近年来，甲状腺乳头状癌（PTC）发病率上升，但死亡率保持稳定，主要是由于高分辨率超声成像的广泛应用导致低风险PTC过度诊断。目前，多项临床试验已经证实，主动监测（AS）是低风险PTC患者的替代治疗方案，但由于缺乏可靠的诊断和预后标志物，AS的广泛应用受到限制。日前，昆明医科大学第一附属医院程若川、刘文等团队在Journal of Experimental & Clinical Cancer Research（IF=11.4）期刊上发表的一篇文章，揭示了惰性PTC和进展性PTC在肿瘤和免疫微环境特征上的差异，并发现了惰性PTC潜在的诊断和预后标志物。
研究亮点
利用单细胞RNA测序（scRNA-seq）技术全面解析了惰性与进展性PTC的肿瘤微环境，揭示了肿瘤浸润B细胞（TIL-B），尤其是生发中心B细胞（GC-B）在惰性PTC中发挥关键作用。
通过转录组分析和细胞间通信网络分析，揭示了PTPRC-CD22相互作用可能是惰性PTC中TIL-B细胞增殖的起始驱动因素。
通过分析TCGA数据库中的大量样本，发现GC-B细胞相关标志物（如LMO2）可作为惰性PTC诊断和预后的潜在标志物。
研究方法与目的
本研究通过scRNA-seq技术分析了10例早期PTC肿瘤样本的细胞差异。研究结果通过细胞共培养、迁移实验、免疫荧光染色、流式细胞术以及癌症基因组图谱（TCGA）数据分析在另外25例肿瘤样本中得到了验证。研究旨在确定惰性和进行性PTC之间的生物学差异，探索新的生物标志物和治疗靶点。
主要结果
1.惰性PTC中TIL-B的富集及其抗肿瘤作用机制
通过对9名患者的10例早期PTC样本进行scRNA-seq分析，研究发现TIL-B细胞在惰性PTC中显著富集，而在进展性PTC中几乎缺失。进一步的TCGA数据库分析显示，B细胞和浆细胞的高丰度与PTC患者肿瘤分期改善相关，且高富集的B细胞、GC-B细胞和浆细胞基因集与无病生存期（DFS）改善显著相关。这些结果提示TIL-B细胞可能在PTC的抗肿瘤免疫反应中发挥重要作用（图1）。通过对两组各3例新鲜PTC组织样本进行处理，分离出原代甲状腺细胞，并将其与健康志愿者的外周B细胞以1：1的比例进行共培养。随后开展Transwell迁移实验，结果发现，惰性PTC的甲状腺细胞对外周B细胞的招募能力显著高于进展性PTC。此外，体外共培养实验结果表明，无论是来源于惰性还是进展性PTC的TIL-B细胞，均能够通过直接的细胞间相互作用以及分泌抑制性蛋白的方式，抑制甲状腺细胞的增殖。
图1早期PTC的scRNA-seq图谱
2.惰性PTC中三级淋巴结构（TLS）的形成增加
通过计算TCGA数据中的TLS评分，研究发现高TLS基因特征富集与年龄≥55岁的PTC患者DFS改善显著相关（HR=3.983，P=0.0016）。进一步通过多重免疫荧光染色分析惰性和进展性PTC样本（2例惰性和1例进展性）发现，惰性PTC中存在明显的TLS形成（以B细胞聚集区并被T细胞包围为特征），而进展性PTC中仅在肿瘤邻近组织观察到B细胞聚集，肿瘤内缺乏TLS。这一结果与scRNA-seq数据一致，显示进展性PTC肿瘤区域中TIL-B显著缺失。
3.惰性PTC中TIL-B的增殖能力更高
通过对B细胞进行无监督聚类分析，将其细分为5个亚群。结果显示，所有B细胞亚群都集中在惰性PTC组，GC-B细胞亚群仅存在于该组。基因集富集分析表明，GC-B细胞中与细胞周期和有丝分裂相关的通路显著上调。进一步分析发现，在进展性PTC中，TIL-B细胞的G1期相关基因表达较高；而在惰性PTC中，G2/M期相关基因表达更高，这表明两组TIL-B细胞的增殖能力存在显著差异。此外，通过流式细胞术对6例新鲜PTC组织（3例进展性和3例惰性）中的TIL-B细胞进行分析，结果显示进展组中处于G0/G1期的TIL-B细胞比例升高，而处于G2/M期的比例降低，这表明在进展性PTC中，TIL-B细胞的增殖被阻止在G1期，有丝分裂活性降低。相比之下，惰性PTC中的TIL-B细胞则表现出更高的增殖能力，这可能与GC-B细胞的存在密切相关。
4.PTPRC-CD22的反式结合可能是TIL-B细胞增殖的起始因素
转录差异分析显示，CD22在惰性TIL-B细胞中显著上调。CD22是B细胞受体信号通路中的抑制分子，常作为治疗B细胞过度增殖相关疾病的靶点。然而，GO分析表明，惰性PTC中TIL-B细胞上调的基因与B细胞受体信号通路相关，且与TCGA数据库中CD22表达水平呈正相关。CD22可通过与细胞表面的唾液酸配体结合（顺式结合和反式结合）调节B细胞信号，其中反式结合可促进B细胞增殖。CD22的配体PTPRC（CD45）在惰性PTC中显著上调，提示可能存在PTPRC-CD22的反式结合相互作用。
细胞间通信网络分析发现，在惰性PTC中，PTPRC-CD22的反式结合更为频繁，且涉及多种B细胞亚群与其他细胞类型之间的相互作用。而进展性PTC中这种相互作用较少，仅涉及初始B细胞和少量其他细胞类型。这表明，在惰性PTC中，PTPRC-CD22的反式结合可能是TIL-B细胞增殖的起始因素（图2）。
图2惰性和进展性PTC中PTPRC-CD22的反式结合
5.GC-B细胞标志物与PTC患者DFS改善相关
从TCGA数据库中筛选出21个GC-B细胞特异性基因并计算其富集分数，结果显示高GC-B细胞富集分数与PTC患者更长的DFS显著相关（HR=4.016，P=0.0071）。此外，21个GC-B细胞特异性基因中有9个基因的高表达与PTC患者改善的肿瘤分期显著相关。特别是LMO2基因，其高表达在不同年龄段（<55岁和≥55岁）的PTC患者中均与DFS改善显著相关（HR：3.751，P=0.00075和HR：7.543，P=0.019），提示LMO2基因可作为惰性PTC的潜在诊断和预后标志物（图3）。
图3 GC-B细胞富集与PTC患者的T阶段和DFS呈正相关
结语
总之，该研究全面概述了早期PTC的肿瘤微环境，强调了TIL-B在决定这些肿瘤的惰性特征中发挥的关键作用。 这些发现为理解PTC的异质性提供了新的视角，标志着对PTC“惰性之谜”的理解取得了重大进展。
参考文献：Li C, et al. J Exp Clin Cancer Res. 2025;44(1):91.
审校：Faline
排版：Faline
执行：Faline
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