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乙肝患者的噩耗 ——慢性乙肝患者的T细胞耗竭
来源: | 作者:澳门bte365游戏网站研发中心团队 | 发布时间: 2021-01-28 | 2011 次浏览 | 分享到:

什么是乙肝?

乙肝是由乙型肝炎病毒(hepatitis B virus, HBV)引起的以肝脏炎症及其坏死病变为主的一种感染性疾病,为法定乙类传染病,具有较强传染性、复杂传播途径、广泛流行、高发病率等特点。当乙肝形成持续感染,免疫系统无法阻止病毒的侵害就会引发组织损伤,并可发展为肝硬化,最终形成性肝癌。据悉,全世界共有2.6亿人感染慢性乙肝病毒,每年约有70万人死于肝硬化和肝癌(HCC)。

什么是HBV

HBV是一种DNA病毒,病毒外包膜由乙型肝炎表面抗原(HBsAg)和宿主源性脂质组成,不含病毒核酸,因此无传染性。球形包膜包围由乙肝核心抗原(HBcAg)与病毒编码的聚合酶和病毒DNA基因组组成的内核衣壳,这种病毒会导致乙肝(图1)。在进入肝细胞后,DNA进入细胞核形成cccDNA,作为乙肝病毒整个生命周期的重要模板,进行后续的病毒复制或者蛋白表达。乙肝病毒的cccDNA能够自我补充,并且在肝细胞内长期存在,少部分还将整合到肝细胞的基因组中。另外,乙肝病毒会大量的表达和释放乙肝病毒相关抗原,如表面抗原、e抗原等,诱导人体的免疫耐受,产生抑制性的免疫微环境,从而逃脱人体免疫系统的杀伤。乙肝病毒的这些特征,导致其难以被彻底清除,达到真正的治愈


图1 乙型肝炎病毒结构图


乙肝中适应性抗病毒免疫应答

肝脏为耐受性器官,通过控制来自肠道的病原体和抗原诱发的过度免疫反应以保护宿主免受免疫诱导性损伤。慢性炎症可进一步增强肝脏的耐受性。在HBV感染中由于慢性炎症可触发多种调节机制使T细胞衰竭,同时提高HBV的生存优势,使其在宿主中持续存在。

在慢性HBV感染中,特异性T细胞(CD8+)大多出现明显衰竭。如果大多数肝细胞被感染并表达大量抗原,则该类细胞会发生功能障碍或物理缺失。CD8+ T细胞表现出某些特定特征:多种抑制性受体(PD-1)和促凋亡分子的过度表达、CD3z链下调、相应T细胞缺失等(图2,左图)。当只有少量病毒侵入,CD8细胞可以维持有效的抗病毒活性,促进病毒抑制和抗原清除(图2,右图)。虽然抗原水平和持续时间由T细胞功能和对外源性刺激的响应时间决定,但是T细胞与免疫细胞间互作才是免疫系统能够广泛抑制病毒的机制(图2,图3),因此单一因素改变(单独减少抗原)不可能作为评判免疫反应充分与否的证据,因为同时有多种机制共同参与对HBV感染导致T细胞的衰竭


图2 抗原持久性与肝内抗病毒T细胞反应的关系(这种T细胞活化模型源自在HBV感染的小鼠模型中进行的形式研究)

由于肝脏内有多种抑制机制,使肝脏内环境具有高度耐受性;此外,造成肝脏耐受性因素还有肝脏细胞的独特组成、抑制性配体表达、可溶性调节介质等。而在慢性炎症的存在下,肝脏的耐受性最大。受感染的肝脏内,病毒抗原的持续表达与不同的免疫调节途径协同作用,促使T细胞分化趋于衰竭。炎症后,IFN-γ刺激或胞间接触均可导致免疫抑制(如下,见图3)

1、 免疫抑制细胞因子(如TGF-β、IL-10)可以通过扩大的调节性T细胞(Treg)以及星状细胞(HSC),树突状细胞(DC)和Kupffer细胞(KC)产生;

