【论肿道麻】B细胞介导的抗肿瘤免疫

传统上，肿瘤免疫学侧重于适应性免疫反应的细胞免疫部分，基于小鼠肿瘤模型的相关研究结果，将肿瘤活性的增强归因于肿瘤宿主的体液免疫反应。近年来，随着该领域认知的逐渐深入，T细胞和B细胞在抗肿瘤免疫中的协调作用被越来越重视。与传统观念截然不同，最近的研究发现B细胞介导的抗肿瘤体液免疫反应与更好的预后相关。三级淋巴结构是目前研究的热点，其中生发中心产生同型转换抗体和B细胞、T淋巴细胞以及其他免疫细胞相互作用。这些淋巴样结构的存在与更好的免疫治疗反应有关，但具体机制仍知之甚少。2022年12月，Jose R. Conejo-Garcia 等人在《Seminars in Immunology》杂志上发表了一篇题为《Neglected no more: B cell-mediated anti-tumor immunity 》的综述，讨论了体液和细胞免疫之间的协调如何有效的对抗恶性肿瘤进展，为三级淋巴结构的作用和干预提供了一个视角，并论述了在不可切除肿瘤中如何引起它们的形成。现介绍如下：  

背景

以往肿瘤免疫学以T细胞为中心的观点，一方面源于细胞内抗原由于免疫球蛋白尺寸过大而被认为不能被抗体靶向的先入之见；另一方面，先前发表的小鼠模型表明，瘤床上的B细胞具有肿瘤促进和免疫抑制作用。然而，最近一系列关于人类肿瘤的研究正在迅速改变以前的观点。最近的独立研究表明有B细胞和浆细胞浸润的许多人类肿瘤往往有更好的预后。在非小细胞肺癌和胃癌中，B细胞mRNA的高度表达与生存率增加之间具有相关性。生发中心活性的T滤泡辅助细胞(Tfh)标记也与人类头颈部癌症的预后更好有关。除了瘤床上分散的B细胞浸润外，富含B细胞并囊括了淋巴结的结构，称为三级淋巴样结构(TLS)，也与10多种不同类型的人类肿瘤的良好预后有关。在人类瘤床上自发产生的一部分抗体可以识别某些细胞分泌的分子或具有跨膜结构域的分子。由于这些抗体要么是被中和，要么是被靶向抗体介导的细胞吞噬，因此具有可测量的抗肿瘤活性。此外，促肿瘤外泌体携带的抗原也可以被抗体有效地靶向，即使它们在肿瘤细胞的细胞质或细胞核中表达。

人类肿瘤和小鼠肿瘤模型之间的体液反应差异在小鼠肿瘤模型中，除淋巴瘤外，B细胞浸润与肿瘤生长加速存在诸多独立关联。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：

调节性B细胞或Breg细胞。在没有肿瘤的情况下，Breg细胞占循环B细胞的比例不到10%，它们与Treg细胞一起协助维持外周免疫耐受性。Breg细胞的活性与IL-10、TGF-β和IL-35等不同细胞因子的分泌有关。产生IL-10和IL-35的Breg细胞存在于人体，它们主要是在自身免疫性疾病中发现的，且常常用作检测相应自身免疫性疾病的有效手段。有研究假设B细胞活性促进肿瘤进展，尝试开展在接受IL-2治疗的肾细胞癌和黑色素瘤患者中使用抗CD20单克隆抗体利妥昔单抗耗竭B细胞的临床试验，但结果显示并没有有益的效果。

相比之下，最近的研究表明，在人类癌症中，B细胞和其他抗体生成细胞的增多始终与更好的预后和更好的免疫治疗反应相关。这就引出了一个问题:

小鼠肿瘤模型是否能真实地反应人类癌症患者的抗肿瘤体液反应。人类肿瘤和小鼠肿瘤模型之间的主要区别是，后者被设计成进展更快，并产生可能有利于Breg细胞发育的炎症反应环境。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，这些小鼠通常对转换型IgM的免疫原性很差。相比之下，在人类恶性肿瘤中，如卵巢、子宫内膜、乳腺、结肠癌和黑色素瘤，转换型IgA和IgG结合的非转换型IgM抗体占主导地位。这一点很重要，因为不同的同型抗体结合不同的Fc受体，而Fc受体又在不同的细胞类型中表达。此外，IgM在激活补体级联方面非常有效，这也可能具有促肿瘤活性。

尽管如此，仍有小鼠肿瘤模型反映了人类癌症反应的病理生理学。例如，使用三阴乳腺癌的免疫原性小鼠模型，Hollern和同事证明了B细胞激活和抗体产生与免疫检查点阻断剂有效性的重要关联。此外，作者证实腹腔内卵巢癌的进展也与B细胞的抗肿瘤活性相关，因为B细胞的消耗加速了肿瘤的生长。T细胞基因工程增强Tfh分化导致了几乎所有肿瘤中三级淋巴结构的产生，这与肿瘤进展的显著延迟有关。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。

在人类肿瘤中，同型转换抗体如何影响免疫功能? 

