紀林秀,楊興祥
(1.成都醫學院·臨床醫學院,四川 成都 610500,2 四川省醫學科學院·四川省人民醫院感染科,四川 成都 610072)
慢性乙型肝炎核苷類似物治療免疫狀態變化
紀林秀1,楊興祥2△
(1.成都醫學院·臨床醫學院,四川 成都 610500,2 四川省醫學科學院·四川省人民醫院感染科,四川 成都 610072)
乙型肝炎病毒(HBV)感染是全球關注的公共衛生問題,如不采取積極的干預,部分患者最終將導致肝硬化、肝細胞癌和肝衰竭,抗病毒治療是關鍵。慢性HBV感染誘導患者免疫疲勞,核苷類似物能有效抑制HBV DNA復制,但很難徹底清除病毒,除了肝細胞內HBV復制模板cccDNA的持續存在外,還與機體的免疫功能密切相關,本文將綜述慢性乙型肝炎核苷(酸)類似物抗病毒治療免疫狀態的變化。
乙型肝炎;免疫;核苷類似物;抗病毒治療
乙型肝炎病毒(HBV)感染是全球性公共衛生問題。機體感染HBV后會引起一系列的免疫應答反應,在規范抗病毒治療的同時,也會引起肝細胞不同程度的損傷。核苷類似物(Nucleoside analogue,NA)可以直接抑制病毒的復制,衰減共價閉合環狀DNA(cccDNA),以此來清除機體內的病毒。雖然目前現有的核苷類似物可以抑制HBV DNA的復制,但是不能完全清除機體內的cccDNA,很難完全恢復患者的免疫功能。所以,要完全清除慢性乙型肝炎(chronic hepatitis B,CHB)患者體內的cccDNA,就必須恢復患者的抗病毒免疫功能。研究發現,核苷類似物抗病毒治療CHB患者時,隨著血清HBV DNA的下降,部分患者的乙肝病毒抗原特異性T細胞功能增強,但是這種免疫功能是呈一過性的恢復,還不具備可以完全清除病毒[1]。故核苷類似物的抗病毒作用不但可以抑制病毒的復制,還可以促進部分患者免疫功能的恢復,協同作用來清除病毒,免疫應答效應的強弱影響了HBV感染患者的轉歸。
HBV感染的自然病程復雜且多變,同時受到很多因素的影響,包括病毒因素(HBV基因型、病毒變異和病毒復制的水平)、宿主因素(性別、感染的年齡和免疫狀態)和其他外源性因素(如抗病毒藥物、同時感染其他嗜肝病毒和嗜酒等)[2]。慢性HBV感染自然史的過程包括:免疫耐受期、免疫清除期、非活動性或低(非)復制期、再活躍期。HBV感染后會引起患者免疫功能低下,CHB患者免疫功能低下往往會導致抗病毒療效欠佳[3]。肝臟是人體最大的免疫器官,參與了機體體液免疫及細胞免疫的調節。慢性HBV感染引起的免疫損傷以細胞免疫為主,以體液免疫為輔。細胞免疫的過程主要為:樹突狀細胞(dendritic ceUs,DC)將抗原呈遞給Th1細胞,誘導過的淋巴細胞被肝細胞產生的細胞因子特異性地吸引至肝臟內;HBV特異性細胞毒性T淋巴細胞(cytotoxic T lymphocyte,CTL)通過Fas或穿孔素介導直接“殺死”受感染的肝細胞,或通過抗病毒因子“治愈”受感染的肝細胞;誘導過的NK/NKT細胞也能夠導致受感染肝細胞死亡。在HBV感染發生的過程中,也存在自身抗體相關的體液免疫所導致的肝臟損傷,HBV感染可激活肝臟的單核/巨噬細胞系統的Kupffer細胞,當大量的HBV進入肝臟超過Kupffer細胞細胞清除能力時,Kupffer細胞可釋放大量的細胞因子,包括腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白細胞介素-6(interleukin-6,IL-6)和IL-12等,導致肝細胞受損。TNF-α是肝內炎癥的主要介質,可促進肝細胞的凋亡,與病情嚴重程度密切相關。IL-6主要由Th2細胞分泌,可以促進肝臟合成急性期蛋白,作為內源性致熱源參與炎癥反應,是重要的細胞促炎細胞因子,但也是重要的免疫調節因子,既往多數研究表明IL-6水平與肝細胞壞死的程度息息相關[4]。但也有學者認為,IL-6可以通過抑制肝臟細胞的凋亡,介導肝臟合成急性期蛋白而促進肝細胞的增殖、再生來達到對肝臟的保護作用[5]。有研究顯示慢性HBV感染患者分泌的IFN-r增加,血清IL-17水平升高,與患者病情變化密切相關[6]。
