SCI论文解读(12):B细胞及其三级淋巴结构促进黑色素瘤免疫治疗效果

发布单位: 广东省医学会医学科研实验室建设与管理学分会  /  阅读:99 次  /  2021/6/15 8:05:51

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,MZB1JCHAINIGLL5B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FCRL5IDO1, 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。

3B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CD4CD8FOXP3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。

4BCR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/s41586-019-1922-8Nature. 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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