cancer-associated fibroblasts (CAFs), a major component of the TME, promote immune evasion, tumor metastasis, and therapeutic resistance by remodeling the extracellular matrix (ECM) and secreting growth factors and cytokines. The heterogeneity of CAF subpopulations in terms of molecular characteristics and functions directly impacts the immune microenvironment and the efficacy of immunotherapy. Therefore, understanding CAF heterogeneity and its role in immunotherapy is essential for improving treatment outcomes in HCC patients.

Methods: This study integrates multi-omics data to characterize distinct CAF subpopulations in HCC. Using spatial transcriptomics and multiplex immunofluorescence, combined with clinical samples and mouse models, we investigated and validated key CAF subpopulations that influence.