1.1非特異性免疫肝臟中含有大量的NK細胞,是屬于抗病毒治療的天然免疫細胞。NK細胞既可以在HBV感染時發生抗病毒的作用,同時也是造成肝細胞損傷重要原因。慢性HBV感染患者,當在炎癥急性加劇時,NK細胞通TRAIL/TRAIL-R途徑可以誘導肝細胞損傷。故HBV感染機體時肝臟NK細胞可以直接導致肝細胞損傷[7,8]。
1.2特異性免疫CHB患者病毒的清除與否主要取決于HBV特異性T淋巴細胞功能的強弱程度。T淋巴細胞按其CD分子表型不同分為CD4+T細胞和CD8+T細胞。CD4+T主要為輔助性T細胞(helper T lymphocyte,Th),通過分泌多種細胞因子促進免疫細胞的增殖、分化,調節機體免疫反應。CD8+T主要為細胞毒性T淋巴細胞(cytotoxic T lymphocyte,CTL),在機體HBV感染時,通過溶細胞或非溶細胞機制殺死HBV感染的靶細胞,降低循環中HBV的水平。慢性HBV感染時,HBV特異性的CD4+T細胞和CD8+T細胞數量減少,功能缺陷,HBV特異性T細胞免疫應答低下,分泌的細胞因子IL-2、TNF-a、IFN-r等功能降低,所以機體的免疫功能難以抑制病毒復制[9]。在CHB的患者中,外周血HBV DNA載量越高,HBV特異性T細胞應答效應越弱,兩者之間呈負相關[10]。CD4+CD25+調節性T細胞(Treg細胞)具有免疫抑制性,可以調節免疫耐受。慢性HBV感染時,Treg細胞數量增加,通過與T細胞接觸從而抑制T細胞、NK細胞、B細胞的功能,造成抗病毒的細胞因子生成減少,從而減弱機體的免疫功能[11]。慢性HBV感染會導致T細胞表面的程序性死亡受體1(PD-1)等免疫抑制分子表達上調。研究表明PD-1表達增加會抑制IL-2、IFN-r的增殖能力和細胞殺傷的功能[12]。PD-1表達增高抑制HBV特異性CD8+T細胞活化,導致HBV感染慢性化,可能是慢性HBV感染患者免疫耐受的機制[13]。阻斷PD-1的表達能夠逆轉CD8+T細胞耗竭,改善宿主免疫狀態,打破HBV免疫耐受狀態,利于HBV自發清除。阻斷PD-1/PD-L1信號通路能夠顯著促進肝臟CD8+T細胞的增殖和淋巴細胞分泌IFN-r、IL-2等細胞因子,減輕肝臟炎癥程度[14]。
核苷類似物(nucleoside analogues,NAs)是一類口服抗HBV藥物,其抗病毒作用機制是抑制HBV-DNA的復制,降低病毒載量,其過程可以分為兩個時期:第l時期是導致HBV DNA快速降低,反映的是核苷類似物抑制病毒復制;第2時期是通過機體免疫功能的恢復來清除病毒載量的緩慢衰減期,反映的是宿主免疫效應的差異性[15]。不同CHB患者的病毒免疫清除功能存在個體差異,核苷類似物抗病毒治療病毒學應答與藥物抑制乙肝病毒的復制和免疫功能清除病毒兩方面密不可分。近來研究表明,核苷類似物可能還具有免疫調節作用,對服用核苷類似物抗病毒治療的CHB患者患者的研究表明:核苷類似物治療可以調節Th1/Th2平衡,改善Treg細胞增殖,促進機體免疫功能的增強或恢復。研究發現在HBV感染的CHB患者中,核苷類似物治療可阻斷PD-1受體表達,抑制HBV-DNA復制,降低Treg細胞的數量和功能,顯著提高HBV特異性CD8+T效應細胞,從而增強免疫應答[16]。Wang等[17]研究表明,CHB患者核苷類似物抗病毒治療前血清CD4+T細胞和CD8+T細胞PD-1的表達明顯高于抗病毒治療后的患者及健康對照組,同時HBV-DNA的載量與PD-1表達呈正相關,核苷類似物治療抗病毒治療能夠顯著降低CHB患者外周血表達PD-1的CD8+T細胞數量和表達PD-L1的CD4+T細胞數量。在慢性HBV感染中,PD-1的表達與HBV-DNA復制相關,核苷類似物抗病毒治療能夠顯著降低PD-1的表達水平,影響疾病的預后。