T细胞在慢性乙型肝炎发病机制中的作用研究进展

孙焕焕，张永宏

T细胞在慢性乙型肝炎发病机制中的作用研究进展

孙焕焕，张永宏

慢性乙型肝炎已成为全球重要的公共卫生问题之一，获得性适应性免疫应答在慢性HBV感染最终结局的形成中起着核心作用，T细胞在适应性免疫应答中起关键作用。本文对T细胞在慢性乙型肝炎发病机制中作用的研究进展进行综述。

T细胞；乙型肝炎，慢性；受体，抗原，T细胞

慢性乙型肝炎（chronic hepatitis B,CHB）已成为重要的公共卫生问题之一。全球约有3.5亿慢性HBV感染者，其中我国有9300万，每年全球约100万人死于CHB相关疾病，大部分是终末期肝病及肝癌[1]。我国有10%～20%的慢性HBV感染者死于乙型肝炎相关肝硬化[2]。

尽管HBV感染可通过疫苗接种预防，但目前对大多数慢性感染者仍无根治疗法。治愈的定义是血清中HBsAg清除且HBsAb阳转（抗HBsAg在血液中可检测到）。每年慢性感染者的自愈率约为1%，基于干扰素（interferon,IFN）的药物治愈率＜10%；尽管核苷（酸）类似物降低了血液中HBV的滴度，但不能消除共价闭合环HBV DNA及HBV的转录模板，往往会使病毒产生耐受抵抗[3]。本文对T细胞在CHB发病机制中的研究进展进行综述。

1 不同感染年龄阶段的免疫

1.1 垂直传播慢性HBV感染主要来源于母体对婴儿的垂直传播。感染HBV的新生儿和儿童通常经历一个不排斥外来抗原的阶段，在此阶段外周血ALT水平基本正常，但HBV DNA、HBeAg和HBcAg水平却很高，这种状态可持续数十年，最终进展为免疫反应阶段。此阶段肝病较严重，病毒效价波动，长期免疫反应阶段常加快疾病进展并导致肝硬化。免疫反应阶段也可进入炎症减少的低复制阶段，即HBV滴度＜2000 IU/ml、HBeAg（-）、抗HBe（+）（HBeAg在血液中检测不到，HBeAb可检测到），一部分患者发展为复发性坏死性炎性肝病，这部分患者往往有野生型HBeAg（+）HBV或突变型HBeAg HBV的高水平复制[4]。另外，高龄、男性、饮酒和合并HIV感染都将增大HBV感染者不良肝病的风险。

1.2 水平传播与新生儿期的母婴垂直传播相比，HBV在成人间的水平传播可导致急性病毒性肝炎，95%以上HBV感染的成年人会以自我清除的方式对抗急性肝炎，最终形成T细胞及抗体介导的长期免疫力[5]。小部分进展为典型慢性感染，与经垂直传播相比，不经历长期免疫耐受阶段，会较早进入肝炎免疫反应阶段。

2 CHB患者的T细胞

对于慢性HBV感染者，适应性免疫应答是影响最终结局形成的核心因素，而CD4+和CD8+T细胞在适应性免疫应答中起关键作用。HBV侵入人类肝细胞，进而抗原诱导免疫应答，许多免疫因子如CD4+CD25+调节性T细胞（regulatory T cells,Treg）、辅助性T细胞（T helper cell,Th）17、Th1、Th2和程序性死亡因子（program death,PD）-1均参与其中。研究表明，在CHB免疫反应阶段，Th1被显著激活，而Th2得到抑制，将导致肝脏炎症；另一些研究提示CHB患者中，Th1分泌的细胞因子表达上调而Th2细胞因子的表达下调[6]。Treg主要通过调节其他免疫细胞如CD4+T细胞、CD8+T细胞、自然杀伤细胞（naturalkiller cells,NK细胞）、NKT细胞、B细胞和树突状细胞发挥抗炎作用。其中新确定的Th亚群Th17是分泌白细胞介素（interleukin,IL）-17A的CD4+T细胞，可增强组织的炎症反应；与之相反，Treg抑制炎症。CHB患者Th17和Treg间存在明确的负相关，Treg可抑制Th17的发展[7]。Treg和Th17之间的不平衡可导致许多慢性炎性疾病、自身免疫性疾病和肿瘤的发生和发展[3]。

