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B细胞 - to be or not to be,that is the question

摩西、喜宝 细胞王国 2024-01-10


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撰文|摩西、喜宝

编辑|南风


全文看点:

1) 肿瘤内浸润B细胞简介

2) 未来B细胞研究方向分析


巴黎大学的Catherine Sautès-Fridman教授大概是个极为浪漫的法国人,用莎士比亚《哈姆雷特》中经典对白“是生存还是毁灭,这是一个值得思考的问题(to be or not to be,that is the question)”的谐音梗开启对于肿瘤浸润B细胞提问。



正如之前文章抗癌免疫细胞疗法:DC、CIK、NK、TIL、γδT... 有何不同?》所提到的,在肿瘤的免疫治疗中,相继登场了细胞因子诱导的杀伤(CIK)细胞、树突状细胞(DC)-CIK细胞、T淋巴细胞、自然杀伤细胞(NK)、肿瘤浸润性淋巴细胞(TIL),以及γδT细胞。与这些陆续投入临床治疗的免疫细胞不同,肿瘤内浸润的B细胞受到广泛关注,拥有大量描述性研究,但其功能、分群、不同肿瘤中作用方式、与预后的关联等,缺乏相对统一的认识。



B细胞与TLS


对于很多B细胞的研究是与肿瘤内三级淋巴结构(TLSs)共同出现的。三级淋巴结构TLS与正常淋巴结有相似之处,通常出现在慢性炎症部位。成熟的肿瘤相关TLS是包含一个或多个生发中心的滤泡样结构,生发中心内部有较为集中的滤泡型树突状细胞、成熟的B细胞,生发中心周围有分散的T细胞、成熟的树突状细胞和浆细胞。


下图是Beth A. Helmink等人对黑色素瘤患者肿瘤组织进行的多重免疫荧光法分析,如图所示,CD20+ B细胞位于肿瘤的TLS结构中,并且和CD4+ T细胞,CD8+ T细胞和FOXP3+ T(Treg)细胞,以及CD21+ 滤泡型DC细胞等共定位。


(图片来源:Helmink B A , Reddy S M , Gao J , et al. B cells and tertiary lymphoid structures promote immunotherapy response[J]. Nature, 2020, 577(7791):1-7.fig2f)


大部分肿瘤中,TLS主要位于瘤周组织,较少见于肿瘤内部。在胰腺癌患者中,通过TLS定位肿瘤组织内的B细胞,B细胞密度较高的患者拥有更好的预后。


在小细胞肺癌患者中,瘤内树突状细胞的数量多、B细胞浸润程度高、B细胞介导的免疫反应强、TLS 生发中心内的B细胞数量多,是预后较好的标志。在高级别浆液性卵巢癌中,CD8+ T细胞肿瘤浸润程度、TLS内浆细胞、CD4+T细胞、CD20+B细胞数量可以综合判断患者生存率。此外,TLS中高密度的B细胞可能与CD4+ T细胞的克隆性扩增有关。因此,TLS可能为有效的抗肿瘤体液免疫反应提供了一个重要的微环境。



B细胞功能


探讨B细胞功能,绕不开的一个要点就是分泌抗体的浆细胞。在肿瘤患者血清中可以检测到的“肿瘤特异性抗体”没有统一的单一来源,这些抗体可能是由经典的淋巴结结构中的浆细胞产生,也可能由组织中TLS内部的浆细胞产生。肿瘤患者血清和肿瘤微环境的抗体所对应的抗原也较为广泛,包括过度表达或异常表达的自身抗原、非常规修饰的蛋白质、肿瘤新生抗原、隐肽抗原(Cryptic peptide antigens)等。而众多类型的抗体与免疫细胞、细胞因子之间相互作用,呈现出促瘤和抑瘤的两面性。


瘤内浸润B细胞和浆细胞产生的抗肿瘤免疫反应,首先表现在浆细胞分泌的肿瘤细胞特异性抗体,它们介导了抗体依赖性细胞毒作用,参与了吞噬细胞对肿瘤细胞的吞噬过程。此外,B细胞也直接或间接参了抗原递呈工作,将肿瘤抗原呈递给特异性CD4+和CD8+T细胞。


接着,B细胞可能通过释放某些细胞因子来促进抗肿瘤免疫,例如:干扰素-γ和白介素-12,这些细胞因子可以驱动细胞毒性免疫反应。最后,B细胞也可以通过颗粒酶和肿瘤坏死因子相关的凋亡诱导配体(TRAIL)直接攻击肿瘤细胞。如示意上图所示,红色的免疫细胞具有抗肿瘤潜能。


B细胞和浆细胞也存在促进肿瘤增殖的一面,某些亚群B细胞可以释放免疫抑制性细胞因子,如白介素-10、白介素-35和转化生长因子-β,促进髓系细胞的成为免疫抑制表型。另外,抑制性细胞因子也可促进调节性T细胞(Treg)的发育、抑制效应性T细胞反应,而且瘤内细胞程序性死亡-配体1(PDL1)的上调会加强这种抑制作用。


