肿瘤浸润B细胞与免疫治疗
曹文杰 魏瑗 综述 邝栋明 审校
肿瘤免疫微环境由复杂的组分构成，这些组分共同影响并决定肿瘤的生长、治疗响应性以及患者预后等。在多种不同的肿瘤中，靶向或利用宿主免疫系统进行抗肿瘤治疗已经被证实是可行的做法。虽然阻断PD-1和CTLA-4的免疫检查点(Immune checkpoints，ICP)疗法为癌症治疗开启了新篇章，但在多种肿瘤中的临床缓解率仍然较低[1-2]。因此，有必要寻找免疫新靶点并开发更多的免疫治疗药物。
B细胞是构成肿瘤免疫微环境的重要组分。肿瘤内部含有丰富多样的B细胞群体，以至于同一类型肿瘤不同患者的肿瘤浸润B细胞(Tumor infiltrating B cells，TIL-Bs)构成均不一致[3]。根据TIL-Bs在肿瘤内的功能，可以大致分为分泌抗体的肿瘤浸润浆细胞(Tumor infiltrating plasma cells，TIL-PLCs)、免疫调节性B细胞(Regulatory B cells，Bregs)和具有抗原呈递能力的B细胞(Antigen presenting B cells，APBs)等[4]。庞大且复杂的异质性意味着TIL-Bs拥有着具体且丰富的免疫调控作用，继而对肿瘤进展有着多种的影响。已有研究显示靶向某些类型的TIL-PLCs和Bregs有助于增强ICP疗法的响应性及疗效。然而，目前探索靶向TIL-Bs的免疫疗法研究极其匮乏，也少有概述和总结TIL-Bs异质性构成与免疫调控关系的文献综述。
本文总结了TIL-PLCs、Bregs和APBs在肿瘤免疫治疗领域的新近研究进展，分析了靶向TIL-PLCs影响ICP疗效的作用与可能机制，以及浆细胞对接受ICP疗法病人预后的指征价值。此外，本文还介绍了主要的Bregs亚型，以及靶向清除肿瘤内Bregs的主要策略及其与ICP协同的抗肿瘤效果。在APBs描述部分，重点关注APBs过继细胞疗法的临床前和临床研究数据及应用前景。最后对未来TIL-Bs可能的研究方向进行了展望。概述和总结TIL-Bs异质性构成，了解和分析TIL-Bs异质性与肿瘤免疫的关系将有助于研究人员探索和开发靶向TIL-Bs的免疫疗法，推动TIL-Bs研究领域的发展。
与正常B细胞群相比，TIL-Bs的亚群具有复杂的异质性[5]，其中记忆B细胞和浆细胞具有最复杂的异质性[6-7]。浆细胞的异质性体现为浆细胞的抗体类别转换，且与肿瘤免疫密切相关。在肝细胞癌中，Wei等[8]发现浆细胞表达大量的γ链恒定区(Germline γ-chain constant region，Cγ)，这是细胞通过类别转换重组形成IgG的特征。scRNA-seq数据显示非小细胞肺癌(Non-small cell lung cancer，NSCLC)中B细胞主要由原初型样亚群和浆样细胞(Plasma-like cells)组成，其中TIL-PLCs以IgG抗体类型为主[9]。单细胞IgH(免疫球蛋白重链)分析指出三阴性乳腺癌患者的肿瘤较外周血中含有更高比例的IgG阳性细胞、较少IgD和IgM阳性细胞，而IgA阳性细胞的比例基本没有差别，这说明三阴性乳腺癌中大部分TIL-Bs都是B细胞受体(B cell reccptor，BCR)活化的细胞[5]。在前列腺癌中，研究人员发现浆细胞倾向于IgA的转换[10]，而前列腺癌中IgG的表达量与病人的良好预后呈现正相关[11]。由于许多毒素和外源性物质也是致癌物，在抵御环境异生物质的过程中，IgE提供针对癌变和癌症的保护性免疫[12]。因此在高癌变风险暴露组织中，IgE+浆细胞可能发挥着其他浆细胞无法替代的作用。
