Cell：北京大學(xué)張澤民團隊通過(guò)泛癌種單細胞整合分析揭示表型各異的腫瘤浸潤B細胞亞類(lèi)

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來(lái)源：生物世界

2024-07-24

近些年來(lái)，腫瘤免疫治療的成功激發(fā)了對腫瘤微環(huán)境，特別是腫瘤免疫微環(huán)境全面深入的探究。此前，張澤民課題組的研究系統刻畫(huà)了腫瘤浸潤髓系細胞、T細胞和NK細胞的泛癌種單細胞圖譜，為腫瘤治療策略的研發(fā)提供了新的思路。然而，盡管B細胞在免疫中發(fā)揮著(zhù)重要作用，它們受到的關(guān)注相對較少。

近些年來(lái)，腫瘤免疫治療的成功激發(fā)了對腫瘤微環(huán)境，特別是腫瘤免疫微環(huán)境全面深入的探究。此前，張澤民課題組的研究系統刻畫(huà)了腫瘤浸潤髓系細胞、T細胞和NK細胞的泛癌種單細胞圖譜，為腫瘤治療策略的研發(fā)提供了新的思路。然而，盡管B細胞在免疫中發(fā)揮著(zhù)重要作用，它們受到的關(guān)注相對較少。

2024年7月23日，北京大學(xué)生物醫學(xué)前沿創(chuàng )新中心（BIOPIC）張澤民課題組在 Cell 期刊發(fā)表了題為：Pan-cancer single-cell dissection reveals phenotypically distinct B cell subtype 的研究論文。

該研究整合了來(lái)自19種癌癥類(lèi)型患者的大規模單細胞轉錄組測序數據，描繪了腫瘤浸潤B細胞在泛癌種水平上豐度和構成的異質(zhì)性，發(fā)現了能夠與CD4 T細胞進(jìn)行互作并具有預后潛力的腫瘤相關(guān)非典型B細胞（tumor-associated atypical B cell，TAAB）。

Pan-cancer single-cell dissection reveals phenotypically distinct B cell subtype 研究論文

該研究通過(guò)整合來(lái)自19種主要癌癥類(lèi)型的649名患者的單細胞RNA測序數據，構建了包含511857個(gè)B細胞的泛癌種B細胞單細胞表達譜圖譜，鑒定出5個(gè)B細胞大類(lèi)和20個(gè)B細胞亞類(lèi)。研究人員還利用算法重建了部分細胞的BCR序列，并對80例患者樣本進(jìn)行了腫瘤浸潤B細胞相關(guān)的免疫組化或多色免疫組化染色。

基于整合的數據資源，研究團隊發(fā)現腫瘤浸潤B細胞的豐度和亞群組成在不同癌癥類(lèi)型間表現出了明顯的偏好性。研究團隊還觀(guān)察到在腫瘤中存在B細胞分化階段中重要的過(guò)渡亞群，例如，腫瘤中的生發(fā)中心B細胞前體（pre-germinal center B cell）和漿母細胞（plasmablast）。通過(guò)BCR序列分析，研究團隊在腫瘤內觀(guān)察到BCR序列演化的進(jìn)程，以及伴隨此演化過(guò)程中出現的從生發(fā)中心B細胞（germinal center B cell）向記憶B細胞（memory B cell）和抗體分泌細胞（antibody-secreting cell）的轉化，這與二級淋巴器官生發(fā)中心反應的過(guò)程相類(lèi)似。此外，研究團隊關(guān)注到腫瘤浸潤抗體分泌細胞的免疫球蛋白類(lèi)型傾向于IgG型，尤其是IgG1亞型。

除此以外，研究團隊還鑒定出了兩群在泛癌種水平上廣泛存在、在腫瘤中富集且具有預后潛力的亞群——應激反應記憶B細胞（stress-response memory B cell）和腫瘤相關(guān)非典型B細胞（TAAB），它們分別與癌癥患者更短和更長(cháng)的生存期相關(guān)。應激反應記憶B細胞高表達應激反應相關(guān)基因，與之前報道的腫瘤相關(guān)功能失調NK細胞（tumor-associated dysfunctional NK cell）和應激反應T細胞（stress-response T cell）相類(lèi)似，這兩類(lèi)細胞的應激反應特征被報道與病人的不良預后或免疫治療不響應相關(guān)。

在嘗試尋找與患者的不良預后相關(guān)的TIB亞群時(shí)，研究團隊發(fā)現調節B細胞（regulatory B cell），或者說(shuō)IL10⁺ B細胞，在單細胞聚類(lèi)分析中并不能單獨成群，這些細胞很可能源自B細胞分化的不同階段。

腫瘤富集的腫瘤相關(guān)非典型B細胞（TAAB）在腫瘤組織中具有高克隆擴增水平和增殖能力，并呈現高度激活的轉錄狀態(tài)。CD4 T細胞，尤其是CXCL13⁺ CD4 T細胞，可能與腫瘤相關(guān)非典型B細胞（TAAB）在其激活和向漿細胞分化的過(guò)程中產(chǎn)生相互作用。重要的是，腫瘤相關(guān)非典型B細胞（TAAB）的特征與患者預后存在癌癥類(lèi)型依賴(lài)性關(guān)聯(lián)，并且也是多種免疫治療響應的預測指標。