研究人员将新生成的泛癌 scRNA-seq 数据集与其他 54 项已发表的研究组合在一起,通过严格的质量控制和筛选,编制了包含19种主要癌症类型的649名患者的948个样本的511847个B细胞的单细胞转录组图谱,主要涵盖了肿瘤组织、邻近非肿瘤组织(ANT)和外周血。根据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。将上述五个主要簇分别聚类,发现了总共 20 种不同的细粒B细胞亚型,每种亚型都有特定的特征基因。重建的BCR序列能够检查 TIBs 的各种克隆型特征(STAR方法),在B细胞主要谱系中发现了不同的同种型分布模式。并且研究人员在12个肿瘤组织上用四个面板进行了多重免疫荧光实验,绘制肿瘤中B细胞主要谱系的空间布局。

研究人员利用泛癌图谱检查不同癌症间TIBs的异质性,发现不同肿瘤中B细胞比例因癌症类型而异。在一些起源于粘膜组织的癌症类型中,观察到ANT和肿瘤之间B细胞群大小呈正相关,这反映组织中炎症状态或TLS的存在可能导致观察到的B细胞水平较高。研究人员根据主要谱系比例发现TIBs的组成异质性,可能受到宿主器官固有特征的影响。总体而言,综合数据集提供了对泛癌水平TIBs复杂性和异质性的见解。

泛癌图谱还可以分析稀有细胞类型的相关转录特征和转换动力学。以Bgc细胞为例,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T细胞活化、抗原加工和呈递调节途径,c13参与细胞增殖相关途径,并且c12和c13的丰度是相关的,表明它们经常共存,存在状态转换。为了进一步阐明Bgc细胞的进化动力学,研究人员根据相应细胞的第三个互补决定区(CDR3)序列(STAR 方法)计算重建了谱系树,发现c12和c13细胞之间的多轮交替转换表现为SHMs逐渐积累,并且伴随着这一过程出现了Bm细胞和PC。研究人员继续探索Bgc细胞与其他B细胞亚群和肿瘤内其他免疫亚型关联性,发现CD4 T滤泡辅助细胞(Tfh)细胞与Bgc细胞表现出最强的正相关。

使用跨组织转录组学和BCR数据,从肿瘤富集度、克隆扩展和增殖三个角度,确定可能参与肿瘤相关免疫反应的关键B细胞亚群。数据显示,循环B细胞和组织浸润B细胞之间存在显著差异,其中在相对有限的Bm细胞克隆扩增中,c08_ABC_FCRL4亚群在肿瘤内显示出明显更高的克隆扩增水平。
接下来,研究人员进一步关注ASC谱系的特征,发现ASC在癌症类型中具有最高的变异性,在来源于胃肠道和呼吸组织中,正常的黏膜免疫由丰富的IgG抗体守护,但在肿瘤和ANT中c16、c17丰度存在显著差异。进一步比较肿瘤和ANT间ASCs的同种型组成差异,发现IgG1是肿瘤样本中ASC中最常见的同种型。在CRC肿瘤中,IgA细胞主要聚集在肿瘤区域附近的粘膜区域,而IgG细胞主要存在于肿瘤区域内,总的来说,肿瘤中ASCs 的同种型从IgA偏向于IgG同种型,推测IgG PC可能参与抗体相关反应。

为了进一步了解B细胞亚群在肿瘤中的作用,研究人员利用TCGA数据来探测B细胞亚群特征与校正总B细胞丰度与癌症患者总生存期的关联。B细胞亚群与患者预后相关性依赖癌症类型,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。
据报道调节性B细胞(Bregs)起促肿瘤作用并与不良预后相关,研究人员检测Bregs的细胞因子表达,发现IL10的表达分散在不同的B细胞主要簇中,并且这些不同簇中也高表达其他标志物,简而言之,这些结果表明B细胞分化阶段的标志物会变化,至少Bregs或IL10 B细胞可能不代表B细胞的不同谱系。

文章前面指出FCRL4 Bm细胞在肿瘤中的关键作用,进一步分析发现它几乎在所有癌症类型的肿瘤中,其中一小簇Bm细胞被区分为FCRL4 Bm细胞,肿瘤浸润FCRL4 Bm细胞与先前报道的ABC的转录存在相似性,因此,将这类细胞命名为肿瘤相关ABC(TAAB)。
进一步探索TAABs 在肿瘤中的分子特性,发现TAAB表现出B细胞活化标志物的表达升高,利用SCENIC的调节子分析也证实了这些转录因子的活性,这些结果表明TAAB可能在肿瘤中经历抗原刺激的激活。将伪时间与基因表达谱相关联表明,伪时间的增加伴随着ABC标志基因、T细胞共刺激相关基因、MHC-II基因和炎性细胞因子受体的逐渐上调。

文献报道TIBs参与其他免疫细胞,尤其是T细胞,研究人员探索TME中TAAB的特征,对来自三种癌症类型的7个肿瘤样本进行mIHC定位,定量发现TAAB与最近的CD4T细胞中位距离约10 μm,TAAB和CD4 T细胞之间的连接处有明显的HLA-DR表达,表明TAAB可能通过MHC-II抗原呈递为CD4 T细胞活化提供信号。肿瘤样本上的mIHC显示,位于TAAB附近(< 20 μm)的CD4 T细胞表现出更高的活化标志物CD69表达。IL-21已知可促进B细胞活化和扩增,并作为PC分化的最有效诱导剂发挥作用,仅由CD4 T细胞的CXCL13亚群表达,在TAAB中显示出比肿瘤中所有其他Bm亚群更高的信号活性,意味着TAAB和肿瘤反应性CD4 T细胞在TME中共存。
综上所述,TAAB通过与CD4 T细胞相互作用,作为抗原呈递细胞参与T细胞反应和作为介导体液反应的PC前体,与它们在多种癌症中的良好预后相关,与整体B细胞存在无关。












