体液免疫对抗肿瘤的预后价值

题 目：不再被忽视：B细胞介导的抗肿瘤免疫

发表期刊：Semin Immunol

发表日期：2023年1月

在抗肿瘤研究领域，T细胞免疫是当之无愧的主角，但是近期研究发现，在T细胞激活显著的肿瘤中，B细胞的激活同样上调。因此针对抗肿瘤研究中肿瘤B细胞和T细胞协同作用的研究开始被持续关注。近年来三级淋巴结TLS (tertiary lymphoid structure) 成为了抗肿瘤研究的重点关注对象，TLS内富含αβ T细胞、B细胞、DC细胞、巨噬细胞等一系列免疫相关细胞，研究发现B细胞介导的抗肿瘤体液免疫反应与更好的预后相关。本文通过分析人类和小鼠肿瘤的免疫生物学之间的差异，讨论关于三级淋巴结构在抗肿瘤免疫中的作用。

先前的小鼠模型研究表明，瘤床上的B细胞具有肿瘤促进和免疫抑制作用。但最近一系列关于人类肿瘤的研究表明有B细胞和浆细胞浸润的许多人类肿瘤往往有更好的预后。除淋巴瘤外，B细胞浸润和肿瘤加速生长之间的众多独立关联一直局限于小鼠肿瘤模型。肿瘤活性的促进主要归因于具有免疫抑制活性的B细胞群：称为调节性B细胞或Breg细胞。小鼠模型比人类癌症模型进展要快得多，并产生可能有利于Breg细胞发育的炎症反应。因此，Ig亚型在可移植肿瘤模型中占主导地位，并且在大多数转基因肿瘤易感小鼠中占主导地位，但小鼠通常对转换型IgM的免疫原性很差。相比之下，在人类恶性肿瘤中，转换型IgA和IgG结合的非转换型IgM抗体占主导地位。总之，最近的研究表明小鼠模型和人类癌症患者之间存在显著差异，两者体液反应大相径庭。

1.同型转换抗体如何在人类癌症中发挥免疫压力

最近对肿瘤基因组图谱数据库中数百种人类肿瘤进行分析，证实了32种人类肿瘤类型中广泛存在的B细胞克隆增殖、同型转换和超体细胞突。其他研究小组在人卵巢癌细胞表面发现了靶向自身抗原以及在大多数卵巢癌中发现肿瘤内抗体分泌细胞，这些细胞被克隆扩增，其中一些细胞分泌针对肿瘤细胞表面的MMP14抗体。有研究发现只有上皮内T细胞与B细胞浸润相关时，上皮内T细胞才对卵巢癌预后有预测价值。这些发现表明，增强体液免疫的免疫疗法可能比专门针对T细胞的干预更有效，特别是对于对免疫检查点抑制剂有耐药性的恶性肿瘤。

由肿瘤床产生的IgA介导的第二种抗肿瘤活性的机制是通过二聚体IgA(包括J链)与多聚体IgA (PIGR)受体的结合介导的，这些受体普遍表达于卵巢癌细胞表面。聚体IgA与PIGR的结合通过恶性上皮细胞引发胞吞作用，从而引起转录变化，拮抗RAS通路，并使肿瘤细胞对T细胞的细胞溶解杀伤敏感(图1)。作者发现PIGR被IgA占据后，肿瘤细胞中的干扰素和肿瘤坏死因子途径被激活与凋亡和内质网应激途径有关。此外，B细胞和浆细胞的积累预测了所有组织学亚型子宫内膜癌的更高存活率，但在高级别子宫内膜型和浆液性肿瘤中，肿瘤浸润T细胞没有显著的预测价值。总之，在不依赖抗原识别的情况下，PIGR依赖的IgA通过肿瘤细胞胞吞可以明显拮抗恶性肿瘤的进展。

图1

2.TLS可预测多种人类肿瘤的免疫治疗效果和生存期延长

TLS是指在病理生理环境下，淋巴细胞在非淋巴器官内聚集形成的有组织的异位淋巴结构。成熟的TLS包括被T细胞包围的B细胞区域和生发中心，普遍存在于多个瘤种中，是肿瘤细胞与免疫细胞相互作用的重要场所，与患者预后密切相关。多项研究结果表明TLS的存在与预后呈正相关，即使是基线水平的TLS和较少的B细胞浸润，也预示着对不同形式的免疫治疗有更好的反应。例如，在黑色素瘤、肾癌和肉瘤中，TLS可预测免疫检查点阻断的治疗反应。更密集的B细胞浸润和肿瘤内TLS也预测复发性卵巢癌患者接受低甲基化药物加免疫检查点阻断后的持久临床反应。此外，在接受抗PD-L1阻断治疗的肺癌患者中也发现了与TLS存在相关的B细胞和浆细胞特征。因此，B细胞、浆细胞和TLS的形成可以作为识别抗肿瘤免疫疗法有效的生物学标志物。

研究团队发现腹腔内肿瘤模型比侧腹肿瘤更容易产生TLS，且脾脏附近是这T和B细胞的主要储存区。另一组研究小组发现两种不同的免疫细胞浸润模式：1.具有免疫结构微环境的肿瘤包括TLS中的浆细胞产生IgG和IgA  2.在具有免疫排斥微环境的肿瘤中，免疫细胞和TLS位于瘤床外。

