人类B细胞通过与TNF超家族配体介导抗癌细胞毒性

文章信息

• 英文标题：Human B Cells Mediate Innate Anti-Cancer Cytotoxicity Through Concurrent Engagement of Multiple TNF Superfamily Ligands
• 中文标题：人类B细胞通过与TNF超家族配体介导抗癌细胞毒性
• 期刊：《rontiers in Immunology》
• 发表时间: 22 March 2022
• 数据：GSE139324，GSE164690
• 文献链接：Frontiers | Human B Cells Mediate Innate Anti-Cancer Cytotoxicity Through Concurrent Engagement of Multiple TNF Superfamily Ligands (frontiersin.org)

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文献概述

问题：B细胞如何作为适应性体液免疫的介质，和其先天性抗癌免疫机制。

结果：鉴定出至少六种 B 细胞亚型，幼稚B细胞，生发B细胞、IgM 记忆B细胞、交换B细胞(switched memory)、类似记忆B细胞(memory-like)和浆细胞。证明B细胞具有通过多个质膜相关TNFSF配体的同时活性介导抗癌细胞毒性的先天能力

结论: 文章对细胞毒性TNFSF配体的表达和B细胞的抗癌作用进行深入的研究，进一步支持了肿瘤依赖性免疫抑制机制，确定B细胞在其质膜上表达TNF，FasL，LT-α1β2和TRAIL等基因并通过跨膜TNFSF配体的同时活性介导多种白血病和实体组织癌细胞的凋亡。因此，靶向干预同时增强跨膜TNFSF配体在免疫细胞上的表达并防止癌细胞上跨膜TNFSF受体的受损可以潜在地增强TNFSF配体介导的免疫细胞凋亡肿瘤杀癌活性的癌症预防和治疗活性。

实验结果

B细胞诱导癌细胞凋亡

文章之前确定主要的先天免疫效应细胞，NK细胞和DC通过诱导细胞凋亡而有效地杀死癌细胞而没有MHC限制。所以文章探究B细胞是否也能够杀死癌细胞，以及它们是否通过诱导细胞凋亡来杀死癌细胞。

通过比较测试B细胞和DC细胞使用凋亡特异性测试杀死HNSCC靶细胞的能力判断。与DC类似， B细胞也可以诱导癌细胞凋亡。同样在其他癌症中B细胞也是有效的杀死肿瘤尤其是HNSCC肿瘤细胞系，这些数据表明，静息B细胞，类似于NK细胞和DC，具有先天性抗癌细胞毒性机制，该机制介导用于许多类型的癌细胞和某些类型的非恶性细胞。肿瘤杀伤活性是健康人类B细胞的基本功能，并表明它可能是由遗传或者环境因素驱动的。

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静息B细胞表达多种细胞毒性TNFSF配体

目前已经证明活化B细胞会上调TNF，FasL和TRACE以及其他几种TNFSF配体。但是目前尚不清楚B细胞是否也能表达质膜相关的细胞毒性TNFSF配体TNF，FasL和TRAIL等。文章评估健康供体外周血B细胞是否表达五种质膜相关蛋白，这些蛋白构成先前与NK细胞和DC介导的癌细胞杀伤相关的四种TNFSF配体复合物。对染色的健康供体PBL进行的流式细胞分析显示，TNF和LT-α水平相对较低而LT-β、FasL和TRAIL水平相对较高些。

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文章判断表达的TNFSF配体是否和B细胞有关，通过TNFSF配体阻断对B细胞介导的细胞毒性评估，通过将效应细胞与单个或组合（TNFR1：Fc，Fas ：Fc，TRAILR2：Fc和LTβR：Fc，人IgG和IL-4：Fc），大多数组合抑制TNFSF受体会抑制B细胞。

证明大多数B细胞肿瘤杀伤活性是由跨膜TNF，FasL，TRAIL和LT-α1β2同时参与介导的，四种细胞毒性TNF家族配体复合物中的每一个都是该活性的重要贡献者，并且细胞间接触和跨膜分子，但不是分泌的可溶性分子， 是此杀伤机制所必需的。

健康和HNSCC患者B细胞中TNFSF配体表达

文章通过健康的供体 和 HNSCC 患者比较B 细胞内的基因，除FASLG外， B细胞表达所有TNFSF配体转录本。此外，我们观察到HNSCC患者B细胞中TNF，LTB和TNFSF10的相对表达水平低于健康组织。健康组织B细胞表达低水平的膜相关TNF和LT-α和相对高水平的LT-β，FasL和TRAIL。相比之下，来自患者的外周血B细胞显示出TNF，LT-β，Fas-L和TRAIL水平显着降低，并且其表面的LT-α水平显着升高。除LT-α外，所有这些配体的表达在HNSCC患者B细胞上的表达显着减少，类似于先前报道的NK细胞和DC。