长期以来浆细胞在抗肿瘤治疗中的作用被低估，新近研究结果愈发突显浆细胞在ICP临床治疗中的重要作用。抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用(Antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity，ADCC)是肿瘤抗原特异性B细胞参与抗肿瘤反应的重要免疫防御机制。NK细胞是表达Fc受体(Fc receptor，FcR)的细胞毒作用细胞，因此它也是ADCC主要的效应细胞。靶向NK细胞ICP的单克隆抗体可以激活NK细胞并增强肿瘤抗原特异性抗体相关的ADCC，如莫那立珠单抗(Monalizumab)通过阻断NKG2A，激活NK细胞，执行细胞毒效应[13]。因此肿瘤相关IgG1含量高的患者对这种药物的响应性会更好[14]。已有研究证实IgA(尤其是靶向肿瘤抗原，如HER2/neu+和EGFR+肿瘤[15-16]的IgA)可通过FcαRI结合巨噬细胞和嗜中性粒细胞，驱动ADCC和抗体依赖性细胞吞噬作用(Antibody-dependent cellular phagocytosis，ADCP)杀死肿瘤细胞[15，17]。值得一提的是，与具有相同可变区的IgG相比，IgA可通过嗜中性粒细胞发挥更强的ADCC和ADCP[15，18]。虽然相比于IgG和IgA，体内IgE浓度低且IgE+浆细胞寿命短暂，但IgE在应对致癌物质和避免癌变过程中具备独特的免疫功能。7，12-二甲基苯并(a)蒽(7，12-dimethylbenz[a]anthracene)是常见的致癌物质，人体长期暴露在有7，12-二甲基苯并(a)蒽的环境中可能会导致皮肤癌的发生。Crawford等[12]研究显示7，12-二甲基苯并(a)蒽诱导的上皮DNA损伤会刺激组织驻留的γδT细胞，从而启动CD4+αβT细胞分泌IL-4，促进IgE+B细胞的产生，进一步防止皮肤癌变。除了预防癌变，IgE类型的FRα抗原特异性抗体通过巨噬细胞介导的ADCC和ADCP治疗卵巢癌，治疗效果甚至优于具有同等特异性的IgG1类别抗体[19-21]。另一方面，IgE也能趋化效应细胞(如单核/巨噬细胞)至卵巢癌附近，并促进它们向抗肿瘤的方向极化[19]。因此，根据病人的实际情况以及抗体药物类别特性，调整用药策略或可增强抗体介导的肿瘤杀伤及机体保护性免疫效应。
除与免疫治疗直接相关，浆细胞的抗体类别也逐渐成为ICP临床反应的参考指标。在首个晚期或转移性非小细胞肺癌患者(铂类治疗失败)PD-L1治疗的Ⅱ/Ⅲ期临床试验(“POPLAR”及“OAK”)中，Patil等[22]证实接受阿替利珠单抗治疗后TIL-Bs和浆细胞与病人良好的整体生存呈显著的正相关。Leader等[23]定义了一组指征病人无进展生存期的免疫模块(Immune module)——LCAMhi，该模块也能指征阿替利珠单抗治疗后病人良好的整体生存时间，高密度的IgG+浆细胞和低密度的B细胞是其中一项指标。Shalapour等[10]发现在耐受奥沙利铂的前列腺癌小鼠模型中，IgA+浆细胞同时具备分泌IL-10和表达PD-L1的能力，因而也会导致CD8+T细胞耗竭。而使用阿替利珠单抗治疗则可阻断IgA+浆细胞的免疫负调控功能，从而防止T细胞耗竭，最终使一线铂类化疗失效患者从PD-L1抑制剂治疗中获益[24]。然而浆细胞在ICP临床治疗中作用的分子机制仍不清楚，加快肿瘤中浆细胞的研究步伐将有助于推动抗肿瘤免疫疗法的发展。
