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2024年7月23日，北京大学生物医学前沿创新中心（BIOPIC）张泽民课题组在《Cell》期刊上发表了一篇题为《泛癌种单细胞解剖揭示表型不同的B细胞亚型》(Pan-cancer single-cell dissection reveals phenotypically distinct B cell subtype)的研究论文。本研究通过整合19种癌症类型患者的大规模单细胞转录组测序数据，详尽描绘了肿瘤浸润B细胞在各种癌症类型中的丰度和构成的差异，并发现了与CD4 T细胞互作且具有预后潜力的肿瘤相关非典型B细胞（TAAB）。
近年来，随着肿瘤免疫治疗的成功，科学界对肿瘤微环境，特别是肿瘤免疫微环境展开了全面的研究。在此之前，张泽民课题组已有研究系统地描绘了肿瘤浸润的髓系细胞、T细胞和NK细胞的泛癌种单细胞图谱。这些研究为开发新的肿瘤治疗策略提供了创新性的思路。但是，B细胞尽管在免疫中扮演重要角色，过去受到了相对较少的关注。
这项最新研究整合了来自19种主要癌症类型的649名患者的单细胞RNA测序数据，建立了一个包含511,857个B细胞的泛癌种B细胞单细胞表达谱图谱。研究团队识别出5个主要的B细胞类群和20个B细胞亚类。同时，运用算法重建了部分细胞的BCR序列，并对80例患者样本进行了肿瘤浸润B细胞的免疫组化或多色免疫组化染色分析。
通过对数据的深入整合，研究人员发现不同癌症类型之间肿瘤浸润B细胞的丰度和亚群组成表现出明显的偏好性。此外，研究揭示了肿瘤中的一些关键B细胞过渡亚群，包括生发中心B细胞前体和浆母细胞等。
通过对BCR序列的分析，团队观察到了肿瘤内部BCR序列的进化过程，以及生发中心B细胞向记忆B细胞和抗体分泌细胞的转化，这一过程类似于二级淋巴器官中的生发中心反应。此外，肿瘤浸润抗体分泌细胞的免疫球蛋白类型倾向于IgG，特别是IgG1亚型。
同时，研究还鉴定出两类在泛癌种水平上广泛存在、在肿瘤中富集且具有预后潜力的B细胞亚群：应激反应记忆B细胞和肿瘤相关非典型B细胞（TAAB）。应激反应记忆B细胞高表达应激反应相关基因，类似于之前报道的肿瘤相关功能失调NK细胞和应激反应T细胞，这类细胞与患者的不良预后和免疫治疗不响应相关。
此外，研究发现肿瘤相关非典型B细胞（TAAB）在肿瘤组织中具有高克隆扩增水平和增殖能力，并呈现高度激活的转录状态。重要的是，TAAB的特征与患者预后存在癌症类型依赖性的关联，并且也可以作为多种免疫治疗响应的预测指标。
总而言之，此研究深化了对泛癌种肿瘤浸润B细胞的理解，为B细胞的异质性及其抗肿瘤免疫反应提供了新的见解，并为未来进一步探索B细胞在癌症中的功能奠定了坚实基础。
在该论文中，北京大学前沿交叉学科研究院CLS项目博士生杨雨和北京大学BIOPIC/生命科学学院博士生陈雪雁为并列第一作者。共同通讯作者包括北京大学BIOPIC张泽民院士、深圳湾实验室陈敏敏副研究员和北京大学BIOPIC王东方副研究员。此外，深圳湾实验室的盘洁莹和宁慧恒在本研究的免疫组化染色和细胞诱导等实验中提供了重要协助。本研究获得了国家重点研发计划、国家自然科学基金、北京市科学技术委员会、深圳湾实验室重大项目及其开放基金的资助。
论文链接：
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)00712-8
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