CXCL13/CXCR5信號通路在HBV感染中的研究進展及臨床意義

李曉妤，李 靜，張 超，王福生

近年來研究發現，趨化因子配體13（chemokine ligand 13, CXCL13）/趨化因子受體 5（chemokine receptor 5, CXCR5）信號通路可以通過參與HBV的適應性免疫應答來發揮抗病毒作用[1-2]。HBV感染目前仍呈世界性流行趨勢，據統計全球約有2.92億人感染HBV，其中2.57億人發展為慢性乙型肝炎（chronic hepatitis B, CHB）[3-4]。如果未及時接受抗病毒治療，CHB患者可進展為終末期肝病，如肝硬化和（或）肝癌，每年導致近88萬人死亡[4]。近20年來，盡管我國乙型肝炎（乙肝）疫苗的普及、母嬰阻斷等措施的實施顯著降低了HBV的感染率，但由于我國人口基數大，乙肝的感染人數及發病率仍較高[5-6]。目前推薦的抗病毒治療藥物主要包括干擾素α（interferon-α, IFN-α）和核苷（酸）類似物（nucleoside analogue, NA）等[7-8]。抗病毒治療能夠有效抑制病毒復制，阻斷疾病進程，但僅極少數患者可以實現“功能性治愈”，即達到HBsAg轉陰[7]。研究表明，CHB成人患者接受抗病毒治療5年，僅8%～10%的患者可實現臨床治愈[9]，因此探索新的免疫學治療方法對提高CHB患者的臨床治愈率非常重要。

本文將從CXCL13/CXCR5信號分子、相關免疫細胞的生物學特點以及CXCL13/CXCR5信號通路在HBV感染中的自然病程和臨床轉歸等方面進行綜述，以期為提高HBV感染者的臨床治愈率提供新的研究方向。

1 CXCL13/CXCR5信號通路及相關研究

CXCL13/CXCR5信號通路于1998年由Bernhard Moser團隊首次發現，早期認為該通路主要在B細胞的趨化與成熟中發揮調控作用[10]。CXCL13/CXCR5信號通路遵循經典的G蛋白偶聯受體激活途徑，CXCR5與胞內異三聚體G蛋白復合物（由Gα、Gβ和Gγ亞基組成）偶聯在一起，在CXCL13的誘導下，G蛋白與CXCR5分離且通過結合下游的信號分子來發揮功能（細胞增殖、遷移，參與基因轉錄等）[11-13]。

CXCL13是趨化因子CXC家族的成員[10]，由4號染色體上的CXCL13基因編碼以及二級淋巴器官（secondary lymphoid organ, SLO）中B細胞區中的基質細胞分泌形成[14]，故又被稱為B細胞趨化劑。小鼠模型中的研究顯示，CXCL13主要來源于巨噬細胞，在肝巨噬細胞內以年齡依賴性的方式表達，參與淋巴結構發育和B細胞運輸，從而啟動機體的免疫反應[2]。人體內，CXCL13主要來源于濾泡輔助性T細胞（T follicular helper cell, Tfh）和外周輔助性T細胞（peripheral helper T cell, Tph）[2，15-16]。Tfh是CD4+T 細胞的一個特殊亞群，位于淋巴濾泡中，是輔助B細胞發揮功能的重要細胞亞群[17]。Tfh表達CXCR5、PD-1、BCL-6等，可以通過產生IL-21和CXCL13來促進B細胞分化成熟并調節SLO中生發中心（germinal center, GC）的形成[16]。與Tfh類似，Tph是近年來發現的一群新型CD4+T細胞亞群，可以通過分泌CXCL13促進CXCR5+淋巴細胞的募集及淋巴濾泡的形成[18-19]。與Tfh不同，Tph不表達CXCR5和BCL-6[20]。在系統性紅斑狼瘡患者中，Tph通過表達BLIMP-1、IL-21、ICOS和MAF等來參與B細胞的活化[16]。

