CD28家族生物学特性及其在慢性乙型病毒性肝炎中的研究进展

胡 筠综述，郭进军审校

（重庆医科大学附属第二医院消化内科，重庆400010）

CD28家族生物学特性及其在慢性乙型病毒性肝炎中的研究进展

胡 筠综述，郭进军审校

（重庆医科大学附属第二医院消化内科，重庆400010）

抗原，CD28； 肝炎，乙型，慢性； 病毒性； CD28家族； CD8+T细胞； 综述

乙型肝炎病毒（HBV）感染后可被自限性清除或发展为慢性感染；HBV特异性T淋巴细胞免疫在病毒清除过程中起着重要作用，与HBV感染后的临床转归密切相关。T淋巴细胞活化、增殖及分化有赖于双重刺激信号的作用：第一信号来自T细胞受体（TCR）与抗原的特异性结合；第二信号即抗原递呈细胞（APC）上的B7家族分子与T细胞上的CD28家族分子相互作用提供的共刺激信号。共刺激信号决定接受抗原刺激的T细胞无论是活化增殖还是转变为无能状态甚至凋亡，该信号均为T细胞特异性刺激所必需，在慢性乙型肝炎免疫应答过程中发挥重要作用。本文就CD28家族分子的生物学特性及其在慢性乙型病毒性肝炎（CHB）方面的研究进展作一综述。

1 CD28 家族分子的生物学特性

CD28家族成员属于免疫球蛋白超家族，均为I型跨膜蛋白，根据功能的不同分为激活T淋巴细胞的正性共刺激因子（ICOS）和诱导T淋巴细胞耐受的负性ICOS。CD28及可诱导ICOS属于前者，负性ICOS包括目前广泛研究的细胞毒性T细胞活化抗原4（CTLA-4）、程序性死亡因子1（PD-1）和近几年发现的B、T淋巴细胞弱化因子（BTLA）。

1.1 CD28的特点 CD28分子是一种广泛分布于T细胞表面的I型跨膜糖蛋白受体。人类CD28分子由IgV样膜外功能区、跨膜区和短而保守的胞浆区三部分组成，表达于95%CD4+T细胞，50%CD8+T细胞、浆细胞及部分NK细胞。CD28分子与表达于APC上的2个配体（B7-1、B7-2）结合后诱导T细胞表达抗细胞凋亡蛋白、刺激T细胞合成IL-2及其他细胞因子，促进T细胞的增殖与分化，从而为T细胞的初始活化提供重要的正性共刺激信号。缺乏CD28的小鼠表现出一系列免疫缺陷，如T细胞活化受损、T细胞依赖的B细胞应答缺乏、记忆性T细胞应答低下，充分说明CD28共刺激作用在启动效应T细胞应答与免疫记忆方面的重要性。

1.2 CTLA-4的特点 CTLA-4是与CD28有30%同源性的负性ICOS，与CD28有着相似的结构及相同的配体；CTLA-4可以二聚体形式或单体形式表达于活化的T细胞，特别是调节性T细胞表面，发挥抑制二次免疫反应与诱导免疫耐受的作用。CTLA-4缺乏的小鼠在出生后3-5周内因大量淋巴组织增生以及CD4+T细胞介导的组织损伤而死亡[1]。CTLA-4主要通过以下几种机制下调T细胞活化：（1）与CD28竞争性结合B7受体发挥细胞内抑制作用，干扰CD28效应；（2）传递抑制性信号以诱导细胞周期静止，抑制IL-2的生成[2]；（3）限制T细胞与APC的接触时间，使靶细胞得不到足以活化的刺激信号。

1.3 ICOS的特点 ICOS是CD28基因家族的第3个成员，与CD28和CILA-4分别有24%、17%的同源性，其结构与CD28和CTLA-4极为相似。ICOS表达于活化的T细胞、记忆T细胞、效应T细胞，TCR和CD28信号可上调其表达[3]；ICOS受体（ICOS-L）广泛表达于B细胞、树突状细胞、巨噬细胞、成纤维细胞、内皮细胞及上皮细胞。继CD28作用之后，ICOS/ICOS-L主要发挥刺激T细胞分化，调节细胞因子白细胞介素-4（IL-4）、IL-10、干扰素-γ（IFN-γ）生成的作用。ICOS缺陷的患者表现出广泛的T细胞功能障碍及记忆性T细胞减少，效应T细胞及调节性T细胞间的平衡被破坏[4]。也有研究表明，ICOS参与调节Th1、Th2和Th17细胞间的平衡[5]。