同时,浆细胞也能产生抗体,这些抗体在抗肿瘤反应方面无效,即不能促进抗原递呈,不能介导抗体依赖的免疫过程,又不能引起有效的T细胞反应或天然免疫细胞攻击。与此同时,这些无法抑制肿瘤的抗体却能够与肿瘤或非肿瘤抗原形成抗原抗体免疫复合物,促进慢性炎症、组织重构,并最终促进抑制型免疫微环境的形成。


如示意右图所示,绿色的免疫细胞具有促进肿瘤增殖的潜能。


(图片来源:Sharonov G V , Serebrovskaya E O , Yuzhakova D V , et al. B cells, plasma cells and antibody repertoires in the tumour microenvironment[J]. Nature reviews. Immunology, 2020(Suppl. 1):1-14.fig1 fig2)



B细胞与肿瘤预后


目前关于B细胞对抗肿瘤免疫贡献的不确定性,使得利用B细胞特征对肿瘤预后进行评价有一定的争议,下图展示了在不同类型癌症中,使用肿瘤浸润CD20+B细胞特征预测患者预后的价值。条图长度代表纳入分析的队列数量。


(图片来源:Maartje C W , Nelson B H . Prognostic significance of tumor-infiltrating B cells and plasma cells in human cancer[J]. Clinical Cancer Research, 2018:clincanres.1481.6125-35.fig1)


列举其中一些肿瘤的具体研究结果。其中一项对口咽/下咽癌的研究发现,瘤内CD20+B细胞浸润程度高出现在疾病早期可能预示着更好的生存结局,但在出现在晚期则提示预后不良。另外一项对高度恶性浆液性卵巢癌的研究中,瘤内B细胞和CD8+ T细胞浸润密度越高,提示肿瘤化疗预后越好,根据相关实验推测,B细胞可能与多种细胞因子、趋化因子释放有关,也可能与促进树突状细胞的成熟和分化有关


还有一项对于黑色素瘤的研究中,发现B细胞可能通过改变T细胞的激活,与TLS的其他免疫成分一起发挥作用,也可能通过分泌一系列细胞因子(包括TNF、IL-2、IL-6和INF-γ),激活和招募其他免疫效应细胞。



未来展望


B细胞在肿瘤中不是一种静息的姿态出现,而是可能在肿瘤形成早期就积极参与肿瘤微环境的构成,但是在其中的作用,还有很多尚不能完全解释清楚。


通过现有文献,也可以推测出在该领域未来需要补充的部分: 


1)多重免疫组织化学或类似方法,来区分效应/调节性B细胞的标记物;

2)浆细胞可能比肿瘤浸润B细胞具有更大的预后意义,对CD20+和 CD79a+使用简单双重染色,同时区分两个群,这一点在肺癌患者中有较多文献支持,其余肿瘤暂时较少;

3)对于抗体研究可能需要细化到每一种亚类;

4)在肿瘤微环境中的T细胞亚群(包括细胞毒性T细胞、Tregs、Th1/Th2/Th17 亚群等)和其他免疫细胞的背景下,评估浆细胞和(或)B细胞可能比单独评估更重要;

5)在标准治疗后(例如手术、化疗和放疗)对B细胞的功能特性的研究,迄今为止,大多数研究都使用了原发性、未经治疗的肿瘤样本,因此拓展到治疗后和(或)复发的样本也是对目前理论体系中亟待补充的。


事实上,肿瘤内浸润B细胞在肿瘤的发生发展中,都有着重要的作用,加强对这一领域的研究不仅能够完善的抗肿瘤免疫理论,还可以将提出的观点应用在预后风险评估、肿瘤标志物分析,以及新的治疗靶点,例如肿瘤疫苗、溶瘤病毒、免疫细胞、单克隆抗体等。


B细胞的研究之所以有魅力,是在于探索其中的未知,期待砥砺前行的研究人员们展示更加精彩的B细胞王国。


参考文献:1-4

1 Fridman, W. H. et al. B cells and cancer: To B or not to B? J Exp Med 218, doi:10.1084/jem.20200851 (2021).

2 Sharonov, G. V., Serebrovskaya, E. O., Yuzhakova, D. V., Britanova, O. V. & Chudakov, D. M. B cells, plasma cells and antibody repertoires in the tumour microenvironment. Nat Rev Immunol, doi:10.1038/s41577-019-0257-x (2020).

3 Helmink, B. A. et al. B cells and tertiary lymphoid structures promote immunotherapy response. Nature 577, 549-555, doi:10.1038/s41586-019-1922-8 (2020).

4 Wouters, M. C. A. & Nelson, B. H. Prognostic Significance of Tumor-Infiltrating B Cells and Plasma Cells in Human Cancer. Clin Cancer Res 24, 6125-6135, doi:10.1158/1078-0432.CCR-18-1481 (2018).




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