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一、研究背景
肿瘤免疫治疗的成功激发了对肿瘤整体生态系统，特别是肿瘤微环境(tumor microenvironment, TME)方面的深入探索。肿瘤浸润T细胞和骨髓细胞功能状态和异质性的综合图表启发了多种新的治疗策略。尽管如此，只有一些患者获得了长效反应，且不同癌症类型之间的反应差距很大。因此在泛癌症水平上对TME的完整理解是有必要的，以充分释放人类癌症免疫监测的潜力。B细胞作为免疫系统的核心组成部分，在免疫中发挥重要作用，但它们却少有人关注，肿瘤浸润B细胞(TIBs)的组成和功能异质性也尚未得到系统的研究。
二、实验结果
1、 B细胞泛癌单细胞图谱的构建
研究人员将新生成的泛癌scRNA-seq数据集与另外54项已发表的研究组合在一起，以阐明TIB的泛癌特征。随后编制了一份高质量的单细胞转录组图谱，包含511847个B细胞，来源于19种主要癌症类型的649名患者的948份样本，主要涵盖肿瘤组织、邻近非肿瘤组织（ANT）和外周血。正如预期的那样，基于它们的典型标记物的高表达区分了五个B细胞群，即Bn细胞、Bm细胞、Bgc细胞、抗体分泌细胞（ASC）和循环B细胞(图1B)。通过重建的BCR序列能够明确TIB的各种克隆型特征（STAR方法）。同时研究人员在12个肿瘤组织上进行了四个面板的多重IHC（mIHC）以绘制肿瘤中B细胞主要谱系的空 间布局。
图1. 泛癌B细胞单细胞图谱。
2、B细胞在不同癌症类型中的异质性
不同癌症类型中B细胞的比例差异很大，而泛癌症图谱使我们能够系统地检查跨癌症类型的TIBs异质性。考虑到即使在患有相同癌症类型的患者中TIB水平不一（图2A），研究人员假设TME特异性细胞间通讯也可能影响B细胞浸润。在此基础上，根据主要谱系比例检查了TIB的成分异质性（图2D）。一般来说，Bgc细胞仅占TIB的不到5%，代表了肿瘤部位相对较小的群体。Bn细胞在癌症类型中表现出稳定的患病率（10%-15%），而Bm和ASC比例具有较高的可变性。此外，通过癌症类型分层描述了B细胞亚群水平的异质性（图2E）。总体而言，该综合数据集深入了解了全癌症水平TIB的复杂性和异质性。
图2. B细胞在不同癌症类型中的异质性。
3、人类肿瘤生发中心反应综述及与肿瘤免疫应答相关的潜在B细胞亚群
该图谱还提供了分析稀有细胞类型的机会。以Bgc细胞为例，观察了它在TME中的转录特征和转换动力学。研究人员确定了两个Bgc亚群，c12和c13，并证实了它们在几乎所有分析的癌症类型中存在。c12细胞参与表达调节T细胞活化、抗原加工和呈递途径的基因，而c13细胞在细胞增殖相关途径中上调。
接下来，研究人员开始探讨Bgc细胞与其他B细胞亚群和肿瘤内其他免疫细胞亚型的关联。有Bgc细胞的肿瘤中Bn和Bm细胞的丰度似乎明显高于没有Bgc细胞者，而浆细胞（plasma cells，PCs）的患病率没有显著差异（图3F）。接着利用跨组织转录组学和 BCR 数据，专注于从肿瘤富集程度、克隆扩增和增殖三个角度筛选确定可能参与肿瘤相关免疫反应的关键 B 细胞亚群。结果显示FCRL4+Bm细胞具有强大的增殖能力，表明它们在TME内持续存在。
图3. 人类肿瘤中生发中心反应的概述。
4、FCRL4+和应激性Bm细胞与患者预后有关
接着研究人员在校正了总B细胞丰度的影响后，利用TCGA数据进一步了解B细胞亚群在肿瘤中的作用，探索B细胞亚群特征与癌症患者总生存率的关系。值得注意的是，B细胞亚群显示出癌症类型依赖性与患者预后的相关性。FCRL4+ Bm特征表达相对较高的患者在泛癌水平上往往表现出较长的生存期。
5、肿瘤相关ABCs的活化表型
上述结果共同指出了FCRL4+Bm细胞在肿瘤中的关键作用。接着通过分析BRCA患者转座酶可及染色质（scATAC-seq）数据集的单细胞测序分析，研究了TIB的表观基因组格局。在表观遗传水平上，所有B细胞主要谱系都可以通过STAR方法很容易地识别出来。一小群Bm细胞被区分为FCRL4+Bm细胞（图4B）。深入研究该亚组的特异性可及染色质区域，发现c08细胞转录标记基因的DNA片段的开放性增强（图4B），进一步证实了FCRL4+Bm细胞的表观遗传独特性。因此，FCRL4+Bm细胞可能是癌症类型中常见的稳定细胞类型。考虑到肿瘤浸润的FCRL4+Bm细胞与先前报道的ABCs的转录相似性（图1C和4C），我们因此将其命名为肿瘤相关ABCs（TAABs）。
随着实验的深入，更多结果表明TAABs可能在肿瘤中被抗原刺激激活，是一种环境依赖的ABC标记物，对肿瘤内的TAAB有偏好。此外，TAABs上调MHC-II基因，提示其抗原呈递潜力(图4C)。
图4. 肿瘤相关非典型B细胞的表观遗传和转录特征。
6、TAABs与CD4 T细胞相互作用，可作为免疫治疗反应预测因子
在整个肿瘤切片中，定量评估显示TAABs与距离最近的CD4+ T细胞之间的空间关系比CD8 + T细胞和CD68 +骨髓细胞更密切(图5B)。附加的mIHC显示在TAABs和CD4+ T细胞之间的连接处有明确的HLA-DR表达，提示TAABs可能通过MHC-II抗原呈递为CD4 T细胞激活提供潜在信号。进一步研究TAABs与CD4 T细胞之间的关系。
结果提示TAAB和肿瘤反应性CD4 T细胞在TME中共存。肿瘤反应性CD4 T细胞，可能与TAABs合作激活并向PCs分化。
总的来说， TAAB通过与CD4+T细胞相互作用，可能表现出TIB相关抗肿瘤活性的两个方面，作为抗原呈递细胞参与T细胞反应，同时作为PC前体介导反应。这与它们与多种癌症的良好预后的关联相一致。
图5. TAAB的细胞通讯和临床关联。
三、总结
总之，研究人员通过整合来自19种主要癌症类型649名患者中的B细胞scRNA-seq，建立了一个全面的人类癌症B细胞转录组学数据库。阐释了不同类型癌症中B细胞的丰度和异质性特点，并观察到抗体分泌细胞同种型的免疫球蛋白G (IgG) 偏态。此外，还鉴定出了两类细胞：应激反应记忆B细胞和肿瘤相关非典型B细胞 (TAABs)，这两群细胞在多种癌症中呈现出一致的预后潜力。此外，TAABs 具有高克隆扩增水平和增殖能力并与肿瘤中活化的 CD4+ T细胞密切相关，可作为肿瘤免疫治疗的预测指标。这为进一步探索B 细胞在癌症中的功能特征和多样性奠定了基础。更多详情还请大家移步原文，仔细品鉴。