1.4 PD-1的特点 PD-1最早被发现于小鼠T细胞杂交瘤2B 4.11以及IL-3缺乏的造血干细胞LYD9中，认为其参与经典的程序性细胞凋亡而被命名[6]；PD-1主要以单体形式诱导表达于活化的T细胞、B细胞、单核细胞、髓样细胞及NKT细胞，少部分组成性表达于CD4、CD8胸腺细胞及不成熟的B细胞。PD-1的配体为B7家族的PD-L1（又称B7-H1）和PD-L2（又称B7-DC）。PD-1/PD-L在调节细胞免疫以及体液免疫方面均有重要作用；PD-1与PD-L结合后可以下调转录因子AP-1、T细胞核因子（NF-AT）和NF-B的表达，从而抑制T细胞增殖分化及细胞因子的分泌；PD-1/PD-L还可通过削弱TCR/CD28的免疫活化作用和抑制抗凋亡基因BCLXL以实现对T细胞免疫的负性调控。在体液免疫方面，PD-1/PD-L通路主要参与抑制B细胞活化和细胞因子生成、下调浆细胞产生抗体。

1.5 BTLA的特点 BTLA是继CTLA-4和PD-1后被发现的第3个抑制性受体。BTLA主要表达于 T、B细胞，极化的Th1细胞，巨噬细胞，自然杀伤细胞及树突状细胞，其配体为广泛表达于T、B细胞，单核细胞，内皮细胞的疱疹病毒辅助受体（HVEM）；BTLA主要通过抑制TCR信号介导的T细胞增殖及表面活性因子CD25的表达，减少细胞因子IL-2的产生等机制负性调节T细胞活化；另外，BTLA/HVEW通路在形成外周免疫耐受、抑制B细胞活化与增殖方面也有重要作用。

2 CD28 家族分子与CHB

2.1 CD28在CHB中的研究 CD8+T细胞应答对HBV感染后肝细胞的损伤和病毒的清除起主要作用，CD8+淋巴细胞上的CD28分子是参与乙型肝炎免疫应答的重要组成部分。研究发现，CHB、慢性HBV携带者外周血T淋巴细胞（特别是CD8+T细胞）CD28水平较健康对照者明显下降，差异有统计学意义（P＜0.01）[7-9]，表明CD28表达下降可能使机体对HBV产生免疫耐受，造成病毒感染持续存在。CD8+T细胞分为表达CD28的细胞毒性T细胞（CD8+CD28+）和不表达CD28的免疫抑制性T细胞（CD8+CD28-）2个亚群；CD8+CD28+和CD8+CD28-T细胞的平衡与CHB有密切关系[10]。新近一项研究通过对70例CHB患者及56例健康对照组外周血CD8+T细胞测定发现，CD8+CD28+/CD8+CD28-T细胞比值在CHB组中显著低于健康对照组，差异有统计学意义（P＜0.01），且HBV含量越高的患者该比值越低，差异有统计学意义（P＜0.05）[10]。但另有研究发现，在轻、中重度CHB中，CD8+CD28+T细胞比值逐级升高而CD8+CD28-T细胞的比值逐级降低，差异均有统计学意义（P＜0.01）[8，11]，说明随着炎症程度的增高，CD8+CD28+毒性T细胞（CTL）的细胞毒性反应越强，有利于病毒的清除。朱春兰等[12]发现，在健康对照组，HBV携带组，CHB、肝硬化组中，外周血CD8+CD28+T细胞数目呈递减趋势，两两之间比较，差异均有统计学意义（P＜0.01）。上述研究说明，CD8+CD28+/CD8+CD28-T细胞平衡紊乱与HBV感染后病毒持续复制及病情慢性化密切相关。

