新知一下
海量新知
6 6 5 1 9 5 1

万字综述 |免疫疗法的后起之秀:肿瘤浸润性B细胞

药渡 | 医药研发大数据综合信息服务平台 2022/11/09 17:38

迄今为止,尽管免疫治疗的研究主要集中在T细胞上,但越来越多的证据表明, 肿瘤浸润性B细胞和浆细胞(统称为肿瘤浸润性B淋巴细胞(TIL-Bs))在肿瘤抑制中具有至关重要的协同作用。 在许多癌症中,TIL-Bs在标准治疗和免疫检查点抑制的背景下都显示出强大的预测和预后意义,利用其独特的免疫特性为新的治疗方向提供了前景。


虽然该领域仍处于起步阶段,但最新研究发现: TIL-B可以通过其独特的抗原呈递方式促进T细胞的抗肿瘤免疫。 它们在聚集和维持涉及T细胞、髓样细胞和自然杀伤细胞的免疫“热”肿瘤微环境中发挥重要作用,并且它们具有通过缓解自我耐受机制的潜力。 本文我们将探讨与其他免疫细胞亚群协同增强TIL-B反应最有前景的方法,以扩大癌症免疫治疗的范围和效力,延长其持久性。

1

介绍


尽管在免疫检查点抑制和过继性T细胞治疗的时代,T细胞在抗肿瘤免疫中的关键作用已变得无可争议,但这些研究同样揭示了T细胞反应的许多局限性和脆弱性,促使我们迫切需要了解和利用正交免疫机制。

大量新研究表明, 肿瘤浸润性B细胞和浆细胞(PC)(统称为肿瘤浸润性B淋巴细胞(TIL-Bs))是抗肿瘤反应中强有力的多方面参与者。 TIL-Bs本身很少被发现,而是与T细胞、髓样细胞和其他免疫细胞密切相关,在免疫性最强的“热”肿瘤中,通常大大超过健康非淋巴组织中B系细胞的水平(图1;见补充表1)。

事实上,功能耗尽或功能失调的CD8+和CD4+TILs经常表达B细胞招募的C–X–C基序趋化因子配体13(CXCL13),这表明,在面对肿瘤的持久性时,它们被编程为寻求B细胞帮助。这种相互作用最终可形成三级淋巴结构(TLSs),即在肿瘤基质中新生的淋巴结样结构,并积极参与启动和维持适应性免疫反应。

与T细胞类似,在大多数癌症中,TIL-Bs与阳性预后值相关(图1;见补充表2)。此外,它们可以强烈增强CD4+和CD8+TILs的预后影响,这种效应在含有TLSs4的肿瘤中表现得尤为明显。不仅如此,TIL-Bs还包含多种表型,包括效应B细胞和调节性B细胞(Breg细胞)亚群。
新知达人, 万字综述 |免疫疗法的后起之秀:肿瘤浸润性B细胞
图1 健康和恶性肿瘤中的B细胞

表1TIL-Bs识别的|抗原
新知达人, 万字综述 |免疫疗法的后起之秀:肿瘤浸润性B细胞
新知达人, 万字综述 |免疫疗法的后起之秀:肿瘤浸润性B细胞

TIL-Bs表现出抗原识别的特征,包括体细胞高突变、类开关重组、克隆扩增和分化为产生IgG或IgA的PC。 尽管肿瘤反应性CD4+和CD8+TIL通常识别突变蛋白质(新抗原),但迄今为止确定的TIL-Bs的靶抗原主要是自身蛋白,表明肿瘤可以破坏B细胞的耐受性。事实上,B细胞和T细胞使用的正交耐受机制在癌症治疗中提出了引人入胜的免疫学问题和令人信服的治疗方向。除了互补性之外, TIL-B 还具有很多的效应机制,使它们 不仅能够增强适应性免疫反应,还能够增强涉及补体、骨髓细胞和自然杀伤细胞的先天机制

虽然B细胞和PC在癌症免疫治疗领域的研究很少,但它们在自身免疫方面已经取得了一些进展,利用它们多管齐下的效应机制来介导有效、持久且通常不可阻挡的靶组织破坏,有时具有显著的选择性。下文总结了我们目前对人类癌症中TIL-Bs的理解,并强调了需要迫切关注的知识缺口。在了解了TIL-Bs在癌症免疫的主要方面的作用后,探讨了与其他免疫细胞亚群协同增强TIL-B反应最有前景的方法,以扩大癌症免疫治疗的范围、效力和持久性,使新一代的癌症免疫疗法成为可能。