IL-35是最近才發現的一種抗炎細胞因子,多數學者研究發現Treg型細胞因子IL-35在CHB患者的免疫調節中起著阻止及延緩免疫性疾病的發生和發展作用。賴道權等[18]研究發現,CHB患者外周血CD4+細胞中IL-35的表達呈現一定的相關性,提示IL-35在HBV感染中可能發揮誘導免疫耐受的作用。研究結果表明,CHB患者IL-35水平明顯高于健康人群,提示IL-35參與了CHB患者疾病的發病過程,在通過核苷類似物抗病毒治療后顯示,CHB患者IL-35的水平明顯降低,但仍然高于健康人群的表達,表明CHB患者IL-35可逐漸恢復到正常水平,對維持機體免疫調控起作用。耿愛文等[19]研究表明CHB患者經過核苷類似物有效抗病毒治療后外周血IL-21水平低于健康對照組水平,說明IL-21在核苷類似物抗病毒治療過程中能反應能反應機體的免疫狀態及肝臟的炎癥組織炎癥程度,可以為抗病毒治療效果預測提供可參考的依據。研究發現CHB患者在抗病毒治療過程中IL-21表達水平隨時間推移呈現一個先升高后下降的趨勢,其機制可能與抗病毒治療過程中病毒復制及對機體免疫起負調控作用的相關蛋白表達受抑制有關。
慢性HBV感染時,機體T細胞功能耗竭,病毒特異性的CTL不能有效清除病毒,以致病毒的持續存在和慢性感染,因而外周血中T細胞亞群比例也發生相應的變化[20]。核苷類似物抗病毒治療通過抑制HBV DNA的復制,降低病毒載量后促使部分機體CD4+T細胞的免疫功能得以恢復,加速HBeAg陰轉。機體的免疫功能恢復后,HBcAg和HBsAg的抗原刺激會促使CD4+T淋巴細胞增殖,發生免疫應答,通過產生TNF-α、IFN-r等細胞因子,達到進一步抑制HBV DNA的復制的目的。與此同時,還可以促使HBV特異性CD8+T淋巴細胞增殖產生免疫效應,特異性輔助自身B淋巴細胞產生特異性抗-HBc抗體,加強免疫應答[21]。CHB患者經過核苷類似物治療后,外周血病毒載量下降的同時,CD8+T細胞表達PD-1明顯下降,減弱對免疫功能的抑制效應,加強病毒特異性T細胞的應答并限制免疫介導的肝細胞損傷,促使HBeAg陰轉。隨著乙肝病毒負荷下降后,外周血Treg細胞也明顯降低,免疫抑制作用減弱,有利于特異性免疫功能的恢復。Treg細胞在抗病毒治療后HBV DNA的快速衰減期下降顯著,而在HBV DNA緩慢下降期數量變化不明顯,可能是避免Treg細胞的過度調節產生機體自身免疫過度導致病理性肝細胞損傷。綜上,CHB患者抗病毒治療的過程中,隨著HBV DNA的下降,患者免疫功能會得到逐步恢復,免疫功能的增強又會加強患者的抗病毒作用,促進機體的康復。
HBeAg陽性的CHB患者經過核苷類似物抗病毒治療后理想的效果是經歷以下三個重要轉折點[22]:①HBV的復制完全被抑制,HBV DNA降低到檢測水平以下,血清ALT正常;②發生HBeAg血清學轉換,血清HBeAg消失,產生HBeAb;③HBsAg血清學轉換,血清HBsAg消失,出現HBsAb。HBeAg陽性的CHB患者經過核苷類似物抗病毒治療后可以很快獲得病毒學應答,但部分患者HBeAg長期控制在低水平卻無法完全清除。發生HBeAg血清學轉換是判斷抗病毒療效的滿意終點,近幾年研究發現,HBeAg血清學的轉換受多方面因素的影響,與HBeAg 陰性的CHB患者對比,HBeAg 陽性患者在使用核苷類似物抗病毒治療后,HBV特異性CD8+T細胞升高,HBV特異性CD8+T細胞的PD-1與Treg細胞都降低。表明了HBeAg 陽性的CHB患者經過抗病毒治療后有利于清除病毒的免疫學指標上升,而抑制病毒清除的指標呈下降趨勢。如果中途停止使用抗病毒藥物或是抗病毒藥物治療無應答時,HBV DNA持續陽性,難以實現HBeAg血清學轉換。CHB患者核苷類似物抗病毒治療的療效還與治療前HBsAg水平有相關性,HBsAg低水平的患者可獲得較高的治療應答率[23]。除了機體免疫狀態改變外,抗病毒藥物的使用也是影響HBeAg血清學轉換的重要因素,目前現有的核苷類抗病毒藥物還不能徹底清除病毒,研究不同作用機制的抗病毒藥物是今后的主要任務。