2.1 抗原提呈在HBV得到清除的感染者和实验室感染的黑猩猩中，CD4+辅助和CD8+效应T细胞反应强烈。慢性T细胞刺激由感染细胞主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex,MHC）的2个病毒多肽表位及病毒抗原提呈，如可溶性HBsAg和HBcAg细胞外形式（e抗原），这种形式容易将MHCⅠ提供给交叉提呈路径。MHCⅠ类分子主要识别内源性的蛋白抗原，而CD8+T细胞只能识别MHCⅠ类分子；与此对应，CD4+T细胞识别MHCⅡ类分子，MHCⅡ类分子主要参与外源性抗原的识别，同时也可通过“交叉提呈”提呈内源性抗原。研究显示，识别内源性抗原的T细胞（CD8+T细胞）及识别外源性抗原的T细胞（CD4+T细胞）虽然有各自的识别通路，但均可对内外源性抗原进行识别。接受治疗的HBV感染者的特异性T细胞的功能较治疗前提高，T细胞功能在HBV DNA（-）和HBsAg（+）组增加幅度较低，在HBV DNA（-）和HBsAg（-）组较高[8]。

2.2 T细胞下调特异性T细胞反应的下调是HBV感染持久性免疫学机制的特征，下调的标志是CD4+和CD8+T细胞进行性功能耗损和功能的最终缺失[9]。此外，炎症诱导调节性T细胞数目增加[10]、肝内精氨酸水平降低[11]、T细胞维持表达的细胞因子如IL-2[12]和细胞抑制因子IL-10及转化生长因子（transforming growth factor,TGF）-β[13-14]之间的比率转变，都削弱了特异性T细胞反应。最后，优势T细胞表位的病毒突变成为慢性感染建立的手段，这些突变使原有的T细胞反应失去功效。考虑到病毒核心启动子突变体在HBV感染时的选择，Malmassari等[15]研究发现，基本核心启动子突变的HBV变异株存在于感染者血清中，并进一步证明这些病毒突变序列只有在免疫表位较弱的情况下，才能特异地激活T细胞。

2.3 T细胞的下调模式在HBV感染的鼠模型中，T细胞下调遵循的模式为：病毒特异性T细胞抑制分子如PD-1表达的增加[16]以及细胞毒性T淋巴细胞抗原（cytotoxic T lymphocyte antigen,CTLA）-4[17]、T细胞免疫球蛋白、T细胞免疫球蛋白黏蛋白（T cell immunoglobulinmucin,Tim）-3、NK细胞受体-2B4[17-19]和相应的配体在肝脏炎症时的上调。例如PD-1配体在人体肝细胞中以IFNα和IFNγ依赖的方式上调[20]。以上结论在肝窦内皮细胞的组成型表达、鼠模型41库普弗细胞和星状细胞上得到了证实。

总体而言，T细胞损耗遵循一个可预测的模式，正如淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒（lymphocytic choriomeningitis virus,LCMV）感染小鼠模型所示[21]。在此模型中，正在耗竭的T细胞首先失去的是产生细胞因子IL-2的能力（IL-2主要是由CD4+T细胞产生，CD8+T细胞产生很少且须CD4+T细胞帮助），随后是细胞毒性、肿瘤坏死因子α和IFNγ的相继减少。另外，在LCMV感染老鼠模型中，病毒特异性CD4+T细胞内凋亡蛋白（如Bcl-2相互作用细胞死亡介导因子）在细胞内表达增加[22]。此类情况也发生在HBV感染者中[23]。

