3篇Nature鎖定B細(xì)胞在機(jī)體抗腫瘤免疫中的重要作用
《自然》同期發(fā)表三篇論文,通過分析大量的臨床隊(duì)列研究樣本,發(fā)現(xiàn)在多種不同類型腫瘤中,B細(xì)胞浸潤(rùn)以及三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)的形成與患者對(duì)免疫治療的反應(yīng)呈正相關(guān),凸顯了B細(xì)胞以及三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)在機(jī)體抗腫瘤免疫中的重要作用,為腫瘤免疫治療提供了新視角和新思考。
法國(guó)國(guó)家健康與醫(yī)學(xué)研究院(INSERM)、美國(guó)MD Anderson癌癥中心、瑞典隆德大學(xué)(Lund University)的三項(xiàng)獨(dú)立研究,共同聚焦免疫系統(tǒng)中的關(guān)鍵角色——B細(xì)胞,均提示腫瘤組織中B細(xì)胞和三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)的出現(xiàn),與接受腫瘤免疫療法患者的較好預(yù)后相關(guān)?!蹲匀弧冯s志對(duì)這三項(xiàng)研究做了專文述評(píng)。
現(xiàn)有的腫瘤免疫療法主要集中于免疫系統(tǒng)中的殺傷性T細(xì)胞,提高它們識(shí)別并攻擊腫瘤細(xì)胞的能力,但這類免疫療法僅能在20%的腫瘤患者中帶來持久臨床獲益。
而這三篇論文同時(shí)指出,T細(xì)胞并非唯一有能力與腫瘤抗?fàn)幍拿庖呒?xì)胞,出現(xiàn)在三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)中的B細(xì)胞,與免疫療法治療反應(yīng)較好相關(guān),為腫瘤免疫治療預(yù)后預(yù)測(cè)增添了新的工具。
這三項(xiàng)研究在多組不同類型腫瘤患者中觀察到,當(dāng)B細(xì)胞在腫瘤內(nèi)形成一種稱為“三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)(tertiary lymphoid structures,TLS)”的細(xì)胞團(tuán)時(shí),患者接受免疫療法會(huì)有更好的效果。
腫瘤浸潤(rùn)B淋巴細(xì)胞在一些腫瘤組織中被發(fā)現(xiàn),同時(shí)浸潤(rùn)B淋巴細(xì)胞是腫瘤組織中三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)的重要組成部分。三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)是在慢性炎癥以及腫瘤過程中在非淋巴組織形成的異位淋巴器官,由T細(xì)胞、B細(xì)胞、濾泡型樹突狀細(xì)胞、DC-LAMP+樹突狀細(xì)胞以及其他細(xì)胞組成,TLS可以以不同的成熟狀態(tài)存在于腫瘤組織中,最高級(jí)可以形成生發(fā)中心結(jié)構(gòu)。腫瘤浸潤(rùn)B細(xì)胞和TLSs對(duì)于腫瘤發(fā)生以及對(duì)免疫治療效果的影響也逐漸受到人們的重視,但它們?cè)谀[瘤中的具體作用以及機(jī)制并未被完全理解。
研究一
其中一項(xiàng)研究的研究者、法國(guó)知名的免疫學(xué)教授Wolf Fridman指出,可以把三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)的功能看作是免疫細(xì)胞的“學(xué)?!保瑤椭鼈兘邮芙逃?,有效地學(xué)習(xí)如何識(shí)別和攻擊腫瘤細(xì)胞。Fridman教授的研究團(tuán)隊(duì)分析了600多個(gè)軟組織肉瘤的基因表達(dá)譜,基于免疫細(xì)胞的特征將樣本分為多個(gè)亞組。
研究發(fā)現(xiàn),軟組織肉瘤中B細(xì)胞浸潤(rùn)及三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)與患者預(yù)后以及對(duì)免疫治療的反應(yīng)正相關(guān),B細(xì)胞是最強(qiáng)的預(yù)后因子,富含B細(xì)胞的免疫亞組在臨床試驗(yàn)階段接受抗PD1單抗的治療后,患者的生存率最高。
軟組織肉瘤有超過50多種的組織亞型分類,通常被認(rèn)為是低突變負(fù)荷的非免疫原性腫瘤,但一些軟組織肉瘤能對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療有持續(xù)反應(yīng),有些卻不能。
為探究軟組織肉瘤響應(yīng)免疫治療的機(jī)制,該研究團(tuán)隊(duì)從分析軟組織肉瘤腫瘤微環(huán)境中免疫細(xì)胞組成入手,根據(jù)免疫相關(guān)基因表達(dá)多少,將軟組織肉瘤分為五類不同的肉瘤免疫類型(SIC),標(biāo)記為A,B,C,D和E。
SIC A類型缺失免疫相關(guān)基因表達(dá),SIC E亞群有較強(qiáng)的免疫相關(guān)基因表達(dá),且B細(xì)胞相關(guān)的基因特征表達(dá)較高,T細(xì)胞活化相關(guān)基因及免疫檢查點(diǎn)基因的表達(dá)在E亞群中表達(dá)也較高。
分析不同SIC亞組的臨床生存,發(fā)現(xiàn)與SIC D和E患者相比,SIC A患者總生存更短。與CD8+T細(xì)胞表達(dá)特征相比,B細(xì)胞表達(dá)特征與更好的總生存正相關(guān)。
