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【文獻(xiàn)分享】腫瘤微環(huán)境中的B細(xì)胞---助手還是幫兇?

發(fā)布時(shí)間:2021-03-01

淋巴細(xì)胞是血液循環(huán)中五種常見的白細(xì)胞之一。雖然成熟的淋巴細(xì)胞看起來都很相似,但它們的功能卻非常不同。最豐富的淋巴細(xì)胞有:B淋巴細(xì)胞(通常稱為B細(xì)胞)和T淋巴細(xì)胞(也稱為T細(xì)胞)。B淋巴細(xì)胞,也叫B細(xì)胞,是淋巴細(xì)胞亞家族白細(xì)胞中一員。B細(xì)胞來源于骨髓的多能干細(xì)胞。禽類是在法氏囊內(nèi)發(fā)育生成,故又稱囊依賴淋巴細(xì)胞(bursa dependent lymphocyte)/骨髓依賴性淋巴細(xì)胞。與T淋巴細(xì)胞相比,B細(xì)胞的體積略大。這種淋巴細(xì)胞受抗原刺激后,會增殖分化出大量漿細(xì)胞。漿細(xì)胞可合成和分泌抗體并在血液中循環(huán)。每個(gè)B細(xì)胞都是針對特定抗原的。結(jié)合的特異性存在于抗原的BCR (B細(xì)胞受體)中。它們是完整的膜蛋白,以成千上萬個(gè)相同拷貝的形式暴露在細(xì)胞表面,是在細(xì)胞遇到抗原之前產(chǎn)生的。其主要功能是在體液免疫中分泌抗體。此外,B細(xì)胞可以呈遞抗原和分泌細(xì)胞因子??梢栽谄浼?xì)胞膜表面表達(dá)B細(xì)胞受體,結(jié)合抗原,并誘導(dǎo)抗體的產(chǎn)生。

哺乳類動(dòng)物B細(xì)胞的分化過程主要可分為前B細(xì)胞、不成熟B細(xì)胞、 成熟B細(xì)胞、活化B細(xì)胞和漿細(xì)胞五個(gè)階段。其中前B細(xì)胞和不成熟B細(xì)胞的分化是抗原非依賴的,其分化過程在骨髓中進(jìn)行??乖蕾囯A段是指成熟B細(xì)胞在抗原刺激后活化,并繼續(xù)分化為合成和分泌抗體的漿細(xì)胞,這個(gè)階段的分化主要是在外周免疫器官中進(jìn)行的。B細(xì)胞能夠執(zhí)行多種細(xì)胞和體液免疫功能取決于B細(xì)胞所處階段的分化和激活狀態(tài)。

骨髓中的pro-B細(xì)胞丟失CD43,即轉(zhuǎn)化為前B細(xì)胞(Pre-B cell)。Pre-B 細(xì)胞是從骨髓中淋巴干細(xì)胞分化而來,只存在于骨髓和胎肝等造血組織。Pre- B細(xì)胞無膜表面Ig的表達(dá),因此缺乏對抗原的反應(yīng)能力,對抗原無應(yīng)答能力。CD19、CD20和MHCⅡ類HLA-DR抗原在此階段開始表達(dá)。

不成熟B細(xì)胞(immature B cell)開始表達(dá)mIgM,但如與抗原結(jié)合,則產(chǎn)生負(fù)應(yīng)答,使B細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)槭芤种茽顟B(tài),不能繼續(xù)分化為成熟的B細(xì)胞,這是形成自身免疫耐受的機(jī)制之一。不成熟B細(xì)胞CD19、CD20和MHCⅡ類抗原表達(dá)量增加,并可開始表達(dá)CD21抗原。

骨髓中發(fā)育成熟B細(xì)胞(mature B cell)經(jīng)血液遷移至外周淋巴器官,此時(shí)膜表面同時(shí)表達(dá)mIgM和mIgD,mIgD的表達(dá)防止了B細(xì)胞與抗原結(jié)合后所引起的免疫耐受。成熟B細(xì)胞表達(dá)補(bǔ)體受體1(CR1)、致有絲分裂原受體以及多種細(xì)胞因子受體。 到了Naive B cells 能夠共表達(dá) IgM 和 IgD,可以留在循環(huán)或遷移到次級淋巴器官。一旦遇到抗原Naive B細(xì)胞就會進(jìn)一步分化成memory B,最終發(fā)展成漿細(xì)胞。

漿細(xì)胞(plasma cell PC)又稱抗體分泌細(xì)胞(antibody secreting cell)。成熟B細(xì)胞接受抗原刺激后,在抗原提呈細(xì)胞和Th細(xì)胞的輔助下成為活化B細(xì)胞,進(jìn)而分化為漿細(xì)胞,合成和分泌各類免疫球蛋白,同時(shí)獲得了PC-1(plasma cell antigen-1)等漿細(xì)胞特異性標(biāo)志,而mIg,MHCⅡ類抗原、CD19、CD20、CD21等標(biāo)記消失。

所有血液細(xì)胞的祖先都是造血干細(xì)胞。造血干細(xì)胞可以分化為髓樣干細(xì)胞和淋巴樣干細(xì)胞,淋巴樣干細(xì)胞在不同的器官中進(jìn)一步分化為NK細(xì)胞、B細(xì)胞和T細(xì)胞。其中,B細(xì)胞的分化主要在骨髓完成。經(jīng)過一系列細(xì)胞因子刺激以后,淋巴樣干細(xì)胞分化形成成熟B細(xì)胞(狹義的B細(xì)胞),進(jìn)入到血液或淋巴循環(huán)。成熟B細(xì)胞的壽命一般為2-4個(gè)月,如果成熟B細(xì)胞的增殖和凋亡失去控制,則容易演變成B細(xì)胞淋巴瘤和B淋巴細(xì)胞白血病等。成熟B細(xì)胞在外周血或淋巴中接觸外界抗原,進(jìn)一步形成能分泌抗體的漿細(xì)胞。如果漿細(xì)胞的增值和凋亡失去控制,則易引發(fā)漿細(xì)胞瘤,最常見的漿細(xì)胞腫瘤為多發(fā)性骨髓瘤。