1 B细胞的发育与耐受性


B细胞在骨髓中产生并成熟,在那里它们经历V(D)J重组,导致IgM同型B细胞受体(BCRs)的细胞表面表达(图2a)。 高达75%的未成熟B细胞具有自我反应性,并经历克隆缺失或受体编辑,其中产生第二个免疫球蛋白轻链,提供第二次降低自我反应性的机会 (图2b)。尽管如此,仍有相当大比例的自反应性B细胞进入外周,约占健康个体中成熟的幼稚循环B细胞的20%左右。这种自身反应性B细胞库被认为是避免B细胞库中出现巨大“缺口”的关键,否则这些缺口可能成为表达类似于宿主蛋白抗原的病原体的避风港。

事实上,自我反应性B细胞可以通过克隆赎回过程参与对感染因子的反应(图2b)。外周血B细胞耐受性由多种机制维持,主要机制是CD4+调节性T细胞(Treg)的抑制作用与CD4+滤泡辅助性T细胞(TFH细胞)和其他T细胞亚群的刺激作用相平衡。

Treg细胞的减少或TFH细胞的增加足以产生自身反应性B细胞。因此, 尽管B细胞和T细胞都受到中枢和外周耐受性的影响,但其确切机制和潜在的抗原库是不同的,从而产生了互补的、相互依存的自我定义 ,这对抗肿瘤免疫具有重要意义。正如后面所讨论的,有许多 TIL-B 识别自身抗原的例子(表 1;见补充表 3)。这表明许多 TIL-B 反应确实涉及外周耐受机制的破坏(图 2b),如在其他炎症环境,例如急性和慢性感染。
新知达人, 万字综述 |免疫疗法的后起之秀:肿瘤浸润性B细胞
图2 | B细胞分化和耐受性

2 TIL-B表型的新兴范围


高维流式细胞术和单细胞RNA测序(scRNA-seq)的出现使我们对B细胞成熟的理解从9个典型阶段(图2a)和7个核心标记提升到了大量整合发育、功能和克隆信息的分子表型。 有证据表明,健康人体血液中至少有 10 个 B 细胞亚群,淋巴组织中有 12-13 个,外周器官中有 14 个。 据报道,皮肤、肠道和肺上皮中存在组织驻留记忆B细胞,与组织驻留记忆T细胞类似,其特征是CD45RB和CD69的表达,并提供了抵抗再感染的第一道防线。

在自身免疫领域,人们对缺乏IgD和CD27表达的所谓双阴性B细胞非常感兴趣。尤其是双阴性B细胞的双阴性2(DN2)亚群,其表现出T盒转录因子21(TBX21,或T-bet)+CD11c+C–X–C基序趋化因子受体5(CXCR5)-CD21- 表型,产生自身反应性抗体,并与更具攻击性的系统性红斑狼疮和其他疾病相关。

至于记忆 PC,它存在于炎症组织中,在细胞因子如 IL-6、IL-12、肿瘤坏死因子 (TNF) 和 1 型干扰素的支持下,可在小鼠模型中诱导慢性免疫病理学。

文章还描述了 Breg 细胞在自身免疫、移植和感染中的作用。Breg 细胞比 Treg 细胞更难定义,因为它们缺乏类似于 Treg 细胞标记叉头盒蛋白 P3 (FOXP3) 的谱系标记,并且它们可以在 BCR 参与的影响下从任何 B 细胞发育阶段产生,Toll-like 受体 (TLR)–CD40 共刺激或细胞因子暴露。Breg细胞主要由其效应分子定义,其中主要是IL-10以及IL-35、肿瘤生长因子-β(TGFβ)和颗粒酶B(GZMB)。Breg细胞对CD4+和CD8+T细胞、树突状细胞和单核细胞具有抑制作用,同时对Treg细胞和不变的自然杀伤T细胞起作用。

对人类癌症的早期研究表明,TIL-B表型包括原始、活化和记忆B细胞、生发中心B细胞,PC及其中间产物。一些研究描述了非典型CD27− TIL-Bs中的记忆B细胞,可对应于上述双阴性B细胞。此外,耗尽的TIL-B表型(CD69+CD27-CD21-)与肺癌患者的Treg细胞相关。最近对患者肿瘤组织的 scRNA-seq 研究报告了从原始 B 细胞到 PC 的整个连续体的 2 到 13 种 TIL-B 表型。

总的来说,迄今为止所描述的TIL-B表型与健康供体中确定的典型B细胞亚群一致(图2a),尽管TIL-B在其中一些亚群中表现出更大的多样性。通过scRNA-seq,最异质的TIL-B亚群是记忆B细胞,它们通常根据其类别开关和CD27状态进行聚类,而PC则根据免疫球蛋白同种型进行聚类。生发中心B细胞(可能来源于TLS)可形成与光、过渡和暗区表型相对应的簇。