CXCR5也是趨化因子CXC受體家族中的一員，最初在伯基特淋巴瘤中被發現，故又被稱為伯基特淋巴瘤受體1[11]，其分布在外周血、成熟B細胞、部分T細胞亞群和皮膚來源的樹突狀細胞中[21-22]。CXCL13與其配對受體CXCR5結合后可對B細胞和部分T細胞亞群產生趨化作用從而參與SLO的形成[23-24]。CXCL13/CXCR5信號通路趨化外周血內的初始B淋巴細胞歸巢至淋巴結，促進SLO中的B細胞與抗原接觸并分化為效應B細胞，參與SLO中GC的形成，進而協調體液免疫[14]。近期研究發現一群與SLO結構類似的淋巴細胞（T細胞、B細胞、基質細胞等）聚集物，被稱為異位淋巴樣結構，又名三級淋巴樣結構（tertiary lymphoid structure, TLS），一般在疾病或慢性炎癥狀態下發展，包括自身免疫性疾病、感染性疾病、移植器官排斥反應和癌癥相關反應[25-27]。研究發現，CXCL13/CXCR5信號通路可以促進TLS進一步發展，GC內部成熟的TLS可以進一步促進B細胞發育和成熟，誘導抗原特異性B細胞的形成，該TLS還可以調節CXCR5+CD8+T細胞的殺傷功能等，從而通過特異性免疫應答提高機體的免疫能力[28-32]。在病理條件下，該信號通路會導致TLS發生功能異常，使得針對自身抗原的特異性免疫應答發生紊亂，進而導致疾病惡化[33-35]。例如，CXCL13/CXCR5信號通路導致系統性紅斑狼瘡患者的腎臟內積累炎癥細胞，使疾病進一步惡化[36]；通過參與多發性硬化中的B細胞分化過程，從而產生病理性抗體，導致疾病惡化和預后不良[37]；可能還參與干燥綜合征中B細胞、部分T細胞亞群的活化和增生性炎癥的形成等過程[12，38-39]。綜上研究表明，CXCL13/CXCR5信號通路通過促進TLS的形成在機體淋巴結組織及病灶原位的適應性免疫應答中發揮重要調節作用。

2 CXCL13/CXCR5信號通路參與HBV感染的免疫應答

2.1 CXCL13和CXCR5基因多態性影響抗病毒療效 HBV的宮內感染是母嬰傳播的途徑之一，也是造成母嬰阻斷失敗的主要原因[24]。研究發現，母親CXCL13基因（rs355687基因型）與HBV宮內感染的發生相關，其中與攜帶rs355687CC基因型的母親相比，攜帶rs355687CT基因型的母親發生HBV宮內傳播的風險率較低（7.6% vs. 4.5%，OR=0.250，95% CI：0.08 ～ 0.82，P=0.022），CXCL13基因多態性也被證實可能與HBsAg轉陰相關[24-32]。Wu等[40]納入100例自發或經治療實現HBsAg轉陰的CHB患者及100例HBsAg滴度較高（＞1000 IU/ml）的CHB患者作為研究對象，在分析基因組的關聯性結果中顯示，CXCL13基因多態性可能是CHB患者血清HBsAg轉陰的影響因素之一。此外，在一項針對CHB患者停止NA治療后臨床復發的相關研究中發現，與NA停藥復發患者相比，未復發患者中CXCR5基因（rs676925GC基因型）分布較高[41]。以上研究提示CXCL13與CXCR5可能是影響HBV感染免疫學應答的重要效應因子。

2.2 HBV感染者血漿中CXCL13水平的變化特點 大部分成年人在發生HBV感染后能自發地清除病毒，發展成CHB的比例＜5%[5]。與健康對照者和CHB患者相比，急性HBV感染期患者血漿CXCL13的水平顯著升高，提示CXCL13的活化可能在急性HBV感染期發揮一定效應[42]。

在慢性HBV感染不同階段，CXCL13也呈現不同特點。Liu等[43]通過ELISA方法檢測了不同免疫分期的CHB患者和健康對照者外周血中CXCL13的表達水平，結果發現，CHB患者的血清CXCL13水平整體高于健康對照者（P＜0.05）。進一步在CHB患者中分析發現：CXCL13在免疫激活（immune activation, IA）期最高（P＜0.05），在免疫耐受（immune tolerance, IT）期、非活動（inactive carrier, IC）期中水平無明顯差異（P均＞0.05）。CHB患者肝內CXCL13的活化與外周血呈現一致的變化特點，Li等[1]通過轉錄組測序技術發現肝內CXCL13的mRNA表達水平與血清CXCL13的表達水平相一致。與IT期患者相比，IA期患者的CXCL13的mRNA表達顯著上調，且肝內CXCL13的mRNA表達與血清中的ALT水平呈正相關[1]。以上研究結果提示，CXCL13的水平伴隨CHB患者的免疫狀態的變化而發生改變，CXCL13在IA期的升高可能與機體對病毒的部分抑制及隨后的HBeAg血清學轉化相關。

