丙型肝炎慢性化的免疫機(jī)制研究進(jìn)展

　　丙型肝炎病毒 (HCV)是肝硬化和肝癌的主要原因之-,目 前全球超過 1.7億人感染 HCV。 在 HCV感染的急性階段,宿主調(diào)動起天然免疫和適應(yīng)免疫系統(tǒng)以達(dá)到清除病毒的目的。但仍有約80%急性感染者終會慢性化。很多因素參與急性丙型肝炎慢性化的過程,本文從天然免疫,細(xì)胞免疫以及病毒免疫逃逸性突變等在慢性化機(jī)制方面的研究進(jìn)展綜述如下。 　　　　         一、自然殺傷細(xì)胞與 HCV感染慢性化
　　在丙型肝炎的發(fā)病機(jī)制中,天然免疫起到了重要作用。參與這類免疫反應(yīng)的細(xì)胞類型很多,自 然殺傷細(xì)胞倍 受關(guān)注。在外周血淋巴細(xì)胞中NK細(xì)胞占到了 10%~20%,而 在肝臟組織中卻占到了肝內(nèi)淋巴細(xì)胞的30%。同T淋巴細(xì)胞不同,NK細(xì)胞不受主要組織相容性復(fù)合體限制,也不需要先前的致敏作用,而是通過細(xì)胞表面受體活化,進(jìn)一步分泌細(xì)胞因子及細(xì)胞毒作用來直接殺傷靶細(xì)胞。NK細(xì)胞表面受體主要是天然細(xì)胞毒樣受體,例 如 NKp44、 NKp30、 NKp46以及殺傷細(xì)胞免疫球蛋 白樣受體、 凝集素樣受體。其中KIRs與 凝集素樣受體既屬活化型又屬抑制型,而天然細(xì)胞毒樣受體均為活化型。KIRs的配體主要是人類主要組織相容性復(fù)合體I類分子 (HLA-I)。丙型肝炎感染時,表達(dá)殺傷細(xì)胞免疫球蛋白樣受體2DL3的 NK細(xì)胞與表達(dá) HLA- C1型的靶細(xì)胞結(jié)合影響病毒感染的結(jié)局,表達(dá)這類受體的宿主能夠自發(fā)的清除病毒,或是經(jīng)抗病毒治療更容易達(dá)到病毒的持續(xù)應(yīng)答。對于這一現(xiàn)象的解釋是相比其他的抑制性 KIRs,KIR2DL3與 HLA- C的親和力較低,下調(diào)抑制性受體的活性,降低 NK細(xì)胞激活的閾值,從而增強(qiáng)了KIR2DL2等 活化型受體的功能,有利于 NK細(xì)胞發(fā)揮抗病毒作用。在 HCV感染的早期階段,表達(dá) NK細(xì)胞凝集素樣受體 2A的 NK細(xì)胞百分比減少,而活化性受體的NKG2D+NK細(xì) 胞的數(shù)量增加。能夠清除HCV的感染者,表達(dá)活化型受體的NK細(xì)胞的數(shù)量會逐漸下降,若一直保持高水平 ,會使感染易于慢性化 。 　　但是隨著疾病的慢性化,NK細(xì)胞的數(shù)量及其功能也隨之下降,其中的原因可能是患者體內(nèi)白細(xì)胞介素 15(IL-15)水平的降低。IL-15主要來源于樹突狀細(xì)胞，對NK細(xì)胞生長、增值和功能發(fā)揮起到關(guān)鍵性調(diào)節(jié)作用。HCV感染的病人表現(xiàn)出體內(nèi)IL-15的不足,是由于慢性HCV感染者體內(nèi)干擾素 α (IFN α)不能有效地刺激 DCs產(chǎn)生 IL-15,IL-15的 不足可能影響到NK細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定,進(jìn)而使 NK細(xì)胞的增生降低。 　　
        探討 HCV抑 制或消除NK細(xì)胞抗病毒作用的相關(guān)機(jī)制時發(fā)現(xiàn),HCV的 包膜糖蛋白E2能夠與 NK細(xì)胞表面的CD81結(jié)合,抑制 INF Y的產(chǎn)生。另外,NK細(xì)胞產(chǎn)生 I⒈8增多,后者有利于 HCV的感染。HCV NS3/4A編 碼的蛋白酶能夠下調(diào) NK細(xì)胞 NKG2D活化性受體的配體的表達(dá),而且 HCV Ns5A蛋 白酶能夠通過 to⒒樣受體剌激單核細(xì)胞產(chǎn)生 IL-10和轉(zhuǎn)化生長因子 β(TGF β),TGFβ 下調(diào) NK細(xì)胞NKG2D的表達(dá),這些共同影響著 NK細(xì)胞的活化。