慢性HBV感染免疫耐受研究進展

吳鳳萍， 黨雙鎖

(西安交通大學第二附屬醫院 感染科， 西安 710004)

綜述

慢性HBV感染免疫耐受研究進展

吳鳳萍， 黨雙鎖

(西安交通大學第二附屬醫院 感染科， 西安 710004)

免疫耐受是T及B淋巴細胞對抗原的特異不應答或負應答表現。按形成時期的不同，免疫耐受可分為中樞耐受和外周耐受。HBV感染后機體對HBV免疫耐受是慢性HBV感染的主要原因。簡要介紹了HBeAg、樹突狀細胞的功能缺陷、細胞毒性T淋巴細胞低應答、輔助性T淋巴細胞及細胞因子、HBV基因型及基因組的變異、宿主基因多態性在慢性HBV感染免疫耐受形成中的作用及相關研究進展。

肝炎病毒, 乙型； 嗜肝DNA病毒科感染； 免疫耐受； 綜述

人類的生存發展史在某種程度上說就是與病原微生物相互斗爭的歷史。病原微生物通過各種途徑感染機體后引起一系列反應。人體對于大多數病原體感染后經機體的免疫清除或積極治療后都能完全恢復正常，但少數病原體因機體的免疫反應弱或者處于免疫耐受狀態、或者病原體少、致病力弱等原因而變為隱性感染者、攜帶者或潛伏感染者。HBV所引起的慢性感染就是最為典型的因免疫耐受而導致的。本文綜述了近50年來學者對于HBV感染后免疫反應的認識及研究進展。

人們觀察到HBV感染后的臨床結局是不一樣的。在成年期感染HBV，大多數患者表現為急性乙型肝炎，不經過治療幾乎都可以自行清除體內的病毒，只有1%～5%的患者轉化為慢性感染；1～5歲的兒童感染HBV約30%～50%發展成慢性感染；而于圍產期感染HBV的新生兒感染慢性化的幾率卻高達80%～90%[1]。對此，有學者認為這樣不同的表現是由不同年齡段感染HBV后宿主免疫狀態不同所致。到目前為止，對于慢性HBV感染，學者們認為其原因應該是多方面、多因素的，主要與機體對HBV的免疫耐受、HBV DNA載量過高、HBV發生變異、治療不及時或者不規范等有關，而機體對HBV的免疫耐受是感染慢性化的最主要原因。

1 HBV感染與中樞耐受

人體的免疫系統在發育成熟的過程中要經歷一系列的“選擇”，能識別自身抗原的未成熟T淋巴細胞及B淋巴細胞將會發生陰性選擇，導致克隆消除，形成對自身組織的免疫耐受。正常生理情況下，這種“選擇”過程可以保證自身免疫系統的穩定而不會發生自身免疫性疾病。但在某些病理情況下，這種“選擇”過程可以被病原微生物利用來逃逸宿主的免疫清除，成為病原體持續感染人體的一種有效途徑。

Tian等[2]已證明HBV可以利用這種天然存在的免疫耐受途徑來維持它對人體的持續感染。Singh等[3]通過一項病例對照研究發現HBeAg陽性預示HBV處于活躍復制狀態，小分子量的HBeAg可以通過胎盤屏障，在宮內免疫耐受的形成中發揮重要作用，在某種程度上解釋了在圍產期及嬰幼兒期感染HBV的患兒易進展為慢性感染的原因。妊娠期母體的免疫系統會發生精細的變化，對胎兒體內來自父親的異型基因所編碼的抗原物質產生免疫耐受，而不會對胎兒造成免疫損傷。同理，胎兒也會暴露于母體產生的大量非遺傳性抗原中，胎兒的免疫系統也會相應地發生一系列變化從而對來自母體的這類抗原產生免疫耐受。妊娠期母親和胎兒間這種對異基因抗原的相互耐受可以很好地維持母親和胎兒異型基因組織的親密接觸。然而為確保對無害性外源性抗原的耐受而產生的免疫學變化卻成了胎兒及新生兒防御系統的漏洞。HBeAg陽性的母親妊娠期其體內的小分子HBeAg可以通過胎盤屏障，進入胎兒的體內，而胎兒的免疫系統尚未成熟，會將這種“非己”抗原誤認為是“自身”抗原，使能夠識別HBV抗原的未成熟T及B淋巴細胞發生克隆消除，從而形成對HBV的免疫耐受。出生后，T及B淋巴細胞發育仍在進行，對“自身”抗原應答的不成熟T及B淋巴細胞施加的克隆消除亦仍進行。因此嬰幼兒一旦被HBV感染，免疫系統很難將病毒徹底清除，從而造成持續感染。這也能很好地解釋一種常見的臨床現象：如果不進行人為干預，攜帶野生型HBV的HBeAg陽性慢性乙型肝炎(CHB)母親所產的HBsAg陽性的后代會變成慢性HBV攜帶者，而來自HBeAg陰性CHB母親的HBsAg陽性的后代通常發展成急性自限性HBV感染[4]。