進(jìn)一步分析軟組織肉瘤腫瘤組織免疫染色,發(fā)現(xiàn)SIC E組中有更多的三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu),且表現(xiàn)為更成熟的次級(jí)濾泡樣三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu),有三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)的腫瘤中也有更多的T細(xì)胞和B細(xì)胞浸潤(rùn)。
進(jìn)一步分析SIC分組是否可預(yù)測(cè)患者對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療的反應(yīng),結(jié)果顯示SIC E組對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療有更好的反應(yīng)和總生存情況,SIC分組和對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療反應(yīng)有很強(qiáng)的相關(guān)性。
該研究從軟組織肉瘤入手,詳細(xì)分析其腫瘤微環(huán)境中的免疫組成,發(fā)現(xiàn)軟組織肉瘤中免疫浸潤(rùn)以及類型與腫瘤預(yù)后及對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療的反應(yīng)密切相關(guān)。
研究二
第二項(xiàng)研究來自MD Anderson癌癥中心,研究者分析了轉(zhuǎn)移性黑色素瘤和腎細(xì)胞癌隊(duì)列腫瘤組織中的免疫細(xì)胞組成,發(fā)現(xiàn)B細(xì)胞和三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)與患者對(duì)免疫治療的反應(yīng)正相關(guān)。
研究發(fā)現(xiàn)CD8陽性T細(xì)胞和CD20陽性B細(xì)胞同時(shí)出現(xiàn),預(yù)測(cè)患者有更高的生存率。分子表型分析顯示,三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)在黑色素瘤的免疫微環(huán)境中起關(guān)鍵作用,賦予了T細(xì)胞不同表型。
對(duì)黑色素瘤腫瘤樣本進(jìn)行RNA-Seq分析發(fā)現(xiàn),在免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療反應(yīng)患者腫瘤組織中,B細(xì)胞相關(guān)基因如MZB1、 JCHAIN和IGLL表達(dá)增高,F(xiàn)CRL5、IDO1、IFNG和BTLA等影響B(tài)細(xì)胞功能的基因也在腫瘤樣本中富集。腎細(xì)胞癌隊(duì)列也發(fā)現(xiàn)類似的B細(xì)胞相關(guān)基因在反應(yīng)患者組織中富集。
對(duì)腫瘤組織進(jìn)行免疫染色,評(píng)估B細(xì)胞在腫瘤組織中的分布以及與三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)的關(guān)系。在黑色素瘤隊(duì)列中發(fā)現(xiàn),免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療反應(yīng)者腫瘤組織中的CD20+B細(xì)胞和TLS密度以及TLS和腫瘤面積比例都高于無反應(yīng)者,尤其是在治療剛開始的早期階段。
進(jìn)一步的組織結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn),在反應(yīng)患者中,CD20+B細(xì)胞定位于腫瘤的三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)中,且與CD4+、CD8+和FOXP3+T細(xì)胞及CD21+濾泡型樹突狀細(xì)胞及MECA79+高內(nèi)皮靜脈等共定位。且反應(yīng)者腫瘤組織中的三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu),呈現(xiàn)成熟的次級(jí)濾泡樣,存在有CD21+濾泡型樹突狀細(xì)胞和CD23+生發(fā)中心B細(xì)胞。
在腎細(xì)胞癌隊(duì)列中也有類似發(fā)現(xiàn)。在免疫治療有反應(yīng)患者腫瘤組織中的B細(xì)胞受體(BCR)重鏈和輕鏈的克隆數(shù)明顯增加,BCR的多樣性也明顯增加。同時(shí)單細(xì)胞測(cè)序數(shù)據(jù)和流式質(zhì)譜數(shù)據(jù)顯示,與無反應(yīng)患者腫瘤組織相比,反應(yīng)者腫瘤組織中記憶B細(xì)胞以及漿細(xì)胞比例明顯偏高,提示反應(yīng)患者腫瘤組織中更多的成熟B細(xì)胞或促進(jìn)了對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療的反應(yīng)。
該研究通過多種手段分析黑色素瘤和腎細(xì)胞癌患者腫瘤組織中免疫細(xì)胞組成,發(fā)現(xiàn)三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)中的B細(xì)胞與患者對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療的反應(yīng)密切相關(guān),腫瘤組織中的B細(xì)胞和三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)或?qū)γ庖邫z查點(diǎn)抑制劑治療起重要作用。