2.2 CTLA-4在CHB中的研究 CTLA-4是APC激活T细胞过程中重要的负性ICOS，可能影响乙型肝炎的免疫激活；体外用CTLA-4特异性小干扰RNA（siRNA）转染CHB患者外周血淋巴细胞后可以使淋巴细胞增殖水平增加；在一项纳入81例未经抗病毒治疗的CHB患者及41例健康对照人员的试验中发现，CHB患者血清可溶性CTLA-4（sCTLA-4）水平及可溶性CD28（sCD28）水平均明显高于健康对照组，差异有统计学意义（P＜0.01），血清丙氨酸氨基转氨酶（ALT）水平与sCTLA-4及sCD28成正相关（P＜0.05），体外用有丝分裂原刺激血单核细胞，CHB患者血清CTLA-4的释放明显低于正常对照，而CD28水平高于正常对照，差异有统计学意义（P＜0.01），故认为血清可溶性ICOS可能参与CHB的发病过程，与疾病活动有关系[10]；Peng等[13]在对比56例HBeAg阳性CHB与47例HBeAg阴性CHB患者发现，HBeAg阳性组患者HBV特异性CD8+T细胞表达的CTLA-4水平更高，分析HBeAg阳性的CHB患者低强度T细胞应答强度与高病毒载量可能与HBeAg持续存在导致CTLA-4水平增加有关系；而另一项包含121例CHB患者的体外试验中，CTLA-4信使RNA（mRNA）水平与HBV-DNA水平呈正相关，证明CTLA-4可能与病毒的持续感染有关系[14]。Zhou等[15]报道，HBV转基因大鼠模型中抗DNA病毒感染的免疫调节方法，用CTLA-4胞外段与HBsAg融合物的质粒免疫HBV转基因大鼠后可以诱导HB-sAb的产生增加以及HBsAg特异性CD8+T细胞应答增强，从而降低外周血HbsAg水平及HBV-DNA的复制，显示了CTLA-4在治疗性乙型肝炎疫苗中的应用前景。体外用siRNA阻断CTLA-4后可调节Th1/Th2平衡，促进Th1分泌IFN-γ及IL-2以活化CTL，利于病毒清除，为CHB的免疫治疗提供新思路[14]。

2.3 PD-1在CHB中的研究 PD-1与病毒感染后病毒特异性T淋巴细胞功能衰竭及免疫耐受有关；有研究发现，PD-1在慢性HIV、HCV感染者CD8+T细胞中明显升高，PD-1水平与T细胞功能耗竭及病毒载量呈正相关，表明PD-1信号通路可能与慢性病毒感染后病毒的持续复制密切相关[16-17]；目前研究表明，PD-1在慢性HBV感染中主要通过经典的病毒特异性CD8+T细胞耗竭作用及其对CD4+T细胞的调节发挥作用，参与CHB免疫调节的主要是PD-1/PD-L1通路；Peng等[13]发现在CHB患者外周血单核细胞（特别是CD8+T细胞）表面，PD-1及PD-L1的表达较正常对照明显上调，PD-1的上调与血清病毒载量呈正相关（P＜0.01），经有效的抗病毒治疗后，T细胞表达的 PD-1分子明显下降[13，18]，阻断PD-1/PD-L1通路能促进INF-γ的生成及病毒特异性淋巴细胞的增生[13]，说明PD-1可能参与CD8+T细胞功能耗竭，与持续的病毒血症相关。进一步对慢性肝炎患者肝组织内PD-1表达的研究发现，CHB患者PD-1及PD-L的表达较急性肝炎及正常对照均高，差异有统计学意义（P＜0.05），随着肝脏炎症活动度的加重，PD-1的表达也更为显著，PD-1水平与ALT、天门冬氨酸氨基转移酶（AST）呈正相关（P＜0.05），肝内CD8+T细胞表达的PD-1较外周血更高，差异有统计学意义（P＜0.01）[19-22]，证明PD-1/PD-L与肝脏内免疫紊乱及HBV感染的慢性化也有关系；体外用PD-L1抗体阻断CHB患者PD-1/ PD-L1途径可以恢复肝内及外周血病毒特异性CD8+T细胞的增殖与功能[19，23]，提示PD-1抗体有望成为治疗CHB的新手段。新近研究发现，PD-1可能与HBV特异性CD4+T淋巴细胞功能衰竭及病毒持续复制有关，HBcAg可诱导CHB患者CD4+T细胞表面PD-1的表达上调，体外阻断PD-1分子后可恢复CD4+T细胞的增殖，促进Th1相关的细胞因子如IFN-γ、IL-2和TNF-α的分泌，进一步说明阻断PD-1/PD-L通路在CHB免疫治疗方面的广阔应用前景[24-26]。

