IL-35在HBV感染所致疾病中的調控作用和相關機制

楊曉飛， 連建奇， 張 野

空軍軍醫大學第二附屬醫院(第四軍醫大學唐都醫院) 傳染科， 西安 710038

IL-35是新近鑒定的IL-12細胞因子家族成員，主要由調節性T淋巴細胞(Treg)和調節性B淋巴細胞(Breg)分泌的新型細胞因子，主要發揮免疫抑制功能[1]。在感染、腫瘤、自身免疫性疾病中均發揮免疫調控作用[2-3]。IL-35亦參與HBV感染所致疾病的發病過程，在慢性肝炎向肝硬化、肝衰竭、肝細胞癌(HCC)等終末期肝病進展中發揮重要作用[4-5]。本文主要對IL-35在HBV感染所致疾病中的調控作用和相關機制作以綜述。

1 IL-35的結構和生物學特征

IL-12細胞因子家族包括4位成員：IL-12、IL-23、IL-27和IL-35，在結構上具有相似的特征，均是由相關螺旋亞基(IL-12p19、IL-12p28、IL-12p35)和可溶性細胞因子受體亞基[IL-12p40、EB病毒誘導基因3(Epstein-Barr virus induced gene-3, EBI3)]組成的異源二聚體[6]。IL-35于2007年被鑒定，主要是由IL-12p35和EBI3組成的異源二聚體[7]，除此之外，也存在由IL-12p35/IL-12p35或EBI3/EBI3組成的同源二聚體型IL-35，但這種同源二聚體IL-35的生物學功能尚未闡明[8]。IL-35廣泛分布于組織中，Treg和Breg是IL-35的主要來源，但樹突狀細胞、單核細胞、內皮細胞、平滑肌細胞、腫瘤細胞等多種類型的細胞均可分泌IL-35[9]。IL-35受體是由gp130和IL-12受體β2亞基構成的異源二聚體，同時，也存在gp130/gp130和IL-12受體β2/IL-12受體β2組成的同源二聚體[10]。IL-35可通過IL-35受體活化下游信號傳導及轉錄激活蛋白1(signal transducer and activator of transcription 1, STAT1)和STAT4，而STAT也可與IL-12p35和EBI3啟動子特異性結合，因此，IL-35可形成正反饋通路，促進IL-35分泌[11]。

雖然在結構上相似，但IL-12家族成員在生物學活性上存在較大差異。IL-12、IL-23和IL-27均為促炎因子，針對胞內病原體感染激活固有免疫和適應性免疫應答，但在抗腫瘤免疫應答中可能發揮直接抑制腫瘤生長和增強抗腫瘤免疫應答兩種相反的功能[6]。與其他IL-12家族成員不同，IL-35則表現出強烈的免疫抑制特征。IL-35可抑制效應性T淋巴細胞的增殖和活性，并可見傳統的CD4+T淋巴細胞轉化為IL-35誘導的Treg(IL-35-induced regulatory T cells, iTr35)，誘導機體免疫耐受[12-13]。IL-35還可誘導初始T淋巴細胞直接轉化為iTr35[7]。更為重要的是，IL-35的抑制活性主要是對CD4+輔助性T淋巴細胞(Th)和殺傷性CD8+T淋巴細胞的直接抑制作用。在CD4+Th亞群中，IL-35不但可抑制Th1的免疫激活和IL-2、IFNγ的分泌[14]，還可減輕抗原特異性Th2介導的氣道炎癥[15]。由于Th2還可通過分泌以IL-10為主的細胞因子發揮抗炎作用，IL-35亦可誘導Th2分泌IL-10[14]，IL-35融合蛋白也可促進Breg中IL-10的分泌[16]。而IL-10也通過誘導HBV特異性CD8+T淋巴細胞功能衰竭發揮促進HBV持續感染的效應，抑制IL-1β、IL-6、IL-8等促炎因子生成，發揮誘導HBV持續感染的作用[17]。在殺傷性CD8+T淋巴細胞中，IL-35可通過抑制細胞增殖、降低細胞毒性分子表達、增加免疫檢查點分子表達等多種機制抑制CD8+T淋巴細胞活性[18]。因此，IL-35可能通過誘導Th2和Breg分泌IL-10、誘導CD8+T淋巴細胞功能衰竭等機制參與HBV感染相關疾病中的免疫耐受。