Yoon等將 NK細(xì)胞與 HCV感染細(xì)胞共同培養(yǎng)時發(fā)現(xiàn),兩者間的接觸降低了NK細(xì)胞脫顆粒和裂解靶細(xì)胞的能力,且 NK細(xì)胞脫顆粒能力的降低與活化性受體如 NKG2D和 NKP30的表達(dá)下調(diào)相關(guān)。同時,NK細(xì)胞產(chǎn)生和分泌 IFNY的 能力也降低,這與脫顆粒能力的降低相一致。概括起來,與 HCV感染細(xì)胞的接觸負(fù)向調(diào)節(jié) NK細(xì)胞的功能,而 NK細(xì)胞功能受到抑制又與其表面活化′ 性受體的下調(diào)相關(guān)。 　　
        二、樹突狀細(xì)胞與 HCV感染慢性化
　　DCs是目前認(rèn)為宿主有效的抗原提呈細(xì)胞。體內(nèi)的DCs 處于未成熟狀態(tài),表達(dá)低水平的共刺激分子和粘附分子。當(dāng)攝取抗原后,分化為成熟的DCs,后 者高表達(dá)共刺激分子和粘附分子。成熟的DCs能 誘導(dǎo)特異性的細(xì)胞毒性 T淋巴細(xì)胞生成,激發(fā)適應(yīng)免疫。人體主要有髓樣 DC和 漿細(xì)胞樣 DC,成 熟的mDc能 夠產(chǎn)生IL- 12和 IL-10以及少量的INF,而 pDC主 要能夠產(chǎn)生I型 IFN。 　　
        急性丙型肝炎病毒感染者體內(nèi)mDc表 達(dá)共刺激分子水平的降低,可增加發(fā)展成慢性感染的可能性。反之,體 內(nèi)pDC的 數(shù)量增加,會增加病毒的清除率。但由于只有少數(shù)急性感染者在感染早期被發(fā)現(xiàn),所以DCs在 急性階段的功能發(fā)揮還有待于進(jìn)一步的全面研究。 　　
        慢性病毒感染者體內(nèi),mDc保 持了抗原攝取能力,正常表達(dá) DC的表面標(biāo)志,但產(chǎn)生 IL-12的水平降低,而 IL-10的水平增高。IL-10能夠抑制mDc分 泌IL-12,促進(jìn) 2類輔助性 T細(xì)胞的免疫功能,參與丙型肝炎的慢′ 性化過程。mDc共刺激分子的表達(dá)水平也有降低。pDC在 慢性丙型肝炎患者的體內(nèi)數(shù)量下降,且 CDM+造血干細(xì)胞的數(shù)量也降低凵 。pDC細(xì)胞共刺激能力、產(chǎn)生 I型 IFN的能力及患者清除HCV的能力均降低。而所有這些功能的不足目前歸結(jié)于 DCs細(xì) 胞中HCV RNA的 出現(xiàn),HCV能通過樹突狀細(xì)胞表面特異性細(xì)胞間黏附分子 3和肝淋巴結(jié)特異性細(xì)胞間黏附分子 3結(jié)合非整合素分子感染 DCs。 但 HCV對DCs細(xì) 胞功能的影響機(jī)制有待進(jìn)一步研究。Shen等的研究認(rèn)為在 HCV感染的患者體內(nèi),DCs的 功能損傷與程序性細(xì)胞死亡受體 1的 表達(dá)和PD-1/CD86 的比率增加有關(guān)。 　　
        三、CD8+T曠T淋巴細(xì)胞功能障礙
　　HCV慢性感染階段仍能檢測到 HCV特異性CD8+T淋巴細(xì)胞,但它們在抗病毒細(xì)胞因子的產(chǎn)生,細(xì)胞毒性和增殖等方面表現(xiàn)為功能受損。影響到CD8+T淋巴細(xì)胞功能的因素有以下幾方面。 　　