CXCL13在CHB患者接受抗病毒治療后會發生相應的變化，并與治療效果相關[1，43]。一項接受替比夫定治療的HBeAg陽性患者的前瞻性臨床試驗研究發現，患者治療52周后，應答組（能夠實現病毒抑制且HBeAg發生血清學轉化）較非應答組的血清CXCL13水平更高[43]。此外，在另外一項NA停藥的臨床研究中發現[1]，在96周隨訪期內，病毒學復發患者血漿CXCL13的水平顯著低于未復發患者。因此，血漿CXCL13或可用于預測CHB患者抗病毒治療效果及停藥復發風險，這些結果仍需要臨床隊列研究去進一步驗證。在HBV感染中，CXCL13的來源及免疫效應機制也須要進一步探究。

2.3 CXCL13/CXCR5信號通路參與HBV感染的相關免疫機制 CXCL13/CXCR5信號通路在HBV感染中參與T細胞和B細胞介導的特異性免疫應答[1，43]。CXCL13與表達CXCR5的受體細胞結合后可趨化B細胞和Tfh。CXCL13可以促進B細胞和Tfh共同遷移到GC中，通過誘導漿細胞分泌高親和力抗體發揮抗病毒效應[43]。GC在SLO內的B細胞（濾泡）區發育，該區域內進行一系列B細胞發育過程（超突變和陰性選擇、類別轉換重組、漿細胞和記憶B細胞的分化成熟等）[44-45]。除體液免疫外，該通路在細胞免疫應答中也發揮重要作用，CXCR5+CD8+T細胞可以經過CXCL13誘導后產生較高水平的IFN-γ和IL-21來發揮抗病毒效應[1]。Li等[1]在CHB患者體內CXCR5+CD8+T細胞和CXCR5-CD8+T細胞的表型和轉錄組特點中發現，盡管CXCR5+CD8+T細胞功能部分耗竭，但與CXCR5-CD8+T細胞相比，其抗病毒免疫應答能力仍較高。綜上研究結果，我們提出相應假說：在急性HBV感染（包括IA期）中，CXCL13的表達升高；在此背景下，CXCL13作為B細胞趨化因子和細胞免疫的關鍵調節因子，通過募集CXCR5+CD8+T細胞、CXCR5+B細胞，進而分泌功能性細胞因子和特異性抗體，在特異性免疫應答中發揮抗病毒作用。在慢性HBV感染（IA期除外）中，由于CXCL13分泌減少、CXCR5+效應細胞募集能力減弱，導致CXCL13/CXCR5信號通路介導的特異性免疫應答發生功能紊亂（圖1）。

圖1 CXCL13/CXCR5信號通路參與HBV感染的免疫應答在急性HBV感染中：HBV感染通過未知途徑活化CD4+ T細胞，分泌CXCL13，促進產生T細胞和B細胞應答。一方面，在淋巴結中，Tfh分泌CXCL13促進特異性B細胞成熟，發揮抗病毒作用；另一方面，在肝臟中，Tph分泌CXCL13，募集CXCR5+CD8+ T細胞和B細胞，發揮抗病毒作用。在慢性HBV感染中：CXCL13活化受到限制，T細胞和B細胞介導的特異性免疫應答發生障礙（慢性HBV感染中顏色變紅代表細胞功能異常）Figure 1 CXCL13/CXCR5 signaling pathways involved in the immune response to HBV infection

3 小 結

本文重點綜述了CXCL13/CXCR5信號通路在HBV感染中的研究進展。首先從CXCL13/CXCR5信號通路的信號轉導途徑、分子特點、生物學功能及其參與相關疾病的應答展開研究，表明CXCL13/CXCR5信號通路可以通過形成TLS來影響自身免疫性疾病的應答。其次發現該信號通路通過T細胞和B細胞介導的特異性免疫應答來發揮抗HBV效應，該信號通路中CXCL13的水平可能與HBV感染的免疫狀態有關。未來仍須在不同臨床時期的HBV感染者隊列中進行深入研究，以明確該信號通路的功能特點、作用機制，以期探索CXCL13/CXCR5信號通路是否可作為干預靶點，為提高CHB患者的臨床治愈率提供新的免疫治療思路。