张绍军，广东省人民医院医学研究中心副研究员，博士毕业于哈尔滨工业大学计算机应用技术专业, 之后在挪威卑尔根Haukeland大学医院和美国MD Anderson Cancer Center博士后训练。主要研究方向为临床单细胞测序数据分析。目前主要关注单细胞转录组、单细胞ATAC和单细胞DNA拷贝数测序技术及在临床研究中的应用。

1.引言

免疫治疗能够让黑色素瘤和其他癌症病人获得更长的生存时间,然而其治疗反应的机制和反应或抗性相关的生物标记物还不清楚。一般认为毒性T细胞在免疫检查点治疗中起主要作用，但是更多人也认识到免疫微环境的其他组分，例如髓细胞（Myeloid）和其他免疫细胞也对治疗反应起作用。另外肿瘤内部也有浸润的B细胞，但其在癌症中的功能还没有完全理解，一些研究认为其能促进肿瘤生长，而令一些研究表明其和癌症预后是正相关的，尤其是是和三级淋巴结构相关。三级淋巴结构在人类的多种肿瘤中都存在，尤其是转移病灶，但是其在病人间的变异程度很大。在肿瘤区域内的三级淋巴结构的细胞构成也存在着异质性，还会影响抗肿瘤的免疫活性和预后。这些三级淋巴结构不只是免疫反应的标记物，而且可能激活抗肿瘤免疫活性。有证据表明如果缺乏三级淋巴结构相关的抗原呈递细胞，即使有大量的CD8 T细胞可能也不起到抗肿瘤的作用。成熟的三级淋巴结构可以促进生发中心的形成，并且之前的黑色素瘤研究已经报道过B细胞驱动了三级淋巴结构。尽管这些证据表明B细胞和肿瘤的免疫检查点治疗反应是相关，但B细胞，尤其是三级淋巴结构的精细作用目前尚不明确。

2.结果展示

（1）在免疫检查点治疗有反应的肿瘤样本中发现B细胞信号

    临床组在之前的临床二期新辅助加免疫检查点治疗试验中显示，在治疗的反应组有明显的B细胞表达的信号。例如，MZB1，JCHAIN和IGLL5等B细胞基因显著在有药物反应的病人组高表达。另外，其他一些能改变B细胞功能的基因也富集在病人反应组，例如FCRL5，IDO1, IFNG, BTLA. 由于治疗效果比较好，有些样品内部肿瘤样品少，我们目前采用MCP-counter的方法来估计免疫微环境的细胞比例情况。发现B细胞谱系的信号用单变量分析来预测反应是显著的。此外，在非透明细胞肾癌中也观察到B细胞的信号。

（2）在TCGA数据中B细胞信号的预后

        我们接下来评估了在TCGA数据中黑色素瘤相关免疫基因的表达情况。我们继续使用了MCP-counter算法对已有非复发的三期黑色素瘤RNAseq数据进行评估，这也是和我们的临床试验数据最具有可比性的。我们识别了清晰的三类黑色素瘤免疫类型（MIC），B细胞在C组中显著高表达。重要的是这种免疫分类和已有基因组分类（BRAF, NRAS, NF1 or triple wild type）或者疾病位点（淋巴节点或非淋巴节点）没有关联。生存分析显示C组和A组相比，生存时间显著提高，同时发现B细胞信号强和弱的相比，其生存时间也要高。

（3）B细胞是在三级淋巴结构中起作用

        基于之前的基因表达谱结果，我们接下来评估了肿瘤样本的病理组织情况来查看B细胞与三级淋巴结构的关系。首先，CD20阳性B细胞与三级淋巴结构的密度和比值在病人反应组要明显高。值得注意的是，组织结构分析显示CD20阳性B细胞在反应组肿瘤的三级淋巴结构中，并且与CD4，CD8和FOXP3阳性T细胞是一起的出现的。并且我们在淋巴结点以外的位点看到了相似的成熟三级淋巴结构，这意味着三级淋巴结构是可以在非淋巴位点之外发育和生长的，这是和免疫治疗的反应是相关的。

（4）BCR和单细胞测序给出更多证据

        我们使用TRUST算法来识别转录组测序中的BCR序列，发现免疫球蛋白重链和轻链克隆在反应组都有显著提高。单细胞测序数据显示B细胞更多的富集在治疗的反应组。更详细的B细胞分组没有在两组内显著差别可能是由于样本量不够。

（5）质谱流式细胞技术显示分化的B细胞表型

        为了进一步挖掘B细胞的功能，我们对肿瘤和外周血样本进行了质谱流式分析，发现在非反应组有更高频率的初始B细胞。

3. 总结

总的来说，我们用了多组学的数据支撑了在三级淋巴结构中B细胞的作用。这些B细胞更可能是和其他三级淋巴结构中的免疫细胞一起改变T细胞激活或通过其他机制起作用。

 

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-019-1922-8（Nature. IF= 42.778）

 

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本文转自：GD省医公共实验室公众号

 

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