肝臟是人體復雜的一個免疫器官,HBV感染會導致肝臟免疫應答減弱。研究發現CHB患者機體的非特異免疫過度會導致肝細胞損傷,也提出了機體HBV特異性T細胞功能損傷的關鍵機制,其影響機制復雜多樣,目前仍有很多問題不明。CHB患者經過核苷類似物抗病毒治療后,機體的免疫功能恢復,加強病毒的清除作用。但目前的核苷類似物難以完全清除病毒,并且在停藥后容易復發。故通過免疫增強藥物、疫苗等提高宿主抗病毒免疫功能,或是研究新的免疫調節藥物,可否加強核苷類似物抗病毒治療的療效,這可以成為慢性HBV感染抗病毒治療探索的新方向。
[1] Boni C,Penna A,Bertoletti A,et al.Transient restoration of anti-viral T cell responses induced by lamivudine therapy in chronic hepatitis B[J].Journal of Hepatology,2003,39(4):595-605.
[2] 楊紹基,李蘭娟,任紅.傳染病學[M].第8版.北京:人民衛生出版社,2013:17-42.
[3] Rehermann B,Nascimbeni M.Immunology of hepatitis B virus and hepatitis C virus infection[J].Nature Reviews Immunology,2005,5(3):215-229.
[4] Chou CH,Lai SL,Chen CN,et al.IL-6 regulates Mcl-IL expression through the JAK/P13K/Akt/CREB signaling pathway in hepatocytes:implication of an anti-apoptotic role during liver regeneration[J].PLoS One,2013,8(6):e66268.
[5] 陳智,朱海紅,楊英.細胞因子風暴與肝衰竭[J].臨床肝膽病雜志,2014,30(10):981-983.
[6] Yang B,Wang Y,Zhao C,et al.Increased Th17 cells and interleukin-17 contribute to immune activation and disease aggravation in patients with chronnic hepatitis B virus infection[J].Immunol Lett,2013,149(1-2):41-49.
[7] Dunn C,Brunetto M,Reynolds G,et al.Cytokines induced during chronic hepatitis B virus infection promote a pathway for NK cell-mediated liver damage[J].Journal of Experimental Medicine,2007,204(3):667.
[8] Kakimi K,Guidotti LG,Koezuka Y,et al.Natural killer T cell activation inhibits hepatitis B virus replication in vivo[J].Journal of Experimental Medicine,2000,192(7):921.
[9] Jan RH,Lin YL.Chen LK,et al.Hepatitis B virus surface