2.4 ICOS与BTLA在CHB的研究 ICOS和BTLA与CHB的研究相对较少。外周辅助性T细胞（主要是CD4+CXCR5+T细胞）可参与HBV相关的免疫应答[27-28]。Feng等[27]分析36例CHB患者外周血CD4+CXCR5+T细胞发现，表达ICOS及PD-1的CD4+CXCR5+THF比例较正常对照明显升高，差异有统计学意义（P＜0.05），该结果在后来Hu等[28]的研究中进一步被证实，并发现ICOS+CD4+CXCR5+T细胞在HBeAg阳性、HBeAg阴性慢性肝炎患者以及非活动期携带者中均较正常组高，差异有统计学意义（P＜0.05），ICOS+CD4+CXCR5+及PD-1+CD4+CXCR5+T细胞与血清病毒载量呈负相关，推测ICOS可能与PD-1共同作用于CHB的发病机制及病毒持续复制，但尚需进一步的研究以证实。BTLA与CDLA-4等其他抑制性受体类似，主要发挥维持外周免疫耐受、抑制淋巴细胞活化作用；已有的研究发现，BTLA在巨细胞病毒感染早期高表达于病毒特异性CD8+T细胞，而低表达于HIV感染者CD4+和CD8+T细胞[29-30]；BTLA是否参与CHB的发病目前尚无统一定论。Nan等[26]研究发现，CHB患者外周血CD4+T细胞表面BTLA无论在mRNA水平还是蛋白水平均与健康对照无差异，未发现BTLA与CHB的相关性；Xu等[31]进一步对肝组织BTLA的表达进行研究，发现在CHB患者及健康对照者肝组织均不表达BTLA，但BTLA及其配体HVEM在4例慢加急性肝衰竭患者受损的胆管系统及浸润性炎症细胞中却高表达，认为BTLA/HVEM可能作为慢加急性肝衰竭的诊断标志之一。相反的是，Cai等[32]的研究显示，CHB患者肝内CD4+及CD8+T细胞高表达于BTLA，同时表达于BTLA及PD-1的淋巴细胞表现出更严重的功能受损，经BTLA抗体阻断BTLA/HVEM途径后可促进肝内及外周T淋巴细胞的增殖，以及IFN-γ、IL-2等细胞因子的分泌，同时阻断BTLA/HVEM和PD-1/PD-L1通路后表现出更明显的T细胞数量和功能恢复，提示BTLA与PD-1可能共同参与CHB的免疫调节，阻断BTLA、PD-1途径有望成为新的方式治疗CHB。

3 展 望

CD28家族分子与其配体结合后发挥重要的协同刺激作用，在细胞免疫方面发挥重要的调节作用。CD28家族各成员之间可能作用相反或相辅相成，共同参与CHB的发生发展；负性ICOS的CTLA-4、PD-1和BTLA可能参与病毒特异性T细胞功能耗竭，造成持续感染，阻断上述分子可能成为CHB抗病毒治疗的辅助手段，但过度阻断这些因子是否会打破机体免疫稳态从而导致其他免疫性疾病，还有待于深入研究。

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10.3969/j.issn.1009-5519.2015.06.018

：A

：1009-5519（2015）06-0850-04

2014-09-14

2014-10-24）

胡筠（1989-），女，四川巴中人，硕士研究生，主要从事慢性乙型病毒性肝炎诊疗工作；E-mail：guyueHJ@163.com。

郭进军（E-mail：guojinjun1972@163.com）。