2 IL-35與慢性乙型肝炎

慢性HBV感染者血清IL-35明顯升高，與HBV DNA載量、Treg水平呈正相關，與外周血和肝臟浸潤的細胞毒性CD8+T淋巴細胞呈負相關[19-20]。在對不同細胞亞群中IL-35表達分析時發現，慢性HBV感染者CD4+T淋巴細胞中IL-12p35和EBI3 mRNA水平均顯著高于健康對照，IL-35水平與慢性HBV感染者中HBV cccDNA復制密切相關，提示HBV可誘導CD4+T淋巴細胞分泌IL-35[21]。IL-35還可以通過與肝細胞核因子4α(hepatocyte nuclear factor 4α, HNF4α)相互作用調控HBV轉錄和復制。重組人IL-35通過HNF4α結合增強HBV核心區啟動子活性，促進HBV DNA復制以及HBsAg、HBeAg、HBcAg的分泌。HBV核心區啟動子中HNF4α結合位點突變則可抑制IL-35介導的HBV復制增強，說明HNF4α是IL-35的作用靶點之一，參與HBV感染應答調控[22]。但HBV病毒核心蛋白顆粒中含有G蛋白保守區，可與IL-35共同作用，保護呼吸道合胞病毒感染小鼠，但并不引發疫苗增強性免疫病理損傷[23]。

慢性乙型肝炎患者中分泌IL-35的Breg表型為CD19+CD24highCD38high，Breg可通過細胞間直接接觸和分泌IL-35發揮Treg功能紊亂，促進HBV感染慢性化[24]。Treg/Th17的平衡在維持機體抗病毒免疫活性和穩態中發揮重要作用。在慢性HBV感染中存在Treg和Th17失衡[25]，主要表現為Treg免疫抑制活性增強，通過直接接觸和分泌抑制性細胞因子發揮誘導免疫耐受的功能，但Th17的功能活性變化尚無定論，Th17分泌的IL-17和IL-22參與HBV感染誘導的肝臟炎癥和纖維化過程[25]。IL-35可調控HBcAg特異性Treg/Th17的平衡，主要增加病毒特異性Treg的比例，增強其免疫抑制活性[26]，但對病毒特異性Th17的影響有限，有效的抗病毒治療可降低慢性乙型肝炎患者Treg/Th17比例，亦可降低CD4+T淋巴細胞和Treg對IL-35的反應性[27]。但在急性HBV感染中則發現，外周血IL-35水平與HBV特異性Th17比例均顯著升高，但IL-35水平與肝臟炎癥呈負相關。應用高壓尾靜脈注射小鼠模型也發現，經尾靜脈注射重組鼠IL-35可降低肝臟內抗原特異性Th17比例，說明IL-35可能通過調節Th17細胞活性參與急性HBV感染誘導的肝臟損傷[28]。慢性病毒感染中存在CD8+T淋巴細胞功能衰竭，促進病毒持續感染[29]。在慢性HBV感染過程中，重組人IL-35不但可抑制CD4+CD25-CD45RA+初始效應性T淋巴細胞增殖，抑制樹突狀細胞分化，還可抑制HBcAg特異性細胞毒性CD8+T淋巴細胞增殖和IFNγ分泌[30]。IL-35還可在體外抑制CD8+T淋巴細胞的直接殺傷功能、降低分泌細胞因子，導致HBV復制能力增強[26]。JAK/STAT信號通路參與了IL-35對HBV抗原特異性CD8+T淋巴細胞衰竭的誘導作用[31]。

由此可見，一方面，IL-35不但直接增強HBV復制，還可通過增強Treg活性、抑制CD8+T淋巴細胞功能，誘導機體免疫耐受，促進CD8+T淋巴細胞功能衰竭，導致HBV持續感染[32]。另一方面，IL-35還可抑制Th17活性，降低Th17分泌促炎細胞因子導致的肝臟炎癥損傷，在HBV感染誘導的肝臟損傷中發揮保護性作用。

3 IL-35與HBV相關肝纖維化、肝硬化

慢性乙型肝炎進展為肝纖維化、肝硬化的病理過程有多種免疫細胞和細胞因子參與。IL-35在心臟、腎臟、皮膚、肺臟、肝臟等多種組織器官纖維化中發揮調控作用[33]。研究[33-34]認為IL-35可能抑制組織纖維化過程，IL-35在原發性膽汁性肝硬化患者中的表達降低，不能有效抑制肝纖維化發病中的重要介質轉化生長因子β(TGFβ)表達，促進肝硬化進程。IL-35信號通路參與了乙型肝炎肝硬化的發病過程。乙型肝炎肝硬化患者血清IL-35水平與白蛋白水平呈顯著負相關，但與Child-Pugh分級、轉氨酶及膽紅素水平均無明顯相關性[35]。IL-35可阻止TGFβ1與其受體結合，抑制TGFβ信號通路下游Smad3磷酸化[36]，這一過程可能阻斷了HBV相關肝硬化患者Th17的分化[37]，從而抑制肝臟炎癥應答和肝纖維化、肝硬化的進展。因此，IL-35在HBV感染介導的肝纖維化、肝硬化中可能發揮免疫保護作用，這與IL-35在其他組織器官纖維化過程中發揮的作用相似。但目前有關IL-35在肝纖維化、肝硬化中的研究較少，特別是缺乏有效的體內實驗結果，因此，IL-35在HBV感染誘導的肝硬化中的確切作用仍有待進一步證實。

