川大华西：发现肿瘤免疫的潜在靶点

近日，四川大学华西医院研究人员在期刊《Signal Transduction and Targeted Therapy》上发表了题为“B-cell immune checkpoint TIM-1: a potential target for tumour immunotherapy”的研究论文，本研究确定了B细胞免疫检查点T细胞免疫球蛋白和粘蛋白结构域1 (TIM-1)，并从机制上阐明了靶向TIM-1可增强对I型干扰素(IFN-I)的应答，促进B细胞抗原的呈递和活化，进而增强CD4+和CD8+ T细胞的抗肿瘤应答，抑制肿瘤生长。本研究对抗肿瘤治疗具有重要意义。

研究背景

肿瘤免疫疗法，如免疫检查点阻断(ICB)治疗，已经彻底改变了治疗肿瘤的方法，并显著提高了长期生存率。目前，免疫检查点抑制剂(ici)在抗肿瘤临床应用方面取得了重大进展，代表着肿瘤治疗领域的突破。一些已建立的ICIs包括细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4 (CTLA-4)、程序性死亡1 (PD-1)和程序性死亡配体1 (PD-L1)。此外，目前还有一些ICIs正在进行临床前或临床研究，如分化簇47 (CD47)、T细胞免疫球蛋白结构域和粘蛋白结构域3 (TIM-3)和淋巴细胞活化基因3 (LAG-3)。然而，并不是所有的患者都对免疫治疗有反应，这就突出了需要确定特定的机制和生物标志物，以提高其有效性和应用。

虽然增强T细胞和NK细胞的功能主要是肿瘤免疫治疗的重点，但B细胞作为免疫系统的重要组成部分，在抗肿瘤免疫中的功能仍然是一个有争议的主题。TIM-1在外周B细胞的一个亚群上表达，与暴露在凋亡细胞上的磷脂酰丝氨酸结合，促进组织耐受。然而，它在癌症中的潜在作用尚未得到彻底的研究。

研究过程

为了研究B细胞亚群如何调节抗肿瘤免疫反应，研究人员在抗cd20单克隆抗体的作用下使B细胞整体衰竭，导致B16F10黑色素瘤肿瘤生长增加。此外，通过RNA测序(RNA-seq)观察到肿瘤浸润性B细胞的表达谱具有特异性。这些发现表明，总B细胞的存在具有肿瘤抑制特性，并在黑色素瘤肿瘤浸润时显示出独特的表型。

为了研究总B细胞的异质性，研究人员分析了B16F10黑色素瘤生长过程中肿瘤微环境(TME)、引流淋巴结(dLN)和非引流淋巴结(ndLN)中的CD45+细胞。然后，根据转录状态或B细胞受体(BCR)克隆，在肿瘤、dLN和ndLN中或随着时间的推移而扩增的B细胞群被搜索。结果显示，dLN细胞中特定B细胞簇的频率随着肿瘤生长而增加，这表明B16F10黑色素瘤肿瘤生长诱导了一个独特的B细胞亚群。此外，通过结合COMET，流式细胞术分析和大量RNA-seq，研究人员发现dLN的TIM-1+ B细胞亚群中与B细胞活化和增殖相关的基因过表达。另外，来自B16F10黑色素瘤小鼠的携带TIM-1的B细胞表现出更高水平的协同抑制和免疫调节因子，这些因子通常在T细胞上发现。然后，为了研究这些因素如何影响抗肿瘤免疫，选择性地去除TIM-1。结果表明，在各种肿瘤模型中，编码TIM-1的Havcr1的缺失显著抑制肿瘤生长，突出了表达TIM-1的B细胞在抑制肿瘤生长中的重要性。

接下来，为了验证靶向TIM-1如何调节肿瘤生长，研究人员将高亲和力的抗TIM-1抗体(3B3)注射到B16F10小鼠体内。值得注意的是，抗tim -1抗体单独治疗或PD-1阻断治疗增加了活化的CD4+和CD8+ T细胞的比例。这些发现表明，靶向TIM-1治疗减少肿瘤生长，需要B细胞表达TIM-1。

为了研究表达TIM-1的B细胞对调节肿瘤生长的影响，研究人员在Havcr1BKO小鼠接种B16F10细胞后，在dLN、ndLN和TME中对CD45+细胞进行了流式细胞术分析。另外，Havcr1BKO小鼠的肿瘤浸润白细胞(til)中活化CD4+和CD8+ T细胞的百分比高于对照小鼠。而且，利用单细胞RNA-和TCR-seq (scRNA/TCR-seq)对dLN、ndLN和TME的CD45+细胞进行了分析。证实在Havcr1BKO肿瘤中，CD8+ T细胞的克隆扩增和肿瘤浸润增强。

此外，为了研究B细胞缺失在T细胞介导的抗肿瘤反应中的调节功能，研究人员在B细胞中进行了Havcr1缺失。来自肿瘤和DLN的Havcr1BKO B细胞的scRNA-seq分析表明，B细胞的BCR感知、活化和免疫共刺激基因特征显著改善，同时与IFN应答相关的特征表达增加。提示Havcr1基因的缺失对机体体液免疫影响较小。进一步研究Havcr1基因敲除对B细胞向CD4+ T细胞呈递抗原的影响，检测T细胞的增殖频率。结果表明，Havcr1BKO B细胞以MHC II呈递依赖方式诱导更高水平的T细胞增殖。

另外，通过分析IFNγ、ICOS和FOXP3的表达水平，评估了Havcr1BKO B细胞对T细胞的影响。分析发现，Havcr1BKO B细胞诱导的IFNγ+细胞比例增加，ICOS表达大幅增加，促进了CD4+ T细胞中IFNγ和ICOS的表达，抑制了FOXP3的表达。这些结果表明TIM-1可以抑制B细胞的抗原呈递。

研究结论

综上所述，本研究提示TIM-1可作为B细胞激活的免疫检查点。此外，TIM-1的缺乏导致B细胞IFN-I反应的上调，导致B细胞活化、抗原呈递和免疫共刺激增强（见图1）。通过阻断TIM-1激活适应性免疫系统可能提高癌症免疫治疗的有效性，并为免疫检查点阻断提供新的策略。