已经在人类肿瘤中对Breg细胞进行了描述,并且与在自身免疫中观察到的类似:Breg细胞可以来自于记忆B细胞、浆母细胞和浆细胞。值得注意的是,到目前为止,只有两项scRNA-seq研究报道了Breg细胞。这可能在一定程度上反映了一个生物信息学问题,因为在乳腺癌中发现了表达IL10、GZMB和PDCD1的TIL-Bs,但没有形成一个独特的表型集群。因此有必要为人类癌症中的Breg细胞定义更可靠的标记物,以便了解其特性及治疗它们的脆弱性。

有各种因素可以影响TIL-Bs的表型,包括疾病分期和肿瘤类型(图1)。例如,在更晚期的肺癌中观察到了从原始的B细胞向PC样B细胞的转变,这强调了在预后研究中将分期作为混杂因素的必要性。TIL-B表型在同一癌症的自发模型和移植模型之间可能不同,这是小鼠研究的一个重要考虑因素。

抗原是另一个重要因素。例如,TLSs和生发中心B细胞富含HPV+而不是HPV- 头颈癌,并且在小鼠乳腺癌模型中,肿瘤突变负荷的增加增强了B细胞和PC的浸润。

一项使用癌症小鼠模型的研究表明了细胞-细胞相互作用的重要性,在该研究中,肿瘤相关中性粒细胞通过TNF和TNF配体超家族成员13B(TNFSF13B或BAFF)等细胞因子诱导B细胞募集和分化为 PC。最后,Breg细胞分化与肝细胞癌肿瘤微环境(TME)中半成熟树突状细胞的相互作用有关,与乳腺癌、肺癌和卵巢腺癌中肿瘤源性自噬体刺激TLR2,乳腺癌中肿瘤源性白三烯B4 以及乳腺癌、宫颈癌、卵巢癌和结直肠癌中GZMB+Breg细胞的IL-21有关。

对scRNA-seq提供的TIL-B表型的日益了解开始转化为超越CD20等简单标记的预后研究。例如,一项针对鼻咽癌患者肿瘤组织的scRNA-seq研究发现,双阴性B细胞和PC分别与生存率呈负相关和正相关。相反,一项结直肠癌scRNA-seq研究发现,在癌症基因组图谱(TCGA)共群中,IgA+IGLC2+PC亚群与预后不良相关,可能对应于先前描述的免疫抑制IgA+细胞亚群。需要更多涉及其他肿瘤类型的研究来阐明新发现的TIL-B表型对抗肿瘤免疫和临床结果的贡献。

3 TIL-B邻域


与肿瘤浸润性T细胞类似,TIL-B至少存在于TME的三个不同结构区 :组织高度有序的TLS,类似于淋巴结;组织较少的基质浸润,涉及TIL-Bs、T细胞和巨噬细胞,我们这里称之为淋巴-髓样聚集物(LMA);上皮内浸润,TIL-Bs、T细胞和巨噬细胞与肿瘤细胞直接接触(图3)。我们将讨论在每一个隔间中对TIL-Bs的了解,强调我们理解中的主要差距和争议。
新知达人, 万字综述 |免疫疗法的后起之秀:肿瘤浸润性B细胞
新知达人, 万字综述 |免疫疗法的后起之秀:肿瘤浸润性B细胞
 图3 TIL-B邻域。a–d

4 三级淋巴结构


TLS是一种淋巴结样结构,对抗原和炎症刺激作出反应,在热肿瘤的基质中重新出现。虽然术语TLS被一些人用来描述任何淋巴聚集,但我们建议使用更严格的定义,至少包括含有CD21+滤泡树突状细胞(FDCs)的清晰划分的B细胞滤泡和含有常规树突状细胞和高内皮微静脉(HEVs)的相邻T细胞区(图3a)。在一些TLS中,B细胞滤泡包含由特征(和标记)定义的生发中心,如激活的FDC(CD21、CD23)、经历增殖和体细胞超突变的B细胞(Ki67、B细胞淋巴瘤6蛋白(BCL6)、激活诱导的胞苷脱氨酶(AICDA))、TFH细胞(CD4、BCL6、诱导性T细胞共刺激(ICOS)、PD-1)、浆细胞和PCs。在最近的一项乳腺癌研究中,生发中心的存在与TLSs70中TFH细胞与滤泡Treg细胞的良好平衡有关。与淋巴结类似,无生发中心的TLS与有生发中心的TLS分别被称为初级滤泡TLS和次级滤泡TLS 。

尽管有许多相似之处,但 TLS 显示出与淋巴结的结构差异,这可能对 TIL-B 反应有重大影响。TLS缺乏胶囊,这可能会导致更多的免疫调节因子和TME的凋亡和/或坏死。TLS的非包膜结构和近端位置可促进低丰度或高度上下文依赖性抗原(例如,翻译后修饰抗原)的摄取和呈现。这些特征还可以使B细胞和 其他TLS相关抗原呈递细胞(APC)更好地获得组织特异性自身抗原,从而促进维持自身耐受。