图2

3.肿瘤内TLS如何持续驱动抗肿瘤免疫

目前关于TLS的存在是否与免疫保护有关尚不清楚。抗肿瘤活性最明显的机制是产生同型转换抗体，该抗体可以靶向肿瘤细胞表面。由于肿瘤微环境中存在TLS外的浆细胞和质母细胞，特异性TLS衍生抗体的抗肿瘤活性还未正式证明。另一种潜在的免疫保护机制是在高内皮小静脉的过滤下，在邻近肿瘤微环境中保护肿瘤反应性T细胞免受免疫抑制信号(即PD-L1或CD277，或来自免疫抑制骨髓细胞的信号)的影响。此外，通过邻近B细胞的抗原呈递活性或其共刺激分子的表达产生的基础激活信号可以维持这些淋巴细胞的活性，防止细胞应激或其他内在途径引起的瘫痪。这种可能的机制和明显的抗体产生都意味着B细胞在人类癌症反应中具有主要的抗肿瘤活性，而不是B细胞具有促肿瘤作用。

免疫保护机制也可能与邻近肿瘤组织中的旁观者效应有关，导致炎症微环境比其他肿瘤区域更不允许肿瘤细胞生长。这可以通过新的空间分子分析技术进行研究，该技术提供感兴趣区域的转录组学分析，通过多个标记的染色来识别。另外， TLS的形成与发展是一个多步骤、动态变化过程，免疫细胞衍生的促炎信号作为诱导剂，活化的成纤维细胞通过建立并维持淋巴细胞结构或产生关键的趋化因子来充当组织者，将多种细胞招募到相应位置，这些细胞通过广泛的细胞间相互作用，最终分化成熟，并发挥免疫效应。在TLS中，不同免疫细胞及其产物之间相互交流的机制亟待澄清，以利用这些相互依赖的反应的制定新干预措施。

4.TLS形成能否作为一种免疫疗法

TLS提供了免疫细胞保持抗肿瘤活性的枢纽，深入认识不可切除肿瘤中TLS形成的方式，可能有助于新的治疗手段地开发。虽然关于TLS在持续炎症环境中的形成已有共识，但不同的作者采用了不同的方法来驱动TLS形成。例如，Storkus小组的开创性研究强调了STING激动剂促进肿瘤血管正常化，从而导致TLS形成。且溶瘤病毒治疗在促进细胞因子和趋化因子环境方面可能具有类似的作用，并具有增强抗原扩散的优势。研究表明，当使用血管靶向肽有效地传递到肿瘤血管时，TNF-α家族成员LIGHT也促进TLS协调。该系统中的TLS形成发生在T细胞涌入后，并且可以通过检查点抑制来增强，从而提高临床前模型生存率。

最近的研究发现，导致TLS形成的一个重要因素是通过SATB1的内在表达降低被激活的CD4+T细胞的分化转化为Tfh细胞。这是通过SATB1的内在表达减少而发生的，SATB1是抑制ICOS的基因组组织者，是T滤泡调节细胞有效分化所必需的，T滤泡调节细胞是一种拮抗Tfh细胞活性的细胞类型。Tfh细胞产生一种趋化因子环境，促进TLS的自发形成，包括LIGHT的分泌和IL-21的产生，IL-21激活B细胞，以响应Tfh细胞产生的CXCL13。自体Tfh细胞足以诱导TLS的形成，而幼稚CD4 T细胞不会诱导这些作用。在结直肠癌临床前模型的独立研究进一步证实了Tfh细胞在TLS发生中的关键作用，理论上可以将Tfh细胞注入转移性癌症或粘附在不可切除部位的肿瘤中，以驱动TLS组装，为通过PD-1阻断等途径获救的T细胞创造一个允许的环境，从而总体上延缓恶性进展。

总之，TLS的形成需要一个具有正确细胞因子和趋化因子的高度炎症环境的协调。因此，可能有不同的方式来协调这些淋巴样结构，但CXCL13和Tfh细胞对于生发中心的形成和维持起着重要作用。

 5.记忆B细胞在不同恶性肿瘤中的作用

记忆B细胞是一种动态的成熟B细胞群体，它们可以重新进入生发中心，以响应持续的肿瘤抗原。记忆B细胞可以迅速产生抗体分泌细胞，这种细胞通常存在于多个肿瘤区域。记忆B细胞寿命也很长，可以存在几十年。因此，B细胞记忆反应可能比T细胞驱动的反应更持久和有效。此外，记忆B细胞可以向局部T细胞递呈抗原，这也可能使肿瘤消退。这种效应在TLS中，T细胞可以接收激活信号，维持效应活性的基础基调，而高内皮小静脉可以保护它们免受TLS外免疫抑制网络的影响。记忆B细胞在淋巴瘤中的作用可能是相反的。例如，Sungalee等人使用重现了滤泡性淋巴瘤的标志性BCL2活化易位特征的小鼠模型，证明了B细胞重复进入生发中心与恶性特征的获得有关，并且是这种疾病进展所必需的。最近的研究表明，异常的记忆B细胞，是弥漫性B细胞淋巴瘤的起源细胞。

近年来，研究逐渐发现小鼠和人体之前在免疫水平存在显著差异，小鼠中发现了B细胞免疫对肿瘤的促进作用，在人体环境中却呈现截然相反的结论。因此B细胞免疫相关研究逐渐增多，近期研究发现，B细胞和浆细胞的渗透，以及这些细胞在肿瘤微环境中产生的同型转换抗体，可以协助免疫疗法发挥功效。另外某些肿瘤只有在B细胞的积聚下，T细胞浸润才具有预测价值。在Ig亚型方面，小鼠和人也有显著不同，人体肿瘤主要以IgA和IgG作为主导，开展肿瘤免疫。TLS中也是如此，但TLS随成熟度的不同，具体功能有所差异，TLS的功能研究也称为当前的研究热点，比如肿瘤中TLS不同免疫细胞是如何协调发挥功能，TLS在肿瘤免疫和肿瘤逃逸中的扮演何种角色。