研究三
第三項(xiàng)研究來自瑞典,研究者首先在黑色素瘤患者中對(duì)比了對(duì)免疫療法起效和無效的腫瘤。大規(guī)模RNA測(cè)序結(jié)果顯示,B細(xì)胞標(biāo)志物是兩類腫瘤中表達(dá)差異最明顯的基因。
該研究通過分析轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者腫瘤樣本中的免疫細(xì)胞組成以及臨床治療預(yù)后情況,發(fā)現(xiàn)不依賴于其他臨床特征,腫瘤組織中CD8+T細(xì)胞和CD20+B細(xì)胞同時(shí)存在與更好的總生存相關(guān)。同時(shí)在CD8+CD20+腫瘤組織中有三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)的形成,且三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)的形成和對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療的反應(yīng)呈正相關(guān)。
研究發(fā)現(xiàn),B細(xì)胞浸潤(rùn)更多的腫瘤組織也伴隨著更多的TCF7+的初始和/或記憶T細(xì)胞存在,來自無三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)腫瘤組織中的T細(xì)胞呈現(xiàn)功能失調(diào)的表型,進(jìn)一步表明了腫瘤微環(huán)境中的三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)對(duì)維持T細(xì)胞功能的重要作用。誘導(dǎo)腫瘤中形成更多三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu),或可改善腫瘤對(duì)免疫治療的反應(yīng)。
研究解讀
盡管哪一類B細(xì)胞亞群以及三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)通過何種機(jī)制促進(jìn)了機(jī)體對(duì)ICB治療的反應(yīng)還有待研究,但這三項(xiàng)研究通過大量的隊(duì)列研究以及腫瘤微環(huán)境免疫細(xì)胞組成分析研究,證實(shí)了腫瘤浸潤(rùn)B細(xì)胞和腫瘤中三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)和患者對(duì)ICB治療的反應(yīng)以及預(yù)后有較強(qiáng)的相關(guān)關(guān)系。為研究腫瘤免疫治療反應(yīng)的具體機(jī)制提供了新的方向,也為免疫療法的應(yīng)用和臨床決策提供了新的生物學(xué)標(biāo)志和指導(dǎo)。
研究發(fā)現(xiàn),B細(xì)胞并非無所事事的旁觀者,同樣會(huì)對(duì)抵抗腫瘤的免疫反應(yīng)做出有意義的貢獻(xiàn)。B細(xì)胞是一類產(chǎn)生抗體的免疫細(xì)胞。盡管還不能確定三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)中的B細(xì)胞具體如何起作用。研究者們猜測(cè),處于抗腫瘤前線的B細(xì)胞或許可以產(chǎn)生抗體有效地抗擊腫瘤細(xì)胞,也可能通過支持T細(xì)胞來發(fā)揮作用。
《自然》雜志特發(fā)專文評(píng)論,對(duì)這一發(fā)現(xiàn)給予了很高的評(píng)價(jià)。免疫學(xué)家Tullia Bruno教授在評(píng)述中指出,這組論文“具有洞察力,采用了統(tǒng)計(jì)上可靠的臨床數(shù)據(jù),將B細(xì)胞和三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)帶到了抗腫瘤免疫的前沿”。
這些結(jié)果也為后續(xù)研究指出了新的方向,將T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫療法和利用B細(xì)胞的方法結(jié)合起來,有望為更多患者帶來有效的抗腫瘤治療效果。
評(píng)論者指出,這些研究發(fā)現(xiàn)或可用于提高所有患者的免疫治療效果,或許可以藉由這些有應(yīng)用前景的可定量標(biāo)志物,對(duì)患者術(shù)后腫瘤組織進(jìn)行組分分析,用B細(xì)胞及三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)定量檢測(cè)幫助篩選患者,篩選出最可能對(duì)免疫療法有良好反應(yīng)的患者,從而指導(dǎo)治療。這類生物標(biāo)志物比分析腫瘤細(xì)胞突變負(fù)荷更簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)可行。
另外,若能找到一種增強(qiáng)三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)形成的治療方法,就可以與當(dāng)前的免疫療法結(jié)合起來,有望使更多的患者對(duì)免疫療法產(chǎn)生反應(yīng)。
(編譯 韓婧)