臨床上觀察到HBV疫苗在HBV陽性的母親所生的HBV陰性的嬰兒中免疫有效，這種現象與宮內HBV暴露誘導免疫耐受這種傳統的免疫耐受觀點相矛盾[5]。而且流行病學、臨床和實驗證據也已經對HBV感染免疫耐受的概念產生了質疑[6]。更為有趣的是Hong等[7]發現HBV這種被認為利用胎兒及新生兒不成熟的免疫系統建立慢性感染的病毒卻能意外地使得胎兒及新生兒的免疫系統得到“訓練”，促使先天免疫細胞的成熟和輔助性T淋巴細胞(Th)1的發育。這反而會增強胎兒臍帶血中免疫細胞在體外的抗菌能力。這些“訓練效應”與以低IL-10和較為多見的高IL-12p40和IFNα2為特征的細胞因子環境的改變有關。這不僅揭示了HBV與其天然宿主之間潛在的共生關系，也說明了在宮內病毒暴露后胎兒免疫系統具有可塑性這一特點。也許這種病毒-宿主間的相互共生、相互作用可以解釋HBV為什么能如此頑強地在大部分人群中一直存在的原因。然而HBV對母嬰垂直傳播的嬰幼兒免疫系統究竟產生怎樣的影響仍有待進一步的探索。

2 HBV感染與外周耐受

2.1 樹突狀細胞(DC)與免疫耐受 DC是目前所知功能最強的專職性抗原遞呈細胞，不僅能顯著刺激初始T淋巴細胞增殖，而且可直接激活初始T淋巴細胞應答反應，還可分泌多種細胞因子和趨化因子而調節其他免疫細胞的功能。研究[8]發現慢性HBV感染者DC功能受損。CHB患者髓系樹突狀細胞(mDC)上程序性死亡分子1配體(PD-L1)的上調表達顯著抑制T淋巴細胞的免疫功能，且肝臟的慢性炎癥會促進mDC上PD-L1的表達，從而導致HBV特異性T淋巴細胞功能缺陷及病毒的持續復制[9]。Lan等[10]發現HBeAg可能對DC的成熟具有抑制作用。Chen等[11]發現HBeAg可以上調DC上Toll樣受體3的表達，降低IFNγ的分泌，這也可能是參與HBV免疫耐受的分子機制之一。Shi等[12]發現HBV可抑制自然殺傷細胞和漿細胞源性樹突狀細胞(pDC)之間的相互作用，從而影響pDC誘導自然殺傷細胞分泌IFNγ，導致HBV慢性感染。

2.2 細胞毒性T淋巴細胞(CTL)與免疫耐受 效應性CTL由CD8+T淋巴細胞在外周淋巴組織內增殖、分化而來，然后在趨化因子作用下離開淋巴組織向感染灶部位集聚，特異性地殺傷胞內寄生病原體的宿主細胞等，而不損傷正常組織。已有研究[13]證實Th1和HBV特異性CTL免疫應答在HBV清除中發揮關鍵作用，但CHB患者的CTL應答能力減弱。HBcAg可以激活Kupffer細胞上的Toll樣受體2，促使Kupffer細胞分泌更多的IL-10，抑制HBV特異性CD8+T淋巴細胞的免疫功能，從而介導抗HBV CD8+T淋巴細胞的耗竭，誘導肝臟對HBV的免疫耐受[14]。程序性死亡分子1(PD-1)/B7-H1信號通路能夠負性調節T、B淋巴細胞的免疫應答功能，與HBV特異性CD8+T淋巴細胞的功能耗竭密切相關，參與HBV感染后免疫耐受的形成。HBV感染時可觀察到PD-1及B7-H1的表達上調[15]。阻斷B7-H1/PD-1信號通路，可使DC介導的T淋巴細胞免疫應答和抗病毒能力增強[16]。因此，HBV特異性CTL功能缺陷是HBV感染易于慢性化的重要原因之一。有趣的是Schurich等[17]發現HBV特異性T淋巴細胞的抗病毒效能與其能量代謝狀態有關，功能耗竭的HBV特異性T淋巴細胞因其細胞內線粒體的功能缺陷而限制了其能量代謝的可塑性，從而只能依賴糖酵解供能。而近期的研究[18]顯示，處于免疫耐受期的年輕CHB患者，其體內已經啟動了對HBV的免疫應答，T淋巴細胞并未表現出免疫耐受的特征，甚至比健康人的T淋巴細胞具有更強的產生Th1型細胞因子的能力[19]。這些證據表明雖然生化和血清學證據顯示宿主對HBV免疫耐受，但在免疫耐受期宿主的確啟動了抗HBV的免疫反應。由此可以確定，被認為處于免疫耐受期的CHB患者，HBV潛伏于其體內具有潛在的危險[20]。