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HNSCC患者的外周血B细胞也表达了细胞毒性TNFSF配体TNF，LT-β，FasL和TRAIL水平的降低，文章检查了HNSCC患者B细胞是否显示出肿瘤杀伤活性降低测试了从4名健康人和4名患者中分离出的特异B细胞的抗癌性，以对抗PCI-4a和 PCI-13的HNSCC细胞系。HNSCC患者B细胞对两个肿瘤细胞靶标表现出比健康供体B细胞显着更低的细胞毒性活性。

B细胞各亚群的分群与基因表达

文章首先通过流式细胞表明，所有循环B细胞都表达跨膜TNFSF配体.为了评估血液和肿瘤中各种B细胞亚群的TNSF配体转录表达水平，文章对于单细胞数据集表达：幼稚B细胞（IGHD CD38），GC 细胞（CD38 MS4A1）、IgM 记忆B（CR2 CD27）、交换B细胞（CD27 IGHD）、相似记忆B细胞（CD27 CD38 ）和浆细胞（CD19 MS4A1 SDC1）。并且展示亚群中五个TNFSF相关配体差异表达，肿瘤浸润生发细胞表达最高水平的TNF，LTA，TNFSF10和LTB，.这些观察结果表明，组织驻留的B细胞亚群，特别是生发中心B细胞，可能比循环中的细胞具有更高的先天细胞毒性潜力。

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为了排除GZMB影响B细胞介导的细胞毒性的可能性，用单细胞数据集评估了不同B细胞亚群中的GZMB表达。结果显示，肿瘤中而不是血液中的浆细胞高表达GZMB，与其他B细胞形成鲜明对比。在肿瘤和血液中发现的交换记忆B细胞显示出适度的GZMB表达。

这些数据表明，GZMB主要在肿瘤中表达，并且可能无助于这里描述的杀伤机制。值得注意的是，生发中心B细胞（TNFSF配体）和浆细胞（颗粒酶B）的潜在杀伤机制的差异是很有趣的，这表明这两种细胞类型可以在肿瘤微环境中会介导非常特异性的细胞毒性功能。

结论

本研究新定义的人外周血B细胞：表达多种细胞毒性跨膜TNFSF配体，如TNF，FasL，LT-α1β2和/或TRAIL;通过这些配体，介导对癌细胞以及正常增殖的内皮细胞和成纤维细胞进行强大的先天性凋亡杀伤。

由于B细胞和DC是主要的抗原呈递细胞，它们对癌细胞的凋亡杀伤和片段化可能是肿瘤抗原摄取和处理的初始步骤，使抗原呈递成为可能并导致有效诱导适应性肿瘤特异性免疫应答。特别是生发B细胞作为重要的细胞亚群。

通过表达或上调TNFSF配体，B细胞还可以直接介导肿瘤中原发性和继发性淋巴器官的生发中心和TLS的形成。由于这些结构是B细胞介导的免疫的核心，通过TNFSF配体的活性，B细胞可以链接和优化先天性和适应性抗肿瘤免疫反应。

癌细胞通常上调ADAM（一种崩解蛋白和金属蛋白酶）超家族酶的脱落酶活性，例如ADAM17和ADAM10。这些酶介导跨膜TNFSF受体的裂解，这导致在肿瘤组织中产生高水平的可溶性TNFSF受体，并随后释放到癌症宿主的外周血液中。

细胞毒性TNFSF配体的表达和B细胞的杀瘤活性在无肿瘤治疗的HNSCC患者中受到抑制，进一步支持了肿瘤依赖性免疫抑制机制。靶向干预的同时增强跨膜TNFSF配体在免疫细胞上的表达（即激活）并防止癌细胞上跨膜TNFSF受体的切割（即ADAM超家族成员的特异性抑制）可以潜在地增强TNFSF配体介导的免疫细胞凋亡肿瘤杀癌活性的癌症预防和治疗活性。

文献阅读感想

文献中先运用湿实验进行探究对于TNF等基因在B细胞中的作用在进行单细胞数据分析最后确定在头颈癌中的B细胞作用较大进行了深入的分析确定了GC B细胞和外周血中的一份特异B细胞亚群在疾病中的作用。

文章属于一份简单的单细胞数据分析，对于单细胞数据集的应用，可能是补充之前文献中没有探究到的B细胞亚群。

我个人认为文章只是阐明了TNF受体和配体在癌症中B细胞的一个关键因素但是对于其中的机制尚不清楚。

单细胞数据的分析对于B细胞的分群，包含两群特殊的记忆B细胞，对于该两群细胞不是特别清楚其意义，附件中各个亚群的标志基因也不是很清楚。

文章的内容中单细胞的流程很简单，只是相当于一个验证作用，整体工作还是探究TNF配受体等基因各个B细胞亚群的差异表达，进行复现的程度还是比较简单，进行复现的时候，大体上无法判断那两群特殊的记忆B细胞，其他类型的B细胞还是和文章对应的。