同样,TLS缺乏被膜下窦巨噬细胞,而被膜下窦巨噬细胞在向淋巴结中的B细胞递呈抗原中起着不可或缺的作用。目前尚不清楚肿瘤相关TLS是否包含结构良好的导管,这些导管在淋巴结中运输可溶性抗原,还是包含支持B细胞和T细胞相互作用的基质细胞网络,包括生发中心产生CXCL12的网状细胞和T细胞区中的成纤维细胞网状细胞。事实上,肿瘤相关的生发中心通常缺乏明确的暗区和亮区,这在正常淋巴结中是BCR亲和力成熟过程的组成部分。因此,可以合理推测, 与淋巴结相比,TLS可能产生具有不同抗原特异性的TIL-B反应

除了众所周知的能力产生高亲和力抗体对外来抗原,生发中心发挥重要作用在减轻双重风险体细胞高突变和亲和力成熟构成自我耐受方面:新BCR突变可以无意中赋予自动反应,和B细胞在基线可以成为激活和经历体细胞高突变的过程中克隆救赎。为了维持耐受性,健康组织中的淋巴结和生发中心有复杂的机制来检测、抑制、编辑和删除自身反应性B细胞(图2b)。B细胞、TFH细胞和滤泡Treg细胞之间的相互作用对减少自身反应性B细胞的存在和/或活性至关重要,任何一种细胞的破坏都足以促进自身抗体的产生。与癌症患者特别相关的是,PD-1和细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4(CTLA4)通路也是这一过程的重要组成部分。我们对肿瘤相关 TLS 执行这些复杂功能的效率知之甚少,其中自我和非自我之间的差异可能像单个氨基酸变化、翻译后修饰或简单地说 ,过度表达。从积极的一面来看,TLS可能是一个自我耐受机制充分放松的地方,允许产生自身反应性抗体,抵消新抗原和其他肿瘤特异性抗原的免疫编辑效应(图4)。消极方面,TLS可产生自身反应性B细胞和PC,这是与免疫检查点阻断相关的自身免疫介导毒性的基础,在罕见的情况下,还可产生副肿瘤综合征。事实上,据报道,TLS与卵巢癌中的副肿瘤综合征之间存在关联。在开发旨在增强TLS的免疫疗法时,需要考虑这些风险。
新知达人, 万字综述 |免疫疗法的后起之秀:肿瘤浸润性B细胞
 图4 癌症分子内表位从新表位扩散到自身表位的模型。

5 淋巴-骨髓聚集


如上所述,我们提出了通用术语“淋巴-骨髓聚集”来描述肿瘤中发现的TIL-Bs、T细胞和骨髓细胞的各种非滤泡聚集,预计未来的研究将揭示具有不同功能的LMA亚型(图3b,c)。 LMA 总是存在于 TLS 阳性肿瘤中,但它们具有更广泛的分布,包括几乎所有免疫热肿瘤。 以下是值得考虑的已知或预期 LMA 子类的示例:

1、早期、不成熟、停滞或收缩TLS。

毫无疑问,在肿瘤中发现的一些LMA与真正TLS的前体相对应。此外,由于TLS是短暂的抗原依赖性结构,如果同源抗原从TME中消失,它们可能会经历收缩阶段。虽然涉及实验诱导的TLS的小鼠模型为这些阶段提供了有用的见解,但该领域需要自发的原位肿瘤模型,以产生自然的TLS反应,如在人类癌症中所见。

2、卵泡外反应区。

B细胞活化、分化和亲和力成熟也可以发生在次级淋巴器官或炎症周围组织的生发中心以外的所谓滤泡外反应中。炎症组织中的滤泡外反应与称为T外周辅助细胞(TPH)的CD4+T细胞亚群有关,而不是TFH细胞。TFH细胞和TPH细胞均为PD-1高表达细胞,表达CXCL13和IL-21;然而,TPH细胞通常对BCL6和CXCR5呈阴性。值得注意的是,这些定义是不确定的,因为我们对非规范TFH样细胞的理解在继续加深。在自身免疫中,滤泡外反应涉及活化的B细胞、浆细胞和双阴性B细胞以及TPH细胞。虽然尚未在癌症中正式描述滤泡外反应,但发现TIL-Bs与乳腺癌早期TLS中具有PD-1high-bethighbHbCl6lowCxCR5-表型的产生CXCL13的CD4+T细胞相关,最近在鼻咽癌中也有类似发现。