2.3 Th和細胞因子與免疫耐受 初始CD4+T淋巴細胞接受抗原刺激后可以分化為不同的Th亞群，包括Th1、Th2、Th3和Th17等亞群，并通過分泌不同的細胞因子來調節體液免疫和細胞免疫功能。Th1主要分泌IFNγ、TNF等細胞因子，誘發細胞免疫反應以抗HBV等病原體的感染。Th2主要分泌IL類細胞因子(如IL-4、IL-5、IL-10、IL-13等)以誘導和促進B淋巴細胞介導的體液免疫應答。在生理情況下，Th1/Th2相互制約而處于平衡狀態，以維持機體正常的免疫功能，并在機體感染的發病中發揮重要作用。在HBV感染人體后，肝臟微環境的改變以及HBV的某些成份，如HBeAg可以促使Th1細胞群向Th2細胞群轉化，引起Th1/Th2的失衡，Th1分泌的抗病毒物質減少，抗HBV特異性T淋巴細胞免疫應答功能減弱，導致HBV感染慢性化。IL-35是調節性T淋巴細胞分泌的一種免疫抑制性細胞因子，體外實驗發現IL-35還可以抑制HBV特異性CTL的增殖，削弱抗HBV細胞免疫反應，在HBV感染免疫耐受形成中發揮重要作用[21]，因此認為IL-35與HBV感染的慢性化密切相關。

2.4 HBV基因型及基因組變異與免疫耐受 目前研究發現HBV共包含8個主要的基因型(A～H)和2個新發現的基因型(I和J)。我國以基因C型和B型為主。與C基因型感染者相比，B基因型感染者較早出現HBeAg血清學轉換，較少進展為慢性肝炎、肝硬化和肝細胞癌[22]。A2亞型主要引起成年人慢性HBV感染，B、C型共同感染是東亞地區經母嬰傳播HBV感染慢性化的主要原因[23]。HBV基因組結構獨特而精密，但易于突變，且某些特殊位點的突變可能與HBV感染慢性化有關。前S區缺失突變是最常報道的突變。在編碼HBV包膜蛋白的基因前S區已經檢測到較大的框內缺失突變，突變部位常聚集在前S1區的3′端和前S2區的5′端[24]。該區的突變不僅引起HBV包膜蛋白表達下調，而且T、B淋巴細胞可識別的抗原表位發生變異，從而逃避抗-前S抗體和抗-S抗體等中和性抗體與之結合，導致T淋巴細胞對靶抗原產生免疫耐受[23]。這種缺失突變主要見于HBV基因A1、B、C型，可能與圍產期感染者病毒復制期的延長有關。前S區的基本核心啟動子區和前C區是易發生突變的另一位點，A1762T/G1764A雙突變是最常見的基本核心啟動子突變。前C區最常見的突變是G1896A位點密碼子TGG突變為終止密碼子TAG。這種突變D基因型比A基因型更常見,這兩個部位的突變會分別引起HBeAg的產生減少和消失[25]。由于HBeAg可表達于肝細胞膜上，是宿主免疫攻擊的目標，因此HBeAg的缺乏可能引起HBV的免疫逃逸，促使HBV的持續感染[26]，進而造成肝細胞的損傷，這在某種程度上也解釋了HBeAg陰性者有時肝臟損傷程度更嚴重。