最近对肿瘤基因组图谱(TCGA)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变。然而，肿瘤源性抗体识别的靶点至今未被发现。作者发现，使用来自9 种不同人类卵巢癌和含有>80%的人类蛋白质组的B细胞，在其肿瘤床上自发产生的IgA和IgG可以识别数百种自身抗原，其中包括>10%的分泌分子或具有跨膜结构域的分子，这使得肿瘤细胞可以在细胞外空间与这些抗体接触。这些靶点包括四酯素家族成员或在其他健康组织中表达的分泌靶点，如BDNF。研究还发现了针对嗅觉受体(如OR5V1)的抗体，这些抗体在癌细胞中也过度表达，这将促使研究者开发以该家族的跨膜分子的其他成员为靶点的新的CAR-T细胞。有趣的是，在外周血中没有发现与这些分子反应的抗体，这表明肿瘤来源的抗体主要针对局部肿瘤抗原。也有可能，其中一些自身抗体可以识别糖基化模式，而不是未修饰的氨基酸。在任何情况下，IgA都可诱发免疫抑制的髓系细胞对抗肿瘤细胞，从而导致抗体依赖性的细胞吞噬。肿瘤来源的IgG靶向相同的分子可能通过NK细胞活性产生类似的效果。据推测，这些效应往往在人类肿瘤中更强。比如，小鼠缺乏CD89, 而CD89可以引导中性粒细胞对抗同源抗原。Mazor和同事在人卵巢癌细胞表面发现了靶向自身抗原，该研究主要集中在IgG上。Nelson小组最初的研究以及作者后续的研究表明，肿瘤内抗体分泌细胞在大多数卵巢癌中被发现，这些细胞被克隆扩增，其中一些细胞分泌靶向肿瘤细胞表面的MMP14抗体。该研究还发现了一类经历体细胞过度突变的肿瘤结合抗体，以及第二类自反应性生殖系编码抗体。值得注意的是，针对自身抗原的肿瘤源性抗体可能通过过度表达破坏其耐受性。有研究表明，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。与肠上皮细胞相似，二聚体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)。这种以前未被认识的抗肿瘤活性机制并不局限于卵巢癌，随后在107例不同组织学亚型的子宫内膜癌患者的队列中发现了普遍的PIGR表达。IgA结合PIGR引发了肿瘤细胞中IFN和TNF通路的激活，与凋亡和内质网应激(即chope依赖)通路相关。此外，B细胞和浆细胞(主要产生IgA，其次是IgG)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。很可能大多数人类癌症都有跨细胞膜转运IgA的能力。为什么肿瘤细胞没有进化到失去PIGR表达，这一点还有待澄清。

首先，最近在肝细胞癌的体外研究表明，PIGR表达通过与YES Src家族激酶的相互作用促进肝细胞的转化和增殖。此外，其他使用体外模型的研究发现，PIGR表达与癌细胞侵袭和基质活性增加有关。免疫抑制IL10基因与PIGR基因位于同一个基因组位点，这可能导致该基因组区域的缺失将产生多种后果。无论什么原因，大多数癌细胞都表达PIGR，而PIGR的表达至少造成卵巢和子宫内膜癌细胞会诱导IgA胞吞。 

图1. 肿瘤床上IgA驱动抗肿瘤免疫  

三级淋巴结构（TLS）可预测多种人类肿瘤的免疫治疗效果和生存期延长

在许多人类实体肿瘤中淋巴样聚集物由相邻的T细胞和B细胞组成。最成熟的结构囊括了继发性淋巴结样结构，一般称为三级淋巴结构(TLS)。成熟的TLS包括由CD4、CD8 T细胞组成的T细胞区，毗邻着带有B细胞、长寿浆细胞、交错Tfh细胞、滤泡树突状细胞、PNAd+ 高内皮微静脉、中性粒细胞和巨噬细胞的生发中心(图2)。在肿瘤微环境中发现了许多大小不等、组织较少的淋巴聚集物，由于目前缺乏对这类组织的认知，因此需要形成共识和指南对这些结构进行分类。在炎症和主动免疫反应如自身免疫中也发现了类似的TLS。在几乎所有对人类肿瘤的研究中(包括超过10种肿瘤的组织学类型) ，TLS的存在与更长的生存期和更好的免疫治疗反应相关，进一步说明了更有效的免疫调节需要多种免疫系统组分的合作。例如，在约23%的卵巢癌中发现了TLS，它与密集的CD8 T细胞浸润有关。同样，在乳腺癌中TLS与免疫细胞浸润和激活相关。其他研究发现，TLS的存在与胰腺、结肠、膀胱、肾脏和非小细胞肺癌的预后呈正相关。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。在最近的另一项独立研究中，成熟TLS的存在与总生存期的增加相关。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。