3、 抗肿瘤效应区。

虽然抗体依赖性细胞毒性(ADCC)和抗体依赖性细胞吞噬作用(ADCP)被广泛视为TIL-Bs的重要效应机制,但这些活性的结构背景在癌症中仍不明确。在人类卵巢癌中,大基质LMA被描述为TIL-Bs、T细胞和大噬菌体聚集并混合。这些是巨噬细胞和邻近肿瘤细胞强烈表达PD-L1的部位,表明T细胞活性高,并产生相关的干扰素-γ(IFNγ)。鉴于这些PD-L1+区的强大、有利的预后意义,它们是由TIL-B衍生抗体刺激的ADCC和/或ADCP位点的有力候选。

4、浆细胞富集区。

在非常热的肿瘤中,PC可以支配基质室,取代癌相关的成纤维细胞和其他基质成分(图3d)。这在髓样乳腺癌患者中得到了很好的说明,在髓样乳腺癌患者中,致密的基质PC可产生肿瘤反应性抗体,并与异常有利的预后相关。


6 上皮内B细胞


最后,可以发现表达CD19和CD20等标记物的B细胞与T细胞和巨噬细胞一起直接浸润肿瘤上皮(图3b),这种模式对大多数癌症的预后有利(图1)。值得注意的是, 上皮内B细胞仅在一部分热肿瘤中发现,这表明它们与T细胞相比具有独特的进入通路或其他要求 。上皮内B细胞的表型、克隆性、抗原特异性和功能尚不清楚,但可能很快通过空间转录组学等方法揭示出来。

2

TIL-B邻域的形成与发展


根据上述内容,我们可以构建一个工作模型,说明不同的TIL-B邻域是如何产生和相互关联的。

TME中T细胞和髓样细胞的存在似乎是任何形式TIL-Bs的先决条件,因为后者在没有前者的情况下很少出现。事实上,已知功能失调或耗尽的T细胞会产生CXCL13,它与其他因素一起可能会启动活化B细胞和次级淋巴器官中启动的PC的募集。这将导致简单的LMA可能进化成为滤泡外反应的位点,进一步放大TIL-Bs和T细胞反应。

发性滤泡TLS形成的进展可能需要允许的基质和有利的细胞因子环境,而继发性滤泡TLS的形成可能还需要诸如高抗原载量(包括新抗原、癌-睾丸抗原和病毒抗原)以及有利的体细胞突变谱等因素。生产性次级滤泡TLS可以通过产生长寿的炎症性PC来“增压”TIL-B反应,这些PC定植于肿瘤基质并释放针对肿瘤相关、组织特异性和/或自身抗原的亲和力成熟抗体。

反过来,强有力的局部抗体供应将促进ADCC、ADCP和其他效应机制(稍后讨论),从而产生与抗肿瘤效应区相对应的LMA。与此模型一致,最近的一项研究证明TLS确实促进TME91中原位B细胞的成熟。应用空间转录组学和免疫组化方法对透明细胞肾细胞癌进行研究,结果表明, 与TLS—肿瘤相比,TLS+肿瘤表现出更广泛的B细胞表型多样性,增加了体细胞超突变和克隆扩增,浆细胞明显浸润肿瘤基质,IgG增强了肿瘤细胞的涂层

三级淋巴结构(TLS)由于与患者生存率和对传统疗法和免疫疗法的反应具有良好的相关性,近来受到了广泛关注。然而,TLS、淋巴髓样聚集物(LMA)和上皮内B细胞往往同时存在,这突出了区分其独立作用的重要性。

在一项胰腺癌研究中,只有组织成TLSs的B细胞才对预后有利。此外,在肺癌、黑色素瘤和胰腺癌中,继发性滤泡TLS比原发性滤泡TLS或LMA具有更强的预后影响。因此,在另一项黑色素瘤研究中,TLS含有较高比例的发生体细胞超突变的B细胞和较低比例的CD21+CD20+B细胞预后良好。

同样,在多种癌症类型中,继发性滤泡TLS比不太成熟的TLS、PD-L1表达或CD8+肿瘤浸润细胞(TIL)密度更好地预测PD-1–PD-L1阻断的临床反应。继发性卵泡TLS的显著作用表明,亲和力成熟、长寿的PCs可能是最重要的预后和预测因素。

然而,值得注意的是,在自身免疫和移植领域,继发性卵泡TLS的重要性仍未得到解决。在狼疮性肾炎中,累及B细胞和PC的LMA样浸润很常见,与不良的肾脏预后相关,而组织清晰的异位生发中心仅在少数(6%)患者中存在。此外,TLSs在长期存活的心脏和肾脏移植物中的存在,以及在许多TLSs中存在Treg细胞,表明了TLSs在移植中的耐受作用。

考虑到TLS是免疫反应开始而非完成的部位,人们可能会质疑为什么在任何情况下,TLS本身都应该是一个可靠的预后指标。有人可能会预测,与“效应区”相对应的LMA一旦得到更好的定义和客观测量,最终将代表最可靠的预后和预测指标。