肿瘤浸润Bregs通常指产生IL-10和TGFβ的B细胞。随着大量研究证据的出现，研究者认为CD138hi浆细胞(浆母细胞或浆细胞)是自身免疫病、感染性疾病和肿瘤中IL-10的主要来源[25]。在前列腺癌小鼠模型中，研究者发现IgA+浆细胞具有免疫调节功能[10]。虽然理论上癌细胞的免疫原性死亡会增强CD8+T细胞的肿瘤杀伤效率，但奥沙利铂无法控制小鼠较大的前列腺癌肿瘤生长。随后机制研究证实奥沙利铂会同时促进IgA+CD19+CD138+B220loBregs的分化，这种IgA+免疫调节浆细胞表达IL-10、PD-L1和FasL，从而抑制CD8+T细胞的抗肿瘤功能[10]。在非肿瘤模型中也鉴定了诸如LAG3+CD138hiBregs[25]、CD138+CD44hiCD43hiCXCR4hiMHC-IIhiB220loCD38loCXCR5loBlimp-1loBregs[26]，然而肿瘤中是否存在上述表型的Bregs仍有待进一步探索。
除免疫调节性浆细胞以外，肿瘤中也存在着非浆细胞样的Bregs。Blair等[27]从健康人外周血中分离并证实CD19+CD24hiCD38hiB细胞在体外抑制Th1细胞分化，这种抑制作用主要通过IL-10的释放以及CD80/CD86的结合介导。Flores-Borja等[28]进一步证实外周血中这群Bregs维持着调节性T细胞(Regulatory T cells，Tregs)和Th1/Th17“细胞池”的分化平衡。一方面Bregs抑制CD4+T细胞向Th1/Th17分化并控制过度促炎细胞因子的产生；
另一方面，Bregs可将效应T细胞转换成Tregs，调节免疫效应，避免过激的自身免疫发生[28]。多发性骨髓瘤环境中也存在同样表型的CD38hiBregs，通过IL-10维持免疫抑制微环境[29-30]。产生IL-35的B细胞(i35-Bregs)是新近发现的Bregs亚群。尽管一些研究分别在体内外证实重组因子IL-35与i35-Bregs的分化有关[31]，但目前诱导i35-Bregs分化的主要细胞类型和IL-35产生的主要分子机制仍有待深入研究和阐明[32]。在许多肿瘤组织中都检测到增多的i35-Bregs，并且已经证实i35-Bregs与胃癌进展有关[33]。在乳腺癌小鼠模型中，i35-Bregs细胞通过诱导Tregs分化和免疫抑制效应而促进肺转移灶的形成[34]。在胰腺癌中，Bregs通过IL-35发挥抑制CD8+T细胞浸润和细胞毒性效应的作用[35]。
由于在肿瘤中Bregs主要执行免疫调节的功能，靶向和消除Bregs有希望成为有效的抗肿瘤免疫疗法。在结直肠癌[36]和皮肤T细胞淋巴瘤[37]中，消除CD20+B细胞能积极地控制疾病进展。然而，在部分肿瘤中Bregs和IL-10+浆细胞通常不表达CD20膜蛋白，因此靶向CD20的抗体治疗通常不能清除这些免疫抑制性B细胞[10，38]，这可能就是CD20抗体疗法不能遏制肾细胞癌和黑色素瘤进展的原因之一[39]。由于CD20抗体并不能有效清除免疫抑制性B细胞，CD38[29]、CD138[40]和质膜IgA正逐渐成为可替代CD20的药物靶点。在多发性骨髓瘤病人体内，CD38不仅表达在骨髓瘤细胞表面，也能表达在髓系抑制性细胞和Bregs表面，因此CD38+Bregs与削弱免疫监视并促进疾病进展有关。通过达雷妥尤单抗(Daratumumab)可以有效清除上述细胞，恢复ADCC介导的癌细胞清除[29-30]。此外，靶向清除CD138+骨髓瘤细胞的雷英妥昔单抗(BT062)已经进入Ⅱ期临床试验(ClinicalTrials.gov identifier，NCT01001442)，用于治疗复发难治性多发性骨髓瘤患者。虽然BT062可以靶向CD138+骨髓瘤细胞，但是目前仍不清楚骨髓瘤患者免疫抑制微环境中是否存在CD138+Bregs，以及BT062是否能靶向清除肿瘤免疫抑制环境中的Bregs。
