科研進展
Nature Communications| 張昱實驗室首次在單細胞水平系統性地描繪了乳腺癌浸潤B細胞圖譜
圖1. a. TNBC病人中4個B細胞亞群的tSNE圖展示;b. marker基因表達情況;c. 4個B細胞亞群在PBMC和TNBC組織中分布;d.熱圖展示4個B細胞亞群之間的相同 IGH germline 次數(上)和相同IGH序列次數(下)
利用單細胞轉錄組數據,我們進一步將B細胞分為13群, na?ve B cells (C1 and C2), IgM+CD27+ memory B cells (C3, C4, C6, and C7), IgM+CD27- atypical memory B cells (C5), class-switched memory B cells (C8,C9, and C10), plasma cells (C11), germinal center B cells (C12) 和 CD14+ atypical B cells (C13)。并且通過免疫組化證實了Germinal center B細胞和腫瘤浸潤淋巴結結構的存在。在乳腺癌浸潤B細胞中,我們并未檢測到分泌IL10的調節性B細胞。通過GSEA分析,我們發現腫瘤浸潤B細胞可能主要通過呈遞抗原或分泌抗體的形式行使功能。
圖2. TNBC病人的13個B細胞亞群的tSNE圖展示(左圖)和marker基因表達情況(右圖)
B細胞在乳腺癌發生中所扮演的角色存在爭議,一個潛在的原因是腫瘤浸潤B細胞亞群有著不同的功能,為此,我們需要研究不同的B細胞亞群對乳腺癌發生的影響。利用METABRIC 數據庫中TNBC患者的數據,我們發現na?ve B細胞和memory B細胞對病人的預后有很好的正相關性。更重要的是,相較于經典的B細胞標記物CD20,根據na?ve B細胞和memory B細胞特征基因的表達量可以更好地預測乳腺癌患者患病風險率(Hazard ratios)。
圖3. CD20, na?ve B細胞特征基因和memory B細胞特征基因在METABRIC數據庫中TNBC病人的Kaplan–Meier生存曲線(上圖左側Overall survival, 上圖右側Disease Free Survival)和Hazard Ratios(下圖)
本研究首次在單細胞水平系統性地描繪了乳腺癌浸潤B細胞圖譜,描述了乳腺癌浸潤B細胞的13個亞群及其功能,并通過BCR序列分析揭示腫瘤中浸潤B細胞可能來自于原位memory B細胞與腫瘤抗原接觸后的不斷分化,發現腫瘤浸潤B細胞與TNBC患者的預后存在很好的正相關性。后續,研究B細胞是如何浸潤腫瘤,在腫瘤微環境中如何增殖分化可能為TNBC患者的治療提供新思路。此外,在我們的研究中,我們只詳細地分析了B細胞相關數據,其余大量單細胞測序數據可為相關領域的科研人員提供中重要的研究資源。
張昱實驗室的博士后胡慶濤、洪煜和新鄉醫學院的齊攀醫生為該論文共同第一作者,張昱博士為本文通訊作者。其他作者還包括張昱實驗室的蘆廣慶、麥雪瑩和高琳琳;我所的景志毅、王家文和蔡濤博士;新鄉醫學院的徐升、和小穎和郭予醫生。
張昱博士由國家自然科學基金(81572795和81773304)和北京市政府“百千萬人才計劃” (2019A39)資助。胡慶濤博士由國家自然科學基金資助(31701135)。
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