如圖中所示:B細(xì)胞腫瘤分型依次為:未分化淋巴B細(xì)胞白血病→B母細(xì)胞白血病(L1)→前B細(xì)胞白血病(L2)→高侵襲大B細(xì)胞白血病(淋巴瘤)/伯基特白血病(淋巴瘤)→生發(fā)中心淋巴瘤/濾泡淋巴瘤/套細(xì)胞淋巴瘤→非生發(fā)中心(活化)淋巴瘤→漿細(xì)胞淋巴瘤/骨髓瘤。

B細(xì)胞在腫瘤微環(huán)境中起著什么作用呢?是助手還是幫兇?在過去,T細(xì)胞對腫瘤免疫監(jiān)視的作用得到了廣泛研究,而對B細(xì)胞的研究相對較少。一些研究表明,B細(xì)胞可以被視為癌癥的一個(gè)重要預(yù)后因素。B細(xì)胞本身可以向CD4+和CD8+T細(xì)胞呈遞抗原,從而在腫瘤微環(huán)境中形成抗原特異性免疫反應(yīng)。同時(shí),腫瘤浸潤性B細(xì)胞可能同時(shí)發(fā)揮促腫瘤和抗腫瘤作用,具體發(fā)揮那種機(jī)制主要取決于腫瘤微環(huán)境的組成、存在的B細(xì)胞表型及其產(chǎn)生的抗體。

B細(xì)胞是如何促進(jìn)腫瘤生長的?

B細(xì)胞和漿細(xì)胞可能通過多種機(jī)制促進(jìn)腫瘤生長。它們可以釋放免疫抑制細(xì)胞因子,如IL-10、IL-35和轉(zhuǎn)化生長因子β(TGFβ)等免疫抑制細(xì)胞因子,這些細(xì)胞因子會促進(jìn)免疫抑制性細(xì)胞的“生成”,比如促進(jìn)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg )的聚集,或是將腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(tumor-associated macrophages,TAMs)向M2型樣促腫瘤生長的巨噬細(xì)胞樣極化,以及將腫瘤相關(guān)性嗜中性粒細(xì)胞轉(zhuǎn)化為髓樣抑制細(xì)胞(myeloid-derived suppressor cell, MDSC)。這些細(xì)胞因子也會抑制效應(yīng)T細(xì)胞的抗腫瘤反應(yīng),B細(xì)胞膜上PD-L1的表達(dá)也會增強(qiáng)這一抑制效應(yīng)。除此之外,B細(xì)胞也會產(chǎn)生“無效”的抗體,這些抗體不促進(jìn)抗原呈遞,也不介導(dǎo)抗體依賴性細(xì)胞毒性作用(ADCC)和吞噬作用殺傷腫瘤細(xì)胞。同時(shí)這些抗體可以與腫瘤或非腫瘤抗原形成免疫復(fù)合物,促進(jìn)慢性炎癥、組織重塑,最終誘導(dǎo)髓系細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)槊庖咭种票硇汀?

同時(shí),B細(xì)胞和漿細(xì)胞也可以通過多種機(jī)制發(fā)揮抗腫瘤免疫效應(yīng)。漿細(xì)胞分泌腫瘤細(xì)胞特異性IgG1抗體,其Fc段分別與NK細(xì)胞和巨噬細(xì)胞表面的FcγR結(jié)合,發(fā)揮ADCC和吞噬腫瘤細(xì)胞的作用。B細(xì)胞還參與向CD4+和CD8+ T細(xì)胞呈遞腫瘤抗原。首先,它們可以通過B細(xì)胞受體(BCR)直接提呈捕獲的腫瘤相關(guān)抗原,然后內(nèi)化抗原,以便有效將低濃度抗原濃縮和產(chǎn)生響應(yīng)。最近的研究表明,B細(xì)胞可能比DCs更有效地激活T細(xì)胞,以便對低濃度的顆??乖a(chǎn)生應(yīng)答。第二,產(chǎn)生的抗體可以支持腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞和DCs對腫瘤抗原的攝取。此外,B細(xì)胞可能通過釋放細(xì)胞因子比如IFN-γ和IL-12驅(qū)動(dòng)細(xì)胞毒性免疫反應(yīng)從而促進(jìn)抗腫瘤免疫。B細(xì)胞也可以通過顆粒酶B(granzyme B,GzmB)等直接攻擊腫瘤細(xì)胞。

通過以上兩篇文獻(xiàn),我們可以看出B細(xì)胞在腫瘤免疫研究進(jìn)展中的一正一邪作用,B細(xì)胞在腫瘤免疫研究中的機(jī)制還尚未清晰,需要我們進(jìn)一步探索研究。

參考文獻(xiàn):
1. Nature Reviews 2019| DOI: 10.1038/s41583-019-0233-2
2. Clin Cancer 2011 |doi: 10.1158/1078-0432.CCR-11-0485
3. PLOS ONE. 2018 |doi.org/10.1371/journal.pone.0199034
4. Nature Reviews Immunology 2020 |doi.org/10.1038/s41577-019-0257-x