《细胞》：刷新认知！B细胞和CD4 T细胞联手激活杀伤性T细胞

说到B细胞，我们可能想到的是它能分泌抗体来中和病原体。而说到肿瘤免疫，我们可能首先想到的是CD8 T细胞，B细胞似乎和肿瘤八竿子打不着。

CD4 T细胞中的Th1、Th2和Th17在肿瘤中的作用倒是有不少研究报道了，但对于滤泡辅助T细胞（Tfh）细胞的认知，我们更多地还是局限在它帮助B细胞分化成熟的功能上。

而最近的这项研究，可能要刷新我们的这些固有观念了。

近日，来自耶鲁大学医学院的Nikhil S. Joshi和Joseph Craft团队在《细胞》期刊发表重要研究成果[1]，他们发现在肿瘤免疫中一向不起眼的B细胞和Tfh 细胞，竟然可以通过增强CD8 T细胞的功能，来发挥抑制肿瘤的作用。

▲ 论文首页截图

肺癌是死亡率最高的肿瘤之一，其中肺腺癌是最常见一类肺癌亚型。免疫检查点抑制剂的出现改变了肺癌的治疗现状，然而，只有20%的肺腺癌患者可以从中受益[2]。想要进一步提高治疗的反应率，就需要我们对肿瘤浸润的免疫细胞有更加深入的了解。

为了了解肺腺癌中有哪些免疫细胞浸润，研究人员首先对TCGA数据库进行了分析，结果发现有多种免疫细胞在肺腺癌组织中富集。在我们的传统印象里，肿瘤里面有CD8 T细胞以及髓系细胞（如巨噬细胞）浸润是意料之中的事情。

然而令人意外的是，这些样本中B细胞和CD4 T细胞的富集甚至更为显著。单细胞测序数据的分析也进一步证实了这一发现，具体来说，生发中心（GC）B细胞和CD4 T细胞中的Tfh的富集最为突出。

▲ 肺腺癌样本中免疫细胞浸润的估算分数（CIBERSORT算法）

GC B 细胞和Tfh细胞这对CP在体液免疫中发挥重要作用，为何他们这次会客串到肿瘤免疫中来呢？

▲ GC B细胞和Tfh细胞的相互作用[3]

研究人员发现，GC B细胞和Tfh细胞分数高的患者有着更好的生存率，GC B细胞和Tfh细胞的分数与Th1以及CD8效应T细胞的分数正相关，这提示GC B细胞和Tfh细胞可能在肺癌中发挥促进抗肿瘤免疫反应的作用。

接下来，研究人员借助小鼠模型来深挖其中的机制。

研究人员构造了一种名为KP-HELLO的小鼠肺腺癌皮下移植瘤模型，在这个模型中，肿瘤细胞表达B细胞识别抗原HEL，以及T细胞识别抗原GP33–43和GP61–80。同时，研究人员用不表达HEL抗原但表达GP33–43和GP61–80的KP-NINJA模型作为对照。

流式检测发现，相比于KP-NINJA模型，KP-HELLO可以有效地诱导肿瘤特异性Tfh细胞和GC B细胞的反应，提示B细胞识别抗原在这一过程中有着重要作用。

和野生型小鼠相比，B细胞或Tfh细胞缺陷的小鼠KP-HELLO肿瘤的生长显著增强，而KP-NINJA肿瘤的生长并不受影响，说明Tfh细胞和GC B细胞的反应在抑制KP-HELLO肿瘤的生长过程中有着重要作用。

▲ 在Tfh细胞（CD4-Cre Bcl6fl/fl）或B细胞（uMT）缺陷的小鼠中，KP-HELLO肿瘤的生长显著增强

说到抑制肿瘤，大家最先想到了可能是CD8 T细胞。果然，在Tfh细胞或GC B细胞缺陷时，CD8 T细胞的效应功能会被显著削弱。

那么，Tfh细胞和GC B细胞又是如何增强CD8 T细胞抗肿瘤功能的呢？

研究人员推断细胞因子IL-21可能在这一过程中发挥了关键作用。IL-21是Tfh细胞分泌的一种标志性的细胞因子，此前有研究表明IL-21可增强CD8 T细胞的效应功能[4]。