4 IL-35與HBV相關慢加急性肝衰竭

IL-35在肝衰竭中發揮的作用仍存在一些爭議。IL-35基因修飾的間充質干細胞可通過JAK-STAT1/4信號通路降低單個核細胞IFNγ分泌和Fas配體表達，使肝細胞免受凋亡信號損傷，保護刀豆素A誘導的小鼠暴發性肝衰竭[38]。IL-35可通過增強外周血和肝臟浸潤漿細胞樣樹突狀細胞的功能，通過誘導Treg活性，保護小鼠急性肝功能損傷[39]。因此，肝衰竭患者早期血清中IL-35低水平與疾病快速進展密切相關，而高水平IL-35是肝衰竭患者生存結局預測的良好指標之一[40]。相反，有研究[41-42]發現，HBV相關慢加急性肝衰竭患者血清IL-35水平升高，由于肝衰竭患者中亦存在CD8+T淋巴細胞麻痹，重組人IL-35可通過誘導免疫檢查點分子表達升高抑制CD8+T淋巴細胞的殺傷功能，誘導細胞免疫功能耗竭，促進肝衰竭疾病進展。

5 IL-35與HBV相關HCC

IL-35水平升高與多種惡性腫瘤(肺癌、胃癌、前列腺癌等)的預后不良密切相關[43]。IL-35不但可在外周血中誘導腫瘤抗原特異性T淋巴細胞功能衰竭，還主要在腫瘤微環境中發揮調控多種免疫細胞功能活性的作用[44-45]。IL-35在HCC患者外周血和腫瘤組織中的表達均顯著升高，與腫瘤細胞侵襲、轉移密切相關，IL-35亦是HCC手術切除后復發的獨立預測因素[46-47]。在HCC中，IL-35不但可通過活化STAT3促進上皮-間質轉化，還可通過促進M2型巨噬細胞極化誘導間質-上皮轉化[48]。因此，目前認為IL-35在HCC疾病過程中主要發揮促進腫瘤生長的作用[49]。這一功能活性主要通過以下幾方面機制實現，首先，IL-35可增強腫瘤微環境中Treg的功能活性，抑制CD4+T淋巴細胞和CD8+T淋巴細胞分泌IFNγ[49]。其次，外源性IL-35刺激可促進CD4+T淋巴細胞和CD8+T淋巴細胞中免疫檢查點分子的表達升高[49-50]。再次，新近的研究[51]發現，IL-35可抑制HBV病毒特異性Th9細胞活性，而Th9可通過分泌IL-9調控病毒特異性CD8+T淋巴細胞的殺傷功能。上述過程機制的最終結局均為T淋巴細胞功能衰竭，機體無法有效清除腫瘤細胞，造成HCC進展和轉移。

6 小結和展望

綜上所述，IL-35在IL-12細胞因子家族成員中發揮獨特的功能。在HBV感染過程中，可通過增強Treg活性、抑制CD4+T淋巴細胞輔助功能和CD8+T淋巴細胞殺傷功能，最終導致T淋巴細胞功能衰竭，誘導機體免疫耐受，促進病毒感染慢性化和HCC疾病進展。同時，IL-35還可通過抑制Th17功能，發揮降低肝臟炎癥損傷、抑制肝纖維化過程，在HBV感染所致的肝纖維化、肝硬化及肝衰竭中發揮保護肝臟的功能(圖1)。因此，IL-35在HBV感染所致疾病中可能發揮雙刃劍作用[52]，其功能的主導地位可能與疾病類型、組織環境和機體免疫功能狀態密切相關。總之，IL-35在HBV感染所致肝臟疾病的診斷、預后判斷和潛在治療策略中均發揮重要作用。

圖1 IL-35在HBV感染相關疾病中的作用和機制

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。

作者貢獻聲明：楊曉飛負責擬定寫作思路，檢索文獻，撰寫論文；連建奇、張野負責指導、修改論文并最終定稿。