2.5 宿主基因多態性與免疫耐受 人類白細胞抗原(HLA)基因復合體為人類主要組織相容性復合體，是決定宿主免疫能力最重要的遺傳因素，也是與HBV感染臨床結局有關的最主要的宿主因素之一。全基因組關聯分析已經表明HLA-DP、HLA-DQ和HLA-DR基因座附近位點的單核苷酸基因多態性與HBV感染的臨床結局密切相關。近年來HLA基因多態性與HBV慢性感染的關系已成為研究的熱點。研究[27]顯示全球范圍內HLADRB1*11/*12 等位基因和DQB1*0301等位基因與HBV慢性感染有關。Zhu等[28]發現了4個基因座可獨立地導致HBV慢性感染，分別是HLA-DPβ1位點84-87、HLA-DRβ1*13 位點71和rs400488, 以及HLA-C位點-15。Chang等[29]發現rs9277535 (HLA-DPB1)、rs9276370 (HLA-DQA2)、rs7756516和rs7453920 (HLA-DQB2),以及HLA-DPA3附近的rs9366816與HBV慢性感染顯著相關。DQB1*0301和DQB1*0303與新疆維吾爾自治區持續性HBV感染有關[30]。在沙特阿拉伯HBV感染者中，HLA-DQ區的3種單核苷酸基因多態性rs2856718、rs7453920和rs9275572對慢性HBV感染的敏感性逐漸增加[31]。有趣的是一些HLA基因座的基因多態性可以保護人體免受HBV的持續感染。在亞洲人群中，HLA-DPA1和HLA-DPB1基因具有顯著地保護作用，以抵抗HBV感染慢性化[32]。Wang等[33]通過兩項獨立的病例對照研究發現漢族人群HLA-DPA等位基因rs3077和rs9277535顯著地降低了CHB的風險，而HLA-DP rs9277535與壯族人群的CHB風險降低有關。

3 問題與展望

尋求打破HBV免疫耐受一直是研究的熱點和難點，人們想盡各種辦法來解決這一難題，例如將核苷和核苷酸類藥物與聚乙二醇干擾素α聯合或序貫使用以期提高HBsAg的陰轉率、治療性疫苗的研究、各種免疫增強劑的使用及小分子抗病毒藥物的研發等，但目前仍無重大實質性的進展。近些年隨著對HBV免疫耐受相關的研究取得了一些進展，同時也引出了更多的需要深入探究的問題：HBV感染后，既然在所謂的免疫耐受期可以觀察到宿主抗HBV的免疫反應，那么是否應該對傳統的免疫耐受概念進行重新定義或者對HBV感染人體后的自然過程進行重新劃分呢？最重要的是在抗病毒治療時機的選擇上是否可以考慮在免疫耐受期有所作為呢？既然嬰幼兒患者的免疫系統具有可塑性，那么當HBV在其體內存在時間較短，嬰幼兒的免疫系統尚未完全成熟時，是否是HBV治療的最佳時間點呢？在治療上打破HBV感染免疫耐受有無其他的新藥、新方法等一系列問題有待進一步研究揭秘。

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引證本文：WU FP, DANG SS. Research advances in immune tolerance in chronic hepatitis B virus infection[J]. J Clin Hepatol, 2017, 33(5): 949-953. (in Chinese) 吳鳳萍， 黨雙鎖. 慢性HBV感染免疫耐受研究進展[J]. 臨床肝膽病雜志, 2017, 33(5): 949-953.

(本文編輯：朱 晶)

Research advances in immune tolerance in chronic hepatitis B virus infection

WUFengping,DANGShuangsuo.

(DepartmentofInfectiousDiseases,TheSecondAffiliatedHospitalofXi′anJiaotongUniversity,Xi′an710004,China)

Immune tolerance refers to the specific non-response or negative response of T and B lymphocytes to antigens. According to the period of formation, immune tolerance can be classified into central tolerance and peripheral tolerance. Immune tolerance to hepatitis B virus (HBV) after HBV infection is considered a major cause of chronic HBV infection. This article briefly reviews the roles of HBeAg, functional defects of dendritic cells, low response of cytotoxic T lymphocytes, T helper cells and cytokines, variations of HBV genotype and genome, and host gene polymorphisms in the development of immune tolerance in chronic HBV infection, as well as related research advances.

hepatitis B virus； hepadnaviridae infections； immune tolerance； review

10.3969/j.issn.1001-5256.2017.05.034

2016-12-30；

2017-03-29。

國家自然科學基金資助項目(81170393)

吳鳳萍(1989-)，女，主要從事肝臟疾病診治及免疫學相關研究。

黨雙鎖，電子信箱：dang212@126.com。

R512.62

A

1001-5256(2017)05-0949-05