        1.CD8+T淋 巴細(xì)胞抑制性受體 的影響 :研究表 明CD8+T淋巴細(xì)胞功能受損是由其表達(dá)的抑制性受體所介導(dǎo)。(1)PD-1: PD-1是在功能障礙性 T淋巴細(xì)胞中個被識別的抑制性受體。PD-1通過與2個配體 PD-L1和 PD-L2結(jié)合,抑制細(xì)胞表面的活性因子及效應(yīng)細(xì)胞功能相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)。Golden- Mason等實驗表明在慢性 HCV感染者中,HCV特異性 CD8+T淋巴細(xì)胞高表達(dá)PD-1,但在清除病毒的患者中HCV特異性CD8+T淋巴細(xì)胞低表達(dá)或不表達(dá)PD-1。一些實驗表明應(yīng)用抗體阻斷PD-1/ PD-L1通路能夠恢復(fù) T淋巴細(xì)胞的功能,包括增殖、細(xì)胞毒性、細(xì)胞因子的產(chǎn)生等 ;但也有一些研究與之存在矛盾之處。研究發(fā)現(xiàn)急性 HCV感染者,無論 HCV感染的終轉(zhuǎn)歸如何,HCV特異性 CD曠和 CD4+T淋 巴細(xì)胞上都高表達(dá) P⒈1。 也有研究顯示,阻斷PD-1/PD L1通路并不能完全恢復(fù) T淋巴細(xì)胞的功能。實際上, PD-1并不是T淋巴細(xì)胞表達(dá)的抑制性受體。其他的抑制性受體,例如細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4、CD160和 KIRG1也與HCV慢性感染中T淋巴細(xì)胞的功能障礙相關(guān)。(2)CTLA-4:為T淋巴細(xì)胞的一種跨膜受體,能與 B7分子結(jié)合誘導(dǎo) T淋巴細(xì)胞無應(yīng)答。在慢性 HCV感染患者中,CTLA-4在來源于肝臟而不是外周血的PD-1+T淋 巴細(xì)胞中優(yōu)先上調(diào)。肝內(nèi)T淋巴細(xì)胞PD-1和 CTLA-4的共同表達(dá)與 HCV特異性CD8+T淋巴細(xì)胞功能的失調(diào)有著重大的關(guān)系,通過阻斷PD-1和CTLA-4能 夠協(xié)同逆轉(zhuǎn)T細(xì)胞的功能,而不是靠單獨阻斷PD1或CTLA-4。(3)Tim-3:HCV慢 性感染者 CD4+和CD8+T淋 巴細(xì)胞表面Tim-3表 達(dá)增加,阻斷Tim-3與 其配體的作用能夠增強(qiáng)T淋巴細(xì)胞的增殖能力和促進(jìn)IFN Υ的生成。(4)NKR2B4:NKR2B4屬 于免疫球蛋白超家族,分布于特異性 CD8+T淋 巴細(xì)胞,以及所有的NK細(xì)胞表面,對NK細(xì)胞活性發(fā)揮具有雙向調(diào)節(jié)作用。Schlaphoff等發(fā) 現(xiàn)在急性和慢性 HCV感染者中,病毒特異性 CD8+T淋 巴細(xì)胞表達(dá)NKR2B4,NKR2B4既能刺激也能抑制病毒特異性 CD曠T淋巴細(xì)胞的功能,NKR2B4的作用可能抵消了通過阻斷PD1所產(chǎn)生的促 CD曠T淋巴細(xì)胞的增值作用。對于 NKR2B4是如何發(fā)揮不同作用的還不是很清楚?？傊?細(xì)胞不同的刺激信號和抑制信號,是如何通過細(xì)胞表面的受體傳人細(xì)胞內(nèi),并影響CD8+T淋巴細(xì)胞的功能,具體的機(jī)制需要進(jìn)一步研究。 　　
        2.調(diào) 節(jié)性 T細(xì)胞的 影響 :Tregs是一類具有抑制性作用的T淋 巴細(xì)胞亞群,能通過細(xì)胞蛋白介導(dǎo)的細(xì)胞與細(xì)胞之間的直接接觸或是產(chǎn)生TGF- β和 IL-10方 式發(fā)揮抑制作用。Tregs對CD8+T淋 巴細(xì)胞活性的發(fā)揮有著重要作用。有研究發(fā)現(xiàn),HCV感染患者外周血 CD4+CD25+T淋巴細(xì)胞的數(shù)量增加,并且與病毒載量成正相關(guān)。Boettler等的實驗表明在慢性 HCV感染者, CD4+CD25+T淋巴細(xì)胞增加并能抑制CD8+T淋巴細(xì)胞的反應(yīng),在剔除調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞后可促使患者特異性 T淋巴細(xì)胞數(shù)量增加和產(chǎn)生 IFN Υ。目前,在 Tregs和CD8+T淋巴細(xì)胞間的相互作用,以及其在CD8+T淋巴細(xì)胞功能不全方面起到的作用等方面仍存在很多的疑惑。 　　
        

