多发性骨髓瘤病程纵向图谱：解析免疫微环境失调模式，揭示治疗响应与疾病进展的新机制

《Blood Cancer Discovery》：Longitudinal Profiling of Tumor and Immune Compartments Uncovers Patterns of Dysregulation and Associations with Response in Multiple Myeloma Open Access

这篇研究通过纵向多组学图谱分析，揭示了多发性骨髓瘤（MM）中免疫微环境（IME）与肿瘤细胞的动态相互作用。研究发现，自体干细胞移植（ASCT）后，干扰素-γ（IFN-γ）信号传导与T细胞记忆功能受损相关，而初始B细胞的丰度与免疫球蛋白（Ig）多样性则与改善的无进展生存期（PFS）显著相关。在疾病进展时，骨髓瘤细胞上调癌-睾丸抗原（CTAg）和免疫效应基因，同时伴随B细胞耗竭、髓源性抑制细胞（MDSC）富集和T细胞功能耗竭。这些发现强调了动态的免疫-肿瘤互作，将初始B细胞重建确立为持久治疗反应的生物标志物，并将CTAg确定为疾病进展时高危患者的潜在治疗靶点。

　　

多发性骨髓瘤纵向队列的特征：临床与单细胞图谱概览

本研究旨在通过纵向评估MM及其免疫微环境（IME），以揭示贯穿疾病进程的动态免疫-肿瘤相互作用。为此，研究团队对来自多发性骨髓瘤研究基金会（MMRF）CoMMpass研究（NCT01454297）的102名患者的243份骨髓样本进行了多组学分析。具体包括对CD138^neg细胞进行单细胞RNA测序（scRNA-seq），共分析了631,226个细胞，并对CD138^pos细胞进行批量RNA测序和全基因组测序。这个纵向队列在临床特征（如年龄、性别、ISS分期、细胞遗传学风险）上与整个CoMMpass队列具有可比性，确保了其代表性。其中多数患者接受了蛋白酶体抑制剂（PI）、免疫调节药物（IMiD）和类固醇的三联一线治疗，且接受自体干细胞移植（ASCT）作为一线治疗的比例高于总队列。对样本的单细胞分析成功注释了T细胞、自然杀伤（NK）细胞、B细胞、髓系细胞、红细胞等多种免疫细胞类型及其亚群，为下游关联分析提供了全面的细胞框架。

ASCT诱导诱导治疗未观察到的B细胞和T细胞改变

为了解一线治疗如何影响IME，研究比较了基线样本与首次治疗反应后样本的细胞组成和基因表达。特别关注了仅接受诱导治疗与接受诱导治疗加ASCT的患者。分析发现，ASCT（而非单纯的诱导治疗）引发了B细胞和T细胞区室显著的组成性变化。在ASCT后，B细胞（包括前体B细胞、初始B细胞等）以及细胞毒性CD8⁺T效应细胞显著扩增，而初始CD4⁺和CD8^sup>+T细胞以及免疫抑制性调节性T细胞（Treg）则被耗竭。这表明ASCT造成了深刻的IME扰动并促进其重建。

IFN-γ和TNF在ASCT后IME中支持CD8⁺T细胞偏向凋亡而非记忆表型

深入研究显示，ASCT后扩增的CD8⁺T效应细胞偏向早期凋亡表型，而非效应记忆表型。基因集富集分析（GSEA）表明，这些细胞中肿瘤坏死因子（TNF）和干扰素-γ（IFN-γ）信号通路被激活。细胞通讯分析进一步揭示，CD16⁺单核细胞与CD8⁺T细胞之间的TNF信号传导在ASCT后样本中特别活跃。同时，CD8⁺T效应细胞自身IFNG表达也上调。这些信号共同作用，可能驱动了CD8⁺T细胞向凋亡而非持久记忆表型倾斜，这或许反映了ASCT后免疫监视功能的一段次优期。

ASCT后B细胞重建由促增殖基因表达支持

在B细胞区室，ASCT后前体B细胞、初始B细胞等多个B细胞亚群显著扩增。转录组分析显示，这些B细胞中富集了包括极光激酶A（AURKA）激活、DNA复制、NOTCH信号和非经典核因子κB（NF-κB）信号在内的促增殖和激活/分化通路。转录因子（TF）分析也支持了BACH2等驱动B细胞发育的因子活性得以维持。这些发现表明ASCT后存在一个协调的B细胞增殖和成熟过程。

ASCT后无进展生存期长于中位数的患者B细胞恢复更强劲

将患者按ASCT后无进展生存期（PFS）是否大于中位数分组分析发现，PFS较长（GMpfs）的患者在ASCT后初始B细胞比例显著增加，而PFS较短（LMpfs）的患者则无此变化。进一步分析显示，GMpfs患者的初始B细胞富含迁移和激活相关通路，记忆B细胞则富含生发中心形成、类别转换重组和激活通路。此外，初始B细胞的丰度与B细胞免疫球蛋白（Ig）基因表达的多样性呈正相关。利用大队列血清Ig数据验证发现，ASCT后血清Ig多样性（夏农指数）较低的患者，其PFS和总生存期（OS）更差。这表明，ASCT后初始B细胞的稳健重建以及随之而来的多样化Ig库，与更持久的治疗反应相关。

CD16⁺单核细胞支持B细胞活性和多样化Ig产生

相关性分析指出，ASCT后CD16^sup>+单核细胞的比例变化与Ig多样性显著相关。细胞通讯分析预测了CD16⁺单核细胞与B细胞之间可能存在BAFF-BAFF-R、CD45-CD22、MIF-CD74/CXCR4等相互作用。与Ig多样性无关的其他单核细胞相比，CD16⁺单核细胞高表达促进B细胞活化的CD48和促生存基因BCL2A1。同时，GMpfs患者的初始和记忆B细胞中，B细胞受体（BCR）拮抗剂CD22表达下调，而下游激活基因NFKB2表达上调。这些结果提示，CD16⁺单核细胞可能通过提供共刺激信号和削弱抑制信号，在支持ASCT后B细胞激活和Ig库多样化中扮演关键角色。

癌-睾丸抗原高表达的骨髓瘤与首次进展时的B细胞耗竭相关

对匹配的基线和首次疾病进展样本的肿瘤细胞分析发现，在进展期，骨髓瘤细胞显著上调了多种癌-睾丸抗原（CTAg）的表达。一部分样本（CTAg富集组）表现出更强的增殖特征、表达更多种类的CTAg以及更高的炎症细胞因子/趋化因子（如IL32、CXCL8）表达。该亚组患者从首次进展到二次进展的时间及OS更短。值得注意的是，CTAg富集与常见的细胞遗传学异常无关，而与染色质修饰蛋白的基因改变相关。在免疫微环境层面，CTAg富集的进展期样本中，B细胞（尤其是初始B细胞）比例显著降低，而髓源性抑制细胞（MDSC）特征和T细胞耗竭标志物则富集。骨髓瘤细胞表达的特定细胞因子（如IL32、FAM3B）与初始B细胞耗竭呈强负相关。同时，进展期样本中的B细胞表现出促凋亡基因（如BBC3、PMAIP1）上调，而抗凋亡基因（如BCL2）下调。通路分析显示，这些B细胞中TNF信号介导的凋亡通路被激活。这些发现共同描绘了一幅图景：疾病进展时，一部分具有高CTAg表达、高增殖性和炎症因子分泌特征的骨髓瘤克隆通过营造免疫抑制性微环境，特别是通过诱导B细胞耗竭和凋亡，来逃避免疫控制并驱动疾病进展。