3

TIL-B衍生抗体的靶点


在过去25年中,癌症患者血清抗体识别的抗原已通过SEREX、噬菌体展示和蛋白质阵列等方法进行了广泛的研究,为理解TIL-B相关抗体反应奠定了基础。已显示血清抗体可识别肿瘤相关蛋白,例如肿瘤蛋白 p53 和癌睾丸抗原 1B(CTAG1B;也称为 NY-ESO-1);来自移码突变和内源性逆转录病毒的多肽;和翻译后修饰,例如异常糖基化粘蛋白 1 (MUC1)。

尽管有这样的例子, 迄今为止确定的大多数血清抗体靶点都是未突变的自身蛋白 ,可以是核蛋白、细胞质蛋白、跨膜蛋白或分泌蛋白6。此外,尽管各方共同努力识别特定癌症所特有的血清学抗原,但迄今为止发现的大多数抗原具有广泛或普遍的表达模式,这表明它们产生于破坏的外周B细胞耐受机制,而不是传统的适应性免疫反应。p53在这方面提供了信息,因为已发现抗p53抗体主要识别野生型而非突变表位,再次表明自身反应性B细胞的参与。

截至目前,由TIL-B衍生抗体识别的抗原相对较少,因为在实验上,这需要从新鲜肿瘤中扩增TIL-B并纯化其分泌的抗体,或者从TIL-B中克隆抗体,并生产用于抗原发现的重组版本。迄今为止,仅鉴定出70种TIL-B靶抗原,主要来自乳腺、肺和卵巢肿瘤患者组织样本。

这些抗原跨越广泛的细胞室(即细胞核、细胞质、细胞外)和分子组成(例如核酸、脂质、蛋白质),尽管迄今为止蛋白质抗原的研究最多。许多对应于已知的T细胞抗原,包括癌-睾丸抗原(NY-ESO-1、CT45、CT47)、分化抗原(黑色素瘤相关抗原家族成员和MLANA)、过度表达抗原(MUC1)和突变抗原(p53、乳腺癌2型易感蛋白(BRCA2))。

其中一些与肿瘤发生有关(例如,p53、BRCA2、脑源性神经营养因子(BDNF)),而另一些广泛或普遍表达,如热休克和核糖体蛋白。 在HPV诱导的头颈癌中,TIL-B衍生抗体可识别病毒抗原(表1)。

迄今为止,还没有任何研究报道或设计用于检测新抗原特异性TIL-B衍生抗体。因此, 目前普遍的观点是,TIL-B反应主要涉及自身抗原 ,这可能反映了迄今为止在TIL-B抗原鉴定工作中主要使用野生型蛋白库和阵列所产生的方法学偏差,新抗原诱发抗体反应的倾向较低,和/或癌症更容易破坏与B细胞相关的外周耐受机制(图2b)。关于最后一点,最近发现TIL-B对自身蛋白基质金属蛋白酶14(MMP14)的反应涉及种系编码和体细胞超突变BCRs。

值得注意的是, 尽管血清和TIL-B抗体反应涉及相似类别的抗原,但它们似乎是不耦合的 。在卵巢癌中,抗p53和NY-ESO-1的自身抗体与CD20+TIL—Bs无关,即使在广泛的肿瘤去瘤后仍持续存在,排除了肿瘤驻留的B细胞和PC是其主要来源。类似地,在乳腺癌中,TIL-B源性和血清源性自身抗体反应在大多数抗原中是解耦的。

这些观察结果表明,血清抗体和TIL-B反应可以独立产生和持续。因此,可以想象,主要位于肿瘤引流淋巴结和骨髓而非TME的血清学反应可能是抗肿瘤抗体的主要来源。

4

TIL-Bs的治疗手法


很少有癌症治疗被设计成有意诱导TIL-B反应;然而,我们对TIL-Bs使用的无数细胞和抗体机制的不断理解提供了许多令人兴奋的机会。下面,我们将概述最近的研究观点和进展。

1 化疗和靶向药物


基线TIL-B密度与人类和小鼠的化疗反应呈正相关。此外,化疗可以进一步增加TIL-B密度和共刺激分子的表达,以及诱导TLSs。值得注意的是,化疗期间使用皮质类固醇可能对TLSs的生发中心形成有害。

与细胞毒性化疗相比,靶向药物与TIL-Bs的相互作用可能不同,因为在黑色素瘤患者中,TIL-Bs与BRAF和MEK抑制剂的反应呈负相关。STING激动剂可促进小鼠黑色素瘤模型中未成熟TLS的形成,并可能与诱导TLS成熟的药物结合使用。

最后,低剂量化疗、溶瘤病毒和双重检查点阻断的三重方案在乳腺癌小鼠模型中导致TIL-Bs增强和肿瘤消退增加。在这些早期研究的基础上,有必要开展进一步的工作,以确定使用化疗和靶向药物放大TIL-B反应的最佳策略。