2、 肝浸润细胞(如单核细胞、巨噬细胞)可释放色氨酸降解酶“吲哚胺2, 3-二加氧酶”(IDO)导致色氨酸耗竭,进而抑制T细胞增殖和功能。

3、 有毒分解代谢产物的生成,例如犬尿氨酸,可导致Treg细胞中T细胞凋亡和CD4分化。

4、 精氨酸酶,由受损的肝细胞和髓样抑制细胞(MDSC)释放,诱导精氨酸耗竭。精氨酸的缺乏决定了CD3z的下调和T细胞增殖的抑制。

5、 活化后的Kupffer细胞产生的环氧化酶参与免疫抑制性前列腺素E2(PGE-2)的合成。

6、 NK细胞在肝脏中高度富集,在抗病毒控制中发挥关键作用,但也可能通过抑制适应性免疫反应发挥调节作用,包括对T细胞的杀伤。

7、 抑制性配体(如PD-L1,Galectin-9)在肝内皮正弦细胞(LSEC),树突状细胞,KC和星状细胞上的过表达促进了T细胞抑制途径的触发。

8、 炎性单核细胞通过LSEC细胞表达ICAM-1募集到肝脏,再通过活化星状细胞驱动的CD44依赖性机制分化为髓样抑制细胞。

9、Treg细胞扩增和IL-10的产生通过可诱导共刺激分子(ICOS)/可诱导共刺激分子配体(ICOSL)介导的互作或IDO分泌引起免疫抑制。


图3 肝脏中的免疫抑制回路

新治疗策略:

许多特异性药物能够干预HBV生命周期的不同阶段,和T细胞衰竭不同的机制。

首先需要直接作用于HBV复制、抗原产生和肝脏炎症的抗病毒药物,以使免疫治疗更有效;改善T细胞免疫功能受高抗原量/慢性炎症环境的负调节机制影响,抗病毒治疗这一环节对于降低严重肝脏病变风险是必须的,因为当感染肝细胞的百分比升高就会激活效应T细胞,而抗原下降和肝脏炎症控制不足以实现T细胞功能恢复。

其次,进一步克服T细胞衰竭的可能选项:在检查点阻断、代谢校正和表观遗传调节策略之间。一方面,线粒体靶向抗氧化剂和多酚化合物纠正慢性HBV感染中的线粒体和蛋白酶体缺陷似乎比PD-1/PD-L1阻断剂在体外T细胞恢复中的效率相当甚至更高,对发挥T细胞免疫功能效果有限。另一方面,在耗尽HBV的免疫细胞(CD3+CD8+)中检测到大量基因转录下调,T细胞的高效应答暗示具有潜在的严重副作用,可能需要排除其在体内的应用。

另外,应尽可能改变T细胞衰竭,对抗原刺激的免疫反应是治疗的关键。在第三步治疗中,增强效应T细胞的反应可能需要通过含有HBsAg、HBcAg和聚合酶混合物的疫苗来实现。

未来免疫治疗乙肝:

考虑到T细胞高免疫原性和慢性HBV感染中特异性CD8+T细胞的严重衰竭,未来研究的重要目标是开发用于个体患者的免疫治疗反应的可靠预测因子。慢性病患者本身就是异质性人群——具有不同水平的T细胞功能,这会使他们对免疫调节作出不同反应,只有部分慢性HBV患者会从免疫调节中获益。因此识别预测免疫调节应答的细胞介导的免疫谱将是免疫治疗成功的关键。最近的研究结果表明,在不久的将来实现对个别接受治疗的患者进行免疫学特征分析后,开始用新的直接抗病毒化合物治疗慢性乙型肝炎,以获取对特殊T细胞的免疫治疗。只有检测到免疫应答的患者才会接受基于免疫调节(即代谢或检查点调节)和治疗性疫苗接种(顺序或同时)的第二步治疗,而那些免疫条件不适合的患者通过改善免疫水平后进行治疗亦或通过其他方法进行治疗。


参考资料

    Fisicaro P, Barili V, Rossi M, et al. Pathogenetic mechanisms of T cell dysfunction in chronic HBV infection and related therapeutic approaches[J]. Frontiers in Immunology, 2020, 11.

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