Il colangiocarcinoma intraepatico (iCCA) è un tumore eterogeneo delle vie biliari il cui tasso di incidenza è aumentato negli ultimi decenni. A causa dell’evoluzione aggressiva della malattia, c’è un urgente bisogno di alternative diagnostiche e terapeutiche. L’infiltrato immunitario è una componente chiave del microambiente tumorale (TME), ma rimane scarsamente caratterizzato, limitando lo sviluppo di immunoterapie di successo. Molti aspetti legati alle cellule T sono oggetto di studi approfonditi, mentre l’effetto esercitato dai linfociti B nello sviluppo e nella progressione dell’iCCA è ancora controverso e scarsamente caratterizzato. I risultati preliminari dell'analisi di sequenziamento dell'RNA su singola cellula di linfociti CD20+ in pazienti con iCCA (n = 6) hanno identificato quattro sottoclusters principali e hanno rivelato una up-regolazione dei geni coinvolti nella degranulazione dei neutrofili, nella risposta cellulare allo stress, nel legame GPCR e una down-regolazione di geni infiammatori e coinvolti nell'attivazione delle cellule B nel tessuto intratumorale rispetto al tessuto adiacente non maligno; suggerendo una condizione immunosoppressiva delle cellule B nella TME. L'analisi citofluorimetrica dei linfociti B di pazienti affetti da iCCA (n = 19) ha evidenziato una frequenza più elevata di cellule B naïve rispetto alle cellule B di memoria switched e non-switched nei campioni di tessuto. È stata rilevata anche una maggiore quantità di sottogruppi double negative e atypical nei tessuti e nel sangue periferico dei pazienti rispetto ai donatori sani. L'analisi dell'espressione genica e i multiplex beads arrays hanno mostrato livelli di espressione e produzione di citochine immunoregolatorie più elevati all'interno del tumore rispetto al tessuto non tumorale. È stato anche rilevato un livello inferiore di immunoglobuline nei campioni di plasma dei pazienti rispetto ai controlli sani. Questi dati supportano l’ipotesi che le cellule B dei pazienti abbiano perso la loro capacità effettrice e all’interno della TME si differenzino in un fenotipo regolatorio, con una funzione immunoregolatoria. Ciò può essere causato da cellule tumorali e stromali (compresi i fibroblasti associati al tumore) che influenzano l’attivazione, l’inclinazione e lo sviluppo delle cellule B. Le analisi immunoistochimiche hanno evidenziato che le cellule B, quando si infiltrano nei tessuti, creano aggregati cellulari simili a strutture linfoidi terziarie (TLS). Un maggior raggruppamento delle B al di fuori del tumore è correlata positivamente con un esito più favorevole e una recidiva tardiva della malattia. Le cellule B circolanti di pazienti iCCA (n=20) trattati con anti-PDL1 (Durvalumab), in combinazione con farmaci chemioterapici, subiscono variazioni fenotipiche e funzionali, soprattutto durante i primi cicli di inizio del trattamento e nei soggetti che non hanno risposto alla terapia. In particolare, il sangue periferico dei pazienti rispondenti era caratterizzato da una maggiore frequenza di cellule B transizionali e naïve, più attivate rispetto al gruppo dei non-responders, dove abbiamo riscontrato un aumento delle B della memoria e plasmablasti ma con minore espressione di marcatori di attivazione. Nel complesso, questi risultati sostengono l’eterogeneità della popolazione di cellule B all’interno della TME, così come nel sangue periferico, dei pazienti con iCCA. Tuttavia, i risultati di queste coorti forniscono importanti informazioni sul ruolo delle cellule B e dei loro aggregati nell’evasione immunitaria del cancro e nelle risposte terapeutiche all’ICI. Una caratterizzazione più completa delle proprietà, delle funzioni, dell'organizzazione e del crosstalk delle sottopopolazioni di cellule B con altre cellule dell'ambiente iCCA sarà utile per migliorare l'efficacia della terapia e svilupparne di nuove.
Intrahepatic cholangiocarcinoma (iCCA) is a heterogeneous biliary tract cancer whose incidence rate has increased over the past decades. Due to the aggressive evolution of the disease, there is an urgent need for diagnostic and therapeutic alternatives. The immune infiltrate is a key component of the tumor microenvironment (TME), but remains poorly characterized, limiting the development of successful immunotherapies. Many aspects related to T cells are undergoing extensive studies, while the effect exerted by B lymphocytes in iCCA development and progression is still controversial and poorly characterized. Preliminary results from single-cell RNA-sequencing analysis of CD20+ cells in iCCA patients (n=6) identified four main subclusters and revealed an up-regulation of genes involved in neutrophil degranulation, cellular response to stress, GPCR binding and a down-regulation of B cell activation/inflammatory genes in intratumoral B compared to adjacent non-malignant tissue; suggesting an immunosuppressive condition of B cells in the TME. Multicolor flow cytometry analysis of B lymphocytes isolated from iCCA patients (n =19) highlighted a higher frequency of naïve B cells with respect to switched and unswitched memory B in the tissue samples. An increased amount of double negative and atypical subsets was also detected within the tissues as well as in the peripheral blood of patients compared to healthy donors. Gene expression analysis and multiplex beads arrays showed higher expression levels and production of immunoregulatory cytokines within the tumor compared to non-tumoral tissue. A lower level of immunoglobulins was also detected in iCCA plasma samples compared to healthy controls. These data supported the hypothesis that the B cells of patients have lost their effector capacity and within the TME they develop into a regulatory phenotype, with an immunoregulatory function. This may be caused by tumor and stromal cells (including cancer-associated fibroblasts) that affect B cell activation, skewing and development. Immunohistochemical analyses highlighted that B cells, when infiltrate the tissues, create cellular aggregates similar to tertiary lymphoid structures (TLS). A higher B cell density outside the tumor area positively correlates with a more favorable outcome and late recurrence of the disease. Circulating B cells from iCCA patients (n=20) treated with anti-PDL1 (Durvalumab), in combination with chemotherapeutic drugs, undergo phenotypic and functional variations, especially during the first cycles of starting treatment and in subjects who did not respond to therapy. In particular, the peripheral blood of responder patients was characterized by a higher frequency of transitional and naïve B cells, more activated compared to the non-responder group, where we found an increase of memory B and plasmablasts but with lower expression of activation markers. Overall, these results sustain the heterogeneity of the B cell population within the TME, as well as in the peripheral blood, of iCCA patients. Nonetheless, findings from these unique cohorts provide important insights into the role of B cells and their aggregates in cancer immune evasion and therapeutic responses to ICI. A more comprehensive characterization of B cell subset properties, functions, organization and crosstalk with other cells of the iCCA milieu will be exploitable for improving the therapy's effectiveness and developing new ones.