此外，肝内免疫反应的效应阶段还有一个通用的非特异性抗原抑制机制。精氨酸水平的减少可能导致此功能紊乱，因为精氨酸剥夺触发T细胞受体CD3ζ下调，进而损害T细胞增殖，减少IL-2产生，添加精氨酸可弥补这些T细胞反应[11]。

最后，与未感染者相比，HBV感染者的血液和肝脏中可观察到免疫抑制细胞因子IL-10更高水平的表达[24]。IL-10不但抑制IFNα产生，还能抑制抗原提呈细胞和诱导特异性CD8+T细胞变弱。

总的来说，在HBV急性感染期，定性或定量都不足以清除病毒特异性T细胞反应，在慢性阶段其会在频率和功能方面被下调。事实上，慢性肝炎一旦建立，这些剩余的特异性CD8+T细胞的抗病毒效应可被忽略。因此在肝炎的慢性阶段，特异性CD8+T细胞反应向下调整的好处可能在于阻止免疫病理学反应。

3 CD8+T细胞功能的调节

病毒效价和疾病活动波动较大的HBV感染者，疾病进展到肝硬化的过程是波动的。在HBV感染中，肝损伤和疾病进展被认为由宿主免疫反应驱动，之前也多着重研究该过程中病毒特异性T细胞的作用，病毒特异性CD8+T细胞被认为是主要的效应细胞。对慢性HBV感染的研究显示，患者体内存在多样复杂的机制，这些机制会导致HBV特异性T细胞衰减和衰竭[17，19]。少数病毒特异性T细胞保持对变异前的目标序列识别，而不能识别变异后的序列，因此不能消除被感染的细胞[25]。

此外，长时间暴露于病毒抗原是特异性CD8+T细胞频率减少和功能效应受损的主要原因[26]。HBV感染的小鼠模型中，消耗中性粒（白）细胞、阻断金属蛋白酶或中和趋化因子这3个措施都可在减少肝脏疾病的同时保持HBV特异性CD8+T细胞的抗病毒活性。

CD4+和CD8+T细胞反应在HBV感染中扮演着独一无二的角色，有助于病毒清除和免疫保护，但也会导致相当程度肝损伤。如果病毒不能被清除，慢性感染随之而来。抑制分子如PD-1、CTLA-4和Tim-3及其在肝脏配体的诱导、免疫抑制细胞因子IL-10和TGF-β的产生以及最近发现的NK细胞的调节作用都能抵抗肝脏炎症和疾病进展[27]。这些机制以病毒特异性免疫反应为目标，因此不会导致整体免疫抑制。这些发现的启示在于，迄今为止所有的治疗策略均旨在消除病毒，抗病毒治疗药物对CHB仍然存在问题；其次，通过增强抗病毒免疫反应来清除病毒感染存在的问题是：这些免疫反应往往具有加重肝脏病理反应的潜能。对调节肝脏炎症和发病机制的研究有助于解答为什么肝脏疾病在某些患者中进展更快的原因，同时引导产生新的治疗观点，减缓疾病进展。

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（2014-02-10收稿 2014-06-17修回）

（责任编委 王永怡 本文编辑 陈玉琪）

Research advances in the role of T cells in the pathogenesis of chronic hepatitis B

SUN Huan-huan,ZHANG Yong-hong*
Biomedical Information Center,Beijing You'an Hospital,Capital Medical University,Beijing 100069,China
*Corresponding author,E-mail:13810108505@163.com

Chronic hepatitis B(CHB)is one of the important public health problems worldwide.Adaptive immune response plays a core role in the progression of CHB,and T cells play a key role in the adaptive immune response.In this article,the authors mainly discuss the research advances in the role of T cells in the pathogenesis of CHB.

T-lymphocytes;hepatitis B,chronic;receptors,antigen,T-cell

R392.12；R512.62

A

1007-8134(2014)04-0237-03

北京市科技计划项目（D131100005313004）；国家国际科技合作专项（2012DFA30850）

100069，首都医科大学附属北京佑安医院生物医学信息中心（孙焕焕、张永宏）

张永宏，E-mail:13810108505@163.com