大部分实体瘤都不同程度地存在着免疫抑制现象，因此很容易联想到能否通过阻断Bregs的调节功能从而增强患者ICP治疗响应和疗效。无论是在胰腺癌小鼠模型中还是胰腺癌患者体内，PD-1抗体疗法均不能抑制胰腺癌细胞增殖和疾病进展[41]。有报道指出，通过基因编辑完全敲除小鼠IL-35的表达，胰腺癌恢复了对PD-1抗体疗法的敏感性[42]。进一步研究发现Bregs通过分泌IL-35抑制胰腺癌中CD8+T细胞的浸润和效应功能。因此特异性敲除小鼠B细胞中的Ebi3(IL-35亚基)可显著增强PD-1抗体的治疗效果，抑制胰腺癌的生长[35]。虽然愈来愈多的研究证实肿瘤中存在免疫调节功能的Bregs，但很遗憾目前针对Bregs的定制疗法仍鲜有研究。
有学者认为APBs摄取非特异抗原的能力不足，并且抗原特异性B细胞在肿瘤中浸润的数量稀少[43]。因而大多数研究者都倾向寻找和发掘如何提高树突细胞(DCs)的抗原呈递功能，促进T细胞免疫，例如基于DCs的抗肿瘤疫苗[44]。事实上，有报道指出抗原浓度较低时B细胞比DCs的抗原亲和力更高[45]。另一方面，出于经济成本考虑，制备大量DCs用于临床抗肿瘤疫苗显然是更难实现的，基于APBs的抗肿瘤疫苗成为了DCs疫苗的首选替代方案[44]。
由于重组CD40L蛋白可以提供特异性的B细胞增殖和激活信号，因此成为了诱导APBs的优势方案，由此生产的治疗型B细胞称之为CD40B细胞[46]。Ritchie等[47]向小鼠体内注射淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒(LCMV)糖蛋白抗原刺激后的CD40B细胞能明显抑制LL-LCMV(表达LCMV糖蛋白33-41残基片段的Lewis肺腺癌LLTC细胞系)细胞系皮下外植瘤的生长。其他临床前实验也相继提出利用抗原特异性B细胞进行免疫治疗似乎可进一步提升抗肿瘤疗效[48-49]。Moutai等[50]分离小鼠鸡蛋溶菌酶(HEL)抗原特异性B细胞，并用表达CD40L和BAFF的细胞及重组IL-4和IL-21共同诱导B细胞激活和扩增，形成了体外诱导的生发中心B细胞(iGB，induced germinal center B cell)。向稳定表达抗原HEL的B16黑色素瘤小鼠注射iGB可有效减少和消退肺转移灶。在E.G7淋巴瘤和Panc02-OVA胰腺癌小鼠模型中，Wennhold等[49]证实相比多克隆非特异性B细胞通过胞吞方式摄取抗原，B细胞通过抗原特异性BCR能更有效地摄取、加工和呈递抗原，促进抗肿瘤免疫反应和肿瘤消退。除了上述直接通过体外技术将抗原加载到B细胞，还可通过肿瘤患者的活检样本和血液中分离已具备抗原特异性BCR的B细胞。目前在小鼠中使用分离的抗原特异性CD40B细胞能获得良好的抗肿瘤效果[50]。目前有一项临床研究显示体外培育的药品生产质量管理规范(GMP)级B细胞可用于快速恢复异种基因干细胞移植患者的体液免疫，他们开展的剂量递增临床研究证实B细胞过继转移疗法的耐受性良好[51]。综上，未来仍值得继续开展APBs过继细胞疗法的相关临床研究。
充分理解TIL-Bs异质性及其在免疫微环境中的作用机制有助于研究者开发靶向特定B细胞亚群的抗肿瘤免疫疗法。除了TIL-Bs的亚群分类和组成，空间三维结构特性也赋予了B细胞异质性更多的内涵。空间上，B细胞与癌巢的距离、B细胞处在的基质环境或不同B细胞周围细胞的构成情况的差异都可能与免疫治疗响应性和病人临床预后等情况相关[4]。随着空间转录组学和多组学研究的兴起，B细胞亚群的空间结构特性将得到更充分的挖掘[52]。未来研究中更多更新的空间研究技术将为B细胞在肿瘤免疫中的作用与机制提供新的见解，为抗肿瘤免疫治疗创造更有价值的临床疗法。
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