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　　PMID:32580738 IF:13.214

　　單細胞轉錄組和抗原免疫球蛋白分析揭示了B細胞在非小細胞肺癌中的多樣性

　　研究背景：

　　腫瘤的惡性轉化是由腫瘤細胞的共同進化及其異常的腫瘤微環(huán)境(TME)所驅動的。近期免疫治療研究表明：免疫治療可以有效恢復T細胞的抗腫瘤功能，突出了靶向TME特定類型細胞的治療潛力，但其他類型的免疫細胞功能未被探索。

　　研究結果：

　　本文將從非小細胞肺癌(NSCLC)患者腫瘤組織樣本中分離的細胞進行scRNA-seq分析，并鑒定B細胞亞型及其在NSCLC不同階段的功能。證實了B細胞兩種主要亞型：初始B細胞(na?ve-like B 也叫成熟B細胞)與效應B細胞共存。初始B細胞在NSCLC晚期中減少，其低水平與預后效果不佳相關。與兩株肺癌細胞系共培養(yǎng)由NSCLC患者中分離的初始B細胞顯示，初始B細胞能通過分泌4種因子負調節(jié)抑制肺癌細胞生長;早期效應B細胞抑制癌細胞生長，但在晚期時促進。通過蛋白組學數(shù)據(jù)也進一步證實了效應B細胞產(chǎn)生免疫球蛋白及其相互作用蛋白的作用。

　　結論：

　　揭示了B細胞的多種功能及其在非小細胞肺癌中的潛在臨床意義。

　　文章概述：

　　免疫治療的反應性很大程度上取決于腫瘤微環(huán)境(TME)特征。TME及不同細胞類型的研究為優(yōu)化NSCLC個性化免疫治療奠定了生物學基礎。

　　本文對11例NSCLC患者(包括6個Ⅰ階段和5個Ⅲ階段)的115,545個單細胞進行scRNA-seq分析，系統(tǒng)性的闡述了腫瘤浸潤性B細胞與NSCLC患者臨床結果間的關系。鑒定了兩種NSCLC的TME中B細胞亞型共存，還進行了功能分析，以確定這兩類B細胞在NSCLC中的作用機制，極具治療潛力。

　　實驗結果：

　　NSCLC中免疫細胞浸潤

　　對術后立即采集的新鮮腫瘤樣本進行scRNA-seq分析，腫瘤樣本來自于11例患者(6個Ⅰ階段和5個Ⅲ階段)，經(jīng)膠原酶Ⅳ型消化并去除紅細胞、血小板及死細胞后分析得到的115,545個單細胞(流程如下圖1a)。不同樣本經(jīng)UMAP聚類分析后，鑒定到了22個細胞亞型，包括T細胞、B細胞、單核細胞、腫瘤細胞、表皮細胞的亞型(如圖1 b、d)。

　　C1及C4表達基因與NSCLC良好預后性相關(如圖1e、f)，暗示可能抑制腫瘤的功能與這些細胞有關，又進一步關注了非小細胞肺癌TME中B細胞的亞型及其生物學特性。

　　NSCLC中多種亞類B細胞共存

　　進一步分析NSCLC scRNA-seq聚類得到的C4和C6細胞以闡明NSCLC中B細胞特性。使用10×genomics分析PBMCs(外周血)中單細胞數(shù)據(jù)，整合NSCLC及血液中得到的scRNA-seq數(shù)據(jù)，B細胞被分為兩個主要集群(BC1與BC2)，PBMCs中包含91.8%的BC1細胞與8.2%的BC2細胞，而NSCLC中包含61.8%的BC1細胞與39.2%的BC2細胞(如圖2b)。

　　BC1細胞表達初始B細胞的標記基因，BC2細胞表達效應B細胞的標記基因(如圖2c)。經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)，相較于Ⅰ階段，Ⅲ階段的初始B細胞含量更低。

　　初始B細胞與NSCLC預后良好性相關

　　為驗證不同B細胞在NSCLC微環(huán)境中是否共存，并確定各亞型B細胞的臨床相關性，采用免疫組織化學和免疫熒光技術對原始NSCLC組織用CD79A和CD20共復合染色。

　　發(fā)現(xiàn)部分細胞同時表達CD79A和CD20，而其余的細胞只表達CD79A。CD20陽性細胞主要位于肺腫瘤組織的三級淋巴樣結構(TLS)，而CD79A陽性細胞不僅位于TLS，且在腫瘤組織中隨機富集。通過流式分析了30例NSCLC腫瘤細胞(包含ⅠⅡⅢ期各10例)，觀察到兩種細胞亞型共同存在(如圖3c)，且CD20+CD79A+ B細胞在晚期NSCLC中呈下降趨勢(如圖3b)。

　　使用來源于LUAD TCGA數(shù)據(jù)庫的轉錄組數(shù)據(jù)的marker基因對不同時期肺癌的兩種B細胞亞型表達情況進行判定。

　　初始B細胞能抑制NSCLC細胞增殖

　　用抗CD20抗體經(jīng)流式細胞術分選獲得NSCLC組織中的原始B細胞以評估原始B細胞對腫瘤細胞的直接影響。

　　NSCLC晚期中效應B細胞促進腫瘤細胞增殖而在早期抑制

　　使用抗BCMA抗體從3個Ⅰ階段和3個Ⅲ階段腫瘤組織分選效應B細胞，將效應B細胞與A549與H1299細胞共培養(yǎng)。同樣發(fā)現(xiàn)在Ⅲ階段效應B細胞能促進A549與H1299細胞增殖，并且這種機制可能由IgG導致(如下圖5a、e)。

　　病理學免疫球蛋白靶點鑒定

　　結論：

　　通過scRNA-seq實驗鑒定B細胞亞型，并揭示了NSCLC中腫瘤浸潤B細胞多種功能包括：

　?、俳櫺訠細胞能夠被分為明顯基因表達特征的兩大類;

　?、贑D20+ B細胞能夠抑制NSCLC腫瘤增長;

　　③在NSCLC早期階段IgGhighB細胞產(chǎn)生免疫球蛋白可抑制細胞生長，但在NSCLC晚期可能促進細胞;

　?、艿鞍踪|組學分析鑒定了效應B細胞產(chǎn)生的病理性抗體的新靶點和功能;

　?、莶±硇钥贵w可通過AP2復合物導入腫瘤細胞，并通過TRIM21介導的泛素途徑降解其靶點。

　　本文發(fā)現(xiàn)了B細胞亞型和免疫球蛋白在調節(jié)非小細胞肺癌進展中的多種新見解，突出了在NSCLC微環(huán)境中靶向B細胞亞型的潛在臨床意義。