“腫瘤”和“免疫”通常分屬兩大陣營，始終是“斗智斗勇”的存在，兩方的“戰(zhàn)爭”從未停歇，一般分為免疫清除、免疫平衡和免疫逃逸三個過程。而針對結直腸癌（CRC）的研究，烈冰用戶在免疫學頂刊Immunity雜志上發(fā)表了新的觀點：某些B細胞竟淪為CRC免疫逃逸的幫兇...

本研究由復旦大學基礎醫(yī)學院及生物醫(yī)學研究院儲以微教授和劉榮花研究員團隊合作，文章于2022年6月3日發(fā)表在Immunity雜志（IF=43.474）上，題目為Leucine-tRNA-synthase-2-expressing B cells contribute to colorectal cancer immunoevasion。

烈冰生物參與本研究中的單細胞測序工作，這也是我們單細胞測序服務助力發(fā)表的第三篇immunity文章，下面一起來了解下本文的研究思路和成果吧~

樣本處理

荷瘤小鼠（T1和 T3分期）CRC和正常結腸組織，分選CD45+免疫細胞

單細胞捕獲平臺

烈冰生物10X Genomics平臺

單細胞測序，流式分選，靶向代謝組學，細胞共培養(yǎng)，免疫熒光，染色質免疫沉淀，實時逆轉錄PCR分析等

細胞聚類分析，subCluster分析，差異基因表達分析，GO/Pathway分析，擬時序分析，細胞通訊分析和 QuSAGE分析等

研究人員首先從CRC荷瘤小鼠的結直腸癌樣本中分選了腫瘤浸潤CD45+細胞進行單細胞測序實驗，對獲得的細胞進行了分群和B細胞、漿細胞（PC）的subCluster分析，發(fā)現(xiàn)LARS B細胞亞群獨立于卵泡B細胞亞群（FOB）、生發(fā)中心B細胞亞群（GCB）和PC亞群。基于差異表達基因和QuSAGE分析發(fā)現(xiàn)，LARS B高度表達Lars2并與亮氨酸生物合成和線粒體氨酰-tRNA生物合成功能顯著相關。

此外，隨著腫瘤的生長，LARS B數(shù)量增加。擬時序分析顯示LARS B細胞源自FOB細胞并向PC分化。但與PC不同的是，LARS B高表達Ptprc、Pax5、和Tgfb1等基因，表型上類似于漿細胞前體細胞，表達漿細胞驅動基因Prdm1，但抗體分泌能力較低，并通過TGF-β1與Treg細胞通訊密切。

團隊進一步利用免疫組化染色發(fā)現(xiàn)LARS B存在于TLS以外的腫瘤間質，而正常組織、骨髓、脾臟和外周血中極少存在。而收集臨床CRC患者的腫瘤組織，息肉和配對的正常組織及外周血樣本分析表明，LARS B也存在于CRC患者中。此外利用90例CRC患者的組織芯片染色結果顯示，組織內LARS B的富集與不良預后呈現(xiàn)正相關。

進一步探究LARS B形成的原因和功能，發(fā)現(xiàn)相比其他氨基酸，亮氨酸在腫瘤浸潤B細胞高度富集；TGF-β1的分泌也與亮氨酸濃度有關。在化學誘導和原位腫瘤兩種CRC小鼠模型中，高亮氨酸飲食使腫瘤局部產(chǎn)生更多的LARS B并伴隨著TGF-β1的增加，進而促進腫瘤進展。細胞體外共培養(yǎng)證實LARS B存在對TGF-β1依賴的調節(jié)性特征，進而促進Treg形成。

機制研究發(fā)現(xiàn)LARS B的核心基因Lars2定位在線粒體，對線粒體呼吸鏈復合體I-V蛋白翻譯至關重要。B細胞中缺失Lars2，線粒體呼吸鏈復合體的蛋白質表達（復合物I、NADH脫氫酶等）受到抑制，進而導致NADH向NAD+再生和TGF-β1的產(chǎn)生受阻。相較于瘤內的其他B細胞亞群，LARS B的線粒體代謝增強，特別是NAD+的再生，而NAD+依賴的去乙?；福⊿IRT1）通過去乙?；D錄因子（PAX5），使其與Tgfb1啟動子區(qū)的結合能力增強，促進了Tgfb1轉錄。

鑒于LARS B的亮氨酸依賴性特點，研究人員提出了一種安全有效的亮氨酸節(jié)律飲食方案，以7天為一個周期，其中4天正常飲食，3天采用亮氨酸缺失飲食方式，該方案顯著抑制LARS B細胞介導的結直腸癌免疫逃逸，減緩了腫瘤進展。鑒于腸癌與飲食的密切關系，該食療方案將助益腸癌的臨床防治和患者的個人飲食管理。

總的來說，團隊利用單細胞測序技術系統(tǒng)分析了結直腸癌不同階段的腫瘤浸潤B細胞，首次發(fā)現(xiàn)一群高表達亮氨酸t(yī)RNA合成酶2 (LARS2) 的B細胞新亞群 (LARS B)。這群LARS B不僅具有TGF-β1主導的調節(jié)性特征，還具有亮氨酸營養(yǎng)偏好?；诖?，團隊提出通過限制亮氨酸飲食清除LARS B細胞、激活抗腫瘤免疫效應。

原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.immuni.2022.04.017

部分文章解讀由原作者提供

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排版：烈小宇

審核：烈小嫻

烈冰生物

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