Comprehensive phenotypical and molecular characterization of B lymphocytes in patients affected by Intrahepatic Cholangiocarcinoma / Milardi, Giulia. - (2024 Feb 09).
Comprehensive phenotypical and molecular characterization of B lymphocytes in patients affected by Intrahepatic Cholangiocarcinoma
Milardi, Giulia
2024-02-09
Abstract
Il colangiocarcinoma intraepatico (iCCA) è un tumore eterogeneo delle vie biliari il cui tasso di incidenza è aumentato negli ultimi decenni. A causa dell’evoluzione aggressiva della malattia, c’è un urgente bisogno di alternative diagnostiche e terapeutiche. L’infiltrato immunitario è una componente chiave del microambiente tumorale (TME), ma rimane scarsamente caratterizzato, limitando lo sviluppo di immunoterapie di successo. Molti aspetti legati alle cellule T sono oggetto di studi approfonditi, mentre l’effetto esercitato dai linfociti B nello sviluppo e nella progressione dell’iCCA è ancora controverso e scarsamente caratterizzato. I risultati preliminari dell'analisi di sequenziamento dell'RNA su singola cellula di linfociti CD20+ in pazienti con iCCA (n = 6) hanno identificato quattro sottoclusters principali e hanno rivelato una up-regolazione dei geni coinvolti nella degranulazione dei neutrofili, nella risposta cellulare allo stress, nel legame GPCR e una down-regolazione di geni infiammatori e coinvolti nell'attivazione delle cellule B nel tessuto intratumorale rispetto al tessuto adiacente non maligno; suggerendo una condizione immunosoppressiva delle cellule B nella TME. L'analisi citofluorimetrica dei linfociti B di pazienti affetti da iCCA (n = 19) ha evidenziato una frequenza più elevata di cellule B naïve rispetto alle cellule B di memoria switched e non-switched nei campioni di tessuto. È stata rilevata anche una maggiore quantità di sottogruppi double negative e atypical nei tessuti e nel sangue periferico dei pazienti rispetto ai donatori sani. L'analisi dell'espressione genica e i multiplex beads arrays hanno mostrato livelli di espressione e produzione di citochine immunoregolatorie più elevati all'interno del tumore rispetto al tessuto non tumorale. È stato anche rilevato un livello inferiore di immunoglobuline nei campioni di plasma dei pazienti rispetto ai controlli sani. Questi dati supportano l’ipotesi che le cellule B dei pazienti abbiano perso la loro capacità effettrice e all’interno della TME si differenzino in un fenotipo regolatorio, con una funzione immunoregolatoria. Ciò può essere causato da cellule tumorali e stromali (compresi i fibroblasti associati al tumore) che influenzano l’attivazione, l’inclinazione e lo sviluppo delle cellule B. Le analisi immunoistochimiche hanno evidenziato che le cellule B, quando si infiltrano nei tessuti, creano aggregati cellulari simili a strutture linfoidi terziarie (TLS). Un maggior raggruppamento delle B al di fuori del tumore è correlata positivamente con un esito più favorevole e una recidiva tardiva della malattia. Le cellule B circolanti di pazienti iCCA (n=20) trattati con anti-PDL1 (Durvalumab), in combinazione con farmaci chemioterapici, subiscono variazioni fenotipiche e funzionali, soprattutto durante i primi cicli di inizio del trattamento e nei soggetti che non hanno risposto alla terapia. In particolare, il sangue periferico dei pazienti rispondenti era caratterizzato da una maggiore frequenza di cellule B transizionali e naïve, più attivate rispetto al gruppo dei non-responders, dove abbiamo riscontrato un aumento delle B della memoria e plasmablasti ma con minore espressione di marcatori di attivazione. Nel complesso, questi risultati sostengono l’eterogeneità della popolazione di cellule B all’interno della TME, così come nel sangue periferico, dei pazienti con iCCA. Tuttavia, i risultati di queste coorti forniscono importanti informazioni sul ruolo delle cellule B e dei loro aggregati nell’evasione immunitaria del cancro e nelle risposte terapeutiche all’ICI. Una caratterizzazione più completa delle proprietà, delle funzioni, dell'organizzazione e del crosstalk delle sottopopolazioni di cellule B con altre cellule dell'ambiente iCCA sarà utile per migliorare l'efficacia della terapia e svilupparne di nuove.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