TLS通常位于肿瘤周围或间质。可能是由于小鼠肿瘤模型与人类肿瘤存在差异，在载瘤小鼠中很少发现TLS。然而，Engelhard小组的研究和本文作者的观察表明，腹腔内肿瘤模型比侧腹肿瘤更容易产生TLS。这可能由于腹膜淋巴网络更容易阻塞，有利于T细胞和B细胞在肿瘤床上堆积，除此之外，脾脏附近也是这两种细胞的主要储存区。在TLS+肿瘤中，Friedman小组最近报道了两种不同的免疫细胞浸润模式：具有免疫结构微环境的肿瘤包括TLS中的浆细胞产生(同型转换)IgG和IgA。在TLS中这两种亚型的主要产生得到了其他独立研究的支持，例如，在黑色素瘤转移瘤中，肿瘤抗原反应性IgA与乳腺癌中TLS的形成有关；在免疫排斥微环境的肿瘤中，免疫细胞和TLS位于肿瘤床外，尽管TLS来源的抗体可以穿透肿瘤微环境并靶向肿瘤细胞。除了TLS产生的抗体外，研究还发现许多肿瘤的实质中散布着浆细胞和浆母细胞。尽管TLS的形成和抗体的产生与抗肿瘤免疫的效应相关，并可以更好的预测免疫治疗反应，但对这些预测因子背后机制的了解尚处于起步阶段。阐明TLS的免疫生物学将打开新的途径诱导TLS的形成，这可能使转移性肿瘤对现有和未来的免疫疗法更敏感。

图2. TLS组成元素及TLS相关的增强免疫保护机制  

肿瘤内TLS如何持续驱动抗肿瘤免疫? 

如上所述，为什么TLS的存在与免疫保护相关，它们的存在是否会产生一种更具有免疫原性的微环境，依旧是未知的。最明显的抗肿瘤活性机制是其产生同型转换抗体，该抗体可以靶向肿瘤细胞表面。由于肿瘤微环境中TLS外存在浆细胞和等离子体，特异性的TLS衍生抗体的抗肿瘤活性仍需证明。此外，关于TLS产生的抗体的许多其他问题仍未解决。

例如，在这些结构中产生的抗体的克隆性是什么?同样，TLS来源的抗体(即糖基化模式的蛋白质)识别的抗原的性质，以及它们是否仅在邻近环境中局部表达或可以靶向其他肿瘤组织，都需要证实。从TLS中分离活细胞目前在技术上还不可行，但通过激光捕获微解剖TLS的基因组，或者这些结构的全基因组转录分析，可以为这些问题提供一些见解。

另一种潜在的免疫保护机制是在高内皮微静脉的过滤下，在邻近肿瘤微环境中肿瘤反应性T细胞的免疫抑制信号(如PD-L1或CD277，或来自免疫抑制髓系细胞的信号)的影响。此外，通过邻近B细胞的抗原呈递活动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。值得注意的是，这种可能的机制和抗体的产生都表明，在人类癌症中，B细胞反应具有主要的抗肿瘤活性，而不是多年来被认为的B细胞促进肿瘤。

第三种可能的免疫保护机制可能与邻近肿瘤组织中的旁观者效应有关，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，该技术可以通过多个标记物的染色对感兴趣的区域进行转录组分析。另外，TLS的形成可能只是一种更宽松的免疫环境的反映，它允许招募正确的免疫细胞类型，并将其组装成淋巴结样结构。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。

TLS的产生能作为一种免疫疗法被诱导吗?

正如TLS和抗肿瘤免疫之间的独立强关联所表明的那样，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(即转移性疾病或主动脉或其他重要器官附近的肿瘤) 中TLS组装的方式，可能有助于新的治疗手段地开发。尽管关于TLS在持续炎症环境下的形成存在共识，但不同的作者采用了不同的方法来驱动TLS形成。例如，Storkus小组的开创性研究将重点放在了STING激动剂促进的肿瘤血管正常化上，从而导致TLS的形成。溶瘤病毒疗法在促进细胞因子和趋化因子方面可能有类似的作用，有利于招募在成熟TLS中相互作用的所有参与者，其优势是增强抗原扩散。其他研究已经证明TNF-α的成员LIGHT家族，当使用血管靶向肽有效地传递到肿瘤血管时，也促进TLS编配。该系统中的TLS在T细胞内流后产生，并可通过检查点抑制来增强，从而提高临床前模型的存活率。