果然，研究人员发现在KP-HELLO肿瘤中，有大量表达IL-21的Tfh细胞。而在B细胞缺陷小鼠中，IL-21 T细胞显著减少。此外，KP-NINJA肿瘤中的IL-21 T细胞也显著低于KP-HELLO肿瘤。这表明肿瘤中Tfh细胞的IL-21信号需要B细胞和B细胞识别抗原的参与。

进一步地，研究人员发现活化的CD8效应T细胞表面表达IL-21受体（IL21R）。在敲除了IL21R后，肿瘤中浸润的CD8效应T细胞显著减少，肿瘤生长也显著增强。

▲ 敲除IL21R后，肿瘤生长显著增强

机制研究到这里已经比较清晰了，为了让故事更严密一点，研究人员还进一步探究了Tfh和B细胞的相互作用在诱导抗肿瘤免疫反应中的作用。

先前的研究已经知道，缺乏CD40/ CD40L和缺乏ICOS/ ICOSL的小鼠由于T细胞和B细胞相互帮助的能力缺陷，无法形成GC B细胞或成熟Tfh细胞[5]。

在这个研究中，研究人员发现ICOS或CD40L的缺陷会导致KP-HELLO肿瘤更快生长。此外，在Tfh细胞缺陷的KP-HELLO肿瘤小鼠中，GC B细胞的反应显著降低；而在B细胞缺陷的KP-HELLO肿瘤小鼠，或在KP-NINJA肿瘤小鼠中，Tfh细胞的反应也显著降低。

在这些情况下，CD8 T细胞的功能也显著削弱，但给小鼠回输肿瘤抗原特异性的CD4 T细胞就可以逆转这些表型。这些结果表明Tfh和B细胞的相互作用对于诱导抗肿瘤免疫反应有着重要作用，但肿瘤特异性Tfh细胞的存在足以增强肿瘤浸润的CD8 T细胞的效应功能。

▲ 机制总结图

总的来说，这项研究发现肿瘤特异性的CD4 T细胞和B细胞之间的相互作用可诱导肿瘤特异性Tfh细胞的产生，Tfh细胞可通过分泌IL-21来增强CD8 T细胞的抗肿瘤作用。

这一发现刷新了我们对GC B 细胞和Tfh细胞这对CP的认知，并可能为肿瘤免疫治疗打开新的思路。

参考文献

1.Cui C, Wang J, Fagerberg E, Chen PM, Connolly KA, Damo M, Cheung JF, Mao T, Askari AS, Chen S et al: Neoantigen-driven B cell and CD4 T follicular helper cell collaboration promotes anti-tumor CD8 T cell responses. Cell 2021.

2.Herbst RS, Giaccone G, de Marinis F, Reinmuth N, Vergnenegre A, Barrios CH, Morise M, Felip E, Andric Z, Geater S et al: Atezolizumab for First-Line Treatment of PD-L1-Selected Patients with NSCLC. N Engl J Med 2020, 383(14):1328-1339.

3.Nutt SL, Tarlinton DM: Germinal center B and follicular helper T cells: siblings, cousins or just good friends? Nature Immunology 2011, 12(6):472-477.

4.Zander R, Schauder D, Xin G, Nguyen C, Wu XP, Zajac A, Cui WG: CD4( ) T Cell Help Is Required for the Formation of a Cytolytic CD8( ) T Cell Subset that Protects against Chronic Infection and Cancer. Immunity 2019, 51(6):1028- .

5.Crotty S: T Follicular Helper Cell Biology: A Decade of Discovery and Diseases. Immunity 2019, 50(5):1132-1148.

责任编辑丨BioTalker