2 免疫检查点封锁


据报道,PD-1+和PD-L1+TIL-Bs存在于多种人类癌症中,初步表明TIL-Bs可能直接受PD-1和/或PD-L1靶向免疫检查点阻断的影响;CTLA4表达的类似数据尚未报道。

大量证据表明,抗CTLA4和抗PD-1抗体阻断剂对TIL-Bs和TLS具有强烈的积极作用,反映了上述途径在调节B细胞、TFH细胞和滤泡Treg细胞之间的相互作用中所起的作用。基线TIL-B密度预测多发性癌症患者对PD-1和CTLA4阻断的反应,并且确实被免疫检查点阻断增强。在使用新辅助抗PD-1抗体治疗的非小细胞肺癌患者中,复发的肿瘤与密集的肿瘤免疫浸润相关,包括PCs和TLS的存在,而肿瘤中的非结构性淋巴聚集与反应无关。在尿路上皮癌患者中,肿瘤中存在基质B细胞和不成熟的TLS与联合抗CTLA4和抗PD-1抗体治疗缺乏反应有关,但治疗后在有反应的肿瘤中发现成熟的TLS ,表明TIL-B反应发生了实质性的、有利的转化。

临床前模型为免疫检查点阻断对TIL-Bs和TLS的有利影响提供了直接的机制证据。在小鼠乳腺癌模型中,需要B细胞对CTLA4和PD-1阻断产生反应,并且在放射治疗中添加抗PD-L1抗体将Breg细胞反应转化为与鳞状细胞癌模型中肿瘤控制改善相关的效应B细胞反应。

同样,在小鼠黑色素瘤模型中,免疫检查点阻断导致TLS的定量和定性改善,并提高黑色素瘤模型的疗效。最后,在肺癌模型中,抗 PD-1 抗体治疗增加了 TLS 的数量和 TLS 产生的 IgG,同时改善了肿瘤控制。因此,免疫检查点阻断提供了一种强大的手段来增强癌症中的 T 细胞和 B 细胞反应。

3 激动性抗CD40抗体


激动性抗CD40抗体正在对几种癌症进行临床评估,鉴于CD40在B细胞生物学中的中心作用,预计会强烈影响TIL-B反应。事实上,在间皮瘤模型中,抗CD40抗体治疗增强了TIL-B密度和B细胞依赖性肿瘤控制。在小鼠模型和癌症患者中,抗CD40抗体治疗导致循环B细胞水平急剧下降,同时增加共刺激分子的表达,这可能反映了激活诱导的血液渗出。在胶质瘤模型中,抗CD40抗体治疗诱导TLS和其他淋巴聚集,但这些与功能低下的T细胞、抑制性CD11b+B细胞和免疫检查点阻断反应受损有关。因此,需要进一步的研究来确定如何最好地调节CD40途径以利于TIL-B反应。

4 细胞因子治疗


细胞因子如IL-2、IL-15和IL-21不仅支持T细胞和自然杀伤细胞的分化和增殖,还促进B细胞的发育和同型转换。事实上,在乳腺癌模型中,IL-21对于免疫检查点治疗的疗效反应是必需的。

虽然IL-2通常用于刺激细胞溶解性T细胞,但它抑制TFH细胞分化并促进Treg细胞反应,因此可能对TIL-B反应不利。其他可能用于促进TIL-B反应和TLS形成的细胞因子包括BAFF(一种B细胞成熟和存活因子)和CXCL13(一种B细胞化学引诱剂),这两种细胞因子对人类癌症的预后通常是有利的。

然而,CXCL13也可以介导促肿瘤效应。最后,通过与血管靶向肽的连接将TNFSF14靶向肿瘤血管的药物诱导TLS的形成和正常化的肿瘤血管系统,从而增强T细胞浸润和与肿瘤疫苗的治疗协同作用。

因此,细胞因子为促进TIL-B反应提供了几种有希望的途径,尽管与所有细胞因子疗法一样,挑战是制定策略,特别增强抗肿瘤免疫,同时避免不必要的免疫效应。

5 疫苗


各种癌症疫苗已被证明可诱导患者TLS的形成,包括针对宫颈上皮内瘤变中HPV抗原的异源DNA病毒疫苗和胰腺癌中基于异基因肿瘤细胞的疫苗。此外,抗原负载的、CD40激活的B细胞正在作为基于细胞的疫苗进行研究,并被证明与黑色素瘤和淋巴瘤模型中的树突状细胞等效;这种方法通过肿瘤抗原特异性PCs182的共转移进一步增强。