最近的研究发现，导致TLS组装(或至少形成TLS的一种方式)的一个重要因素是被激活的CD4+T细胞的分化转化为Tfh细胞。这是通过SATB1的内在表达降低而发生的，SATB1是一种可以抑制ICOS的基因组组织者，是有效的T滤泡调节细胞分化所必需的，这种细胞类型可以拮抗Tfh细胞的活性。在卵巢癌模型中，Tfh细胞产生一种趋化因子环境，促进TLS的自发组装，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，在这一过程中是至关重要的。肿瘤内自体Tfh细胞可诱导TLS 的形成，而幼稚CD4 T细胞则不能诱导这些效应。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，该研究也揭示了微生物群在这一过程中的作用。通过引入肝幽门螺杆菌，Overacre-Delgoffe等诱导了与细菌特异性Tfh细胞分化相关且依赖于CD4 T细胞和B细胞的抗肿瘤免疫应答，从而促进TLS的形成。

这些研究的共同结论是TLS的形成需要与正确的细胞因子和趋化因子在高度炎症环境中相互作用。因此，可能有不同的方式来协调这些淋巴结构，但CXCL13和Tfh细胞的作用似乎特别重要，至少在生发中心的形成和维持方面是如此。   

记忆B细胞在不同恶性肿瘤中的作用

在不同组织学来源的恶性肿瘤中，B细胞在不同分化阶段的作用是另一个尚未完全了解的领域。这包括对幼稚B细胞和记忆B细胞在不同肿瘤中的不同作用的更好的描述。记忆B细胞是一个动态的成熟B细胞群体，它可以重新进入生发中心(因此也可以进入TLS)，对持续的肿瘤抗原产生反应。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。例如在卵巢癌中，至少80%的肿瘤含有> 1%的CD19+CD138-CD38highCD27+浆母细胞。记忆B细胞的寿命也很长，可达数十年。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，T细胞最终会耗尽，包括预防最初的临床反应后的复发。此外，记忆B细胞可以向局部T细胞呈递抗原，这也可能使肿瘤消退。这种效应在TLS中可能特别重要，在TLS中，T细胞可以接收激活信号，维持效应活性的基本基调，而高内皮小静脉可以保护它们免受TLS外的免疫抑制网络的影响。 然而，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。此外，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。

总结

几十年来，肿瘤免疫学一直局限于αβ T细胞反应。人们以往认为体液反应在癌症中的作用与肿瘤加速进展有关，这种错误的观点可能主要源于小鼠模型不能客观反映人类疾病的同型、较慢的进展、不同的炎症机制和突变负荷。目前迫切需要改进临床前模型，以更好地模拟大多数人类肿瘤的B细胞和浆细胞反应。最近的一系列临床研究表明，B细胞和浆细胞浸润，以及这些细胞在肿瘤微环境中产生的同型转换抗体，对现有的免疫疗法有更好的结果和更好的治疗反应有预测作用，而T细胞浸润只有在某些肿瘤中与B细胞同时聚集时才具有预测价值。与小鼠模型不同，人类肿瘤中产生的抗体似乎是由IgA和IgG 同型结合的，它们覆盖在肿瘤细胞表面。IgA和IgG也是主要由TLS产生的同型抗体，它们使瘤床上的淋巴结结构变得扁平，这往往也预示着肿瘤更好的预后和增强的免疫治疗反应。该领域迫切需要指南对不同复杂程度的淋巴样聚集物进行分类，以准确描述TLS成熟的不同阶段，以及其不同的功能。TLS如何促进抗肿瘤免疫也是许多实验室密切研究的课题。了解TLS在瘤床上的作用，以及TLS中各组分之间免疫功能是如何协调的，可能会有助于开发新的免疫疗法，并再现乃至增强它们在不可切除肿瘤中的免疫保护作用。总的来说，肿瘤免疫学关于B细胞反应如何促进抗肿瘤免疫、如何在瘤床上产生抗体并影响患者预后的流行观点正在悄然转变。到目前为止，大多数在大量人群中有效的疫苗，包括针对病毒性疾病的疫苗，都依赖于抗体反应的程度，深入了解和靶向癌症中的体液反应，将有望开发更有效的抗癌疫苗和免疫疗法，从而通过细胞免疫与体液免疫地充分高效协调对人类肿瘤进行免疫控制。

编译：吕晓彬  曹书梅

审校：张军  缪长虹

参考文献：

Conejo-Garcia JR, Biswas S, Chaurio R, Rodriguez PC. Neglected no more: B cell-mediated anti-tumor immunity. Semin Immunol. 2023;65:101707. doi:10.1016/j.smim.2022.101707   

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