          四、病毒逃逸性突變與 HCV感染慢 性化HCV相關(guān)抗原具有高度可變性,病毒動力學(xué)的數(shù)字模型表明,在慢性病毒感染的個體中每天產(chǎn)生高達(dá) 10的12次方IU/ml的HCV病毒顆粒,高水平病毒粒子的更新加上 HCV RNA聚合酶缺乏有效地校正功能,導(dǎo)致病毒基因組頻繁突變。這種變異不僅僅發(fā)生在個體之間,而且在感染個體內(nèi)部也隨時發(fā)生,致使 HCV在個體中以準(zhǔn)種的形式存在。這種突變可能是有害的,也可能是無用的,又或許使突變的病毒種株成為優(yōu)勢病毒群,而后者取決于宿主 CD4+和CD8+T淋巴細(xì)胞反應(yīng)。HCV能夠逃避誘導(dǎo)出的CD8+T淋巴細(xì)胞的作用,這一機(jī)制雖然還不是很清楚,但病毒的逃逸性突變與病毒持續(xù)的感染有著密切的聯(lián)系。這些突變既能發(fā)生在與 HLA結(jié)合的表位,阻止表位與 HLA分子的結(jié)合進(jìn)而抑制表位的提呈 ;也能發(fā)生在 T淋巴細(xì)胞受體結(jié)合位點,導(dǎo)致細(xì)胞毒性 T細(xì)胞不能有效的發(fā)揮作用。但不同的研究結(jié)果顯示,在多個慢性感染者中,T淋巴細(xì)胞表位氨基酸的置換并沒有減少MHC的結(jié)合或者損傷抗原的提呈,發(fā)生在 TCR接觸性殘基上的突變只能引起短暫的逃逸,因為具有免疫能力的宿主,T淋巴細(xì)胞能夠產(chǎn)生新的TCR去識別突變的表位。Wolfl等認(rèn)為在T淋巴細(xì)胞的組成成分中可能存在一個 “ 洞” ,不能對發(fā)生在 TCR接觸性殘基上的突變進(jìn)行識別。也有人認(rèn)為可能是對這一突變,機(jī)體缺乏具有特異性高親和力TCR的 T淋巴細(xì)胞有關(guān)。 　　
        五、非肝細(xì)胞中病毒的存在與 HCV感染慢′性化
　　傳統(tǒng)上認(rèn)為 HCV僅僅感染肝細(xì)胞,進(jìn)而引起肝臟的炎癥,實際上許多研究發(fā)現(xiàn) HCV同樣感染其他細(xì)胞。Castillo等研究證實,HCV能感染外周血單個核細(xì)胞并且能在其中復(fù)制,而外周血單個核細(xì)胞成為病毒體的來源。Muller等早提出B淋巴細(xì)胞充當(dāng)HCV的儲存庫。記憶性 B淋巴細(xì)胞被認(rèn)為是病毒主要的儲存細(xì)胞,主要是因為它的壽命長,但 HCV如何感染 B淋巴細(xì)胞的機(jī)制還不是很清楚。近 Ito等研究顯示,慢性 HCV感染者肝臟的炎癥部位能夠產(chǎn)生大量 CXC趨化因子受體 3的配體,CD19+CD27 +B淋 巴細(xì)胞表達(dá)大量的 CXC趨化因子受體 3,被募集到炎癥部位,這可能是病灶中病毒持續(xù)存在的一個原因之一。Fletcher等 叫研究結(jié)果顯示,人的大腦內(nèi)皮細(xì)胞能夠表達(dá)支持 HCV進(jìn)入和感染的功能性受體,這是否是肝臟內(nèi)病毒持續(xù)存在的另一原因還需要進(jìn)一步的研究。 　　
         綜上所述,丙型肝炎慢性化的機(jī)制非常復(fù)雜,是由多個因素決定的,包括病毒的生物學(xué)特點、宿主的免疫功能及遺傳易感性等方面,它們共同影響著 HCV感染后的結(jié)局。目前的研究深入推動了人們對 HCV感染慢性化機(jī)制的了解,例如深人研究 NK細(xì)胞和CD8+T淋巴細(xì)胞功能障礙的相關(guān)因素,可能有助于發(fā)現(xiàn)慢性丙型肝炎防治的新靶點。 　　
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