最近在对胶质母细胞瘤模型研究的过程中,用CD40激动剂和IFNγ刺激的TNFSF9+(也称为4-1BB配体,4-1BBL)B细胞与放射、CD8+T细胞和PD-L1阻断相结合,与相同的负刺激B细胞组合相比,显示出令人印象深刻的疗效。 到目前为止,还没有关于B细胞或抗体对个性化新抗原靶向疫苗的反应的报告, 但基于抗原呈递和表位扩散的已知机制,这些可能是可以预期的(图4)。

6 Treg细胞和Breg细胞耗竭


鉴于Treg细胞在预防系统性自身抗体反应中的重要作用,Treg细胞的去除是增强TIL-B反应的一种引人注目的方法。事实上,在肺癌模型中,Treg细胞的缺失导致TLS的扩张,从而支持T细胞增殖和树突状细胞功能的改善,从而导致肿瘤的破坏。尽管由于缺乏独特的标记物,Breg细胞的缺失具有挑战性,但某些化疗药物和STAT3抑制剂、MEK188和BTK189可影响Breg细胞的分化和功能。此外,IL-10、IL-35、TGFβ和其他抑制因子的拮抗可能抑制Treg细胞和Breg细胞的活性。

7 抗体相关疗法


最后,有几种方法可以利用TIL-Bs的抗体介导效应。

像scRNA-seq这样的转化方法可以实现TIL-B衍生抗体的高通量克隆,因此目前的挑战是确定哪些抗体和同源抗原最适合安全有效的治疗靶向,正如最近所回顾的。一个重要的考虑因素是,一些抗体可能具有促肿瘤作用,并具有自身免疫后遗症的风险。也就是说, 高亲和力、自身反应性抗体不一定会诱发不可接受的免疫病理学 ,正如使用抗HIV-1的自身反应性、广泛中和性抗体所证明的那样:一旦识别出具有适当特异性的抗体,就可以进一步改造或用于联合治疗,以增强所需的抗肿瘤性能。

Heemsherk等人最近描述了一种双特异性抗体,通过触发中性粒细胞介导的细胞毒性、ADCC和ADCP,在体内诱导肿瘤消退,这与TIL-B效应器机制特别相关。其他有希望的方法包括阻断CD47促进ADCP或阻断CD55或CD46促进补体介导的杀伤机制。


5

总结


现在的大量证据表明, TIL-Bs及其产生的抗体是人类癌症免疫反应的显著特征

TIL-Bs与T细胞、自然杀伤细胞、髓样细胞和其他细胞一起存在于“最热”肿瘤的TME中,并显示出活性抗原识别和多种效应器功能的特征。它们在许多适应症和治疗方案中具有很强的预后和预测意义,包括CTLA4导向和PD-1导向的免疫检查点抑制。

此外,它们的数量和功能属性可以通过标准治疗、免疫检查点抑制、治疗性疫苗和各种其他实验方法进行调节。从二十年前的开创性研究开始,TIL-Bs的靶抗原正在被阐明。迄今为止,揭示了具有不同程度肿瘤特异性特征的自身蛋白的优势。在这方面和其他方面,TIL-Bs与介导自身免疫反应的致病性B细胞和PC有许多共同特征。如果TIL-B特异性确实偏向于自身反应性,那么我们可以设想这将为免疫系统提供一种有效的手段,通过识别肿瘤系统发育中具有更多“躯干”表达模式的非突变抗原来应对肿瘤内异质性。

在过去几年中,TIL-B领域受到了广泛关注,但面临着许多新挑战:大多数TIL-B效应器的功能取决于其同源抗原的性质;例如,ADCC需要表面抗原,而信号干扰需要驱动肿瘤细胞适应性的抗原。

因此,为了充分了解TIL-Bs的作用机制,我们需要对其抗原图谱有一个更广泛、无偏见的观点,这将需要使用多种正交发现方法。

scRNA-seq首次将TIL-B克隆型映射到表型,开创了一个新时代,即从感兴趣的TIL-B表型中产生重组抗体,并用于以前所未有的规模探测抗原特异性和效应机制。

同时,我们需要破译和更精确地描述发现TIL-B的各种细胞邻域,超越TLS,包括通过多种免疫组织学方法揭示的其他结构。为此,具有匹配BCR和TCR测序数据的空间转录组学有望实现转化。

最后,我们需要利用来自上述努力的见解来设计新一代免疫疗法,旨在利用TIL-B效应器机制与T细胞和其他免疫细胞协同作用。再一次,自身免疫领域提供了强大的、多功能的、组织受限的和不可抑制的免疫反应的丰富例子,这些免疫反应针对许多同样的外周组织,这些组织将我们视为恶性肿瘤。为了开发下一代免疫疗法,迫切需要新的临床前模型来概括TIL-Bs所处的复杂细胞环境。

更多“免疫疗法”相关内容

更多“免疫疗法”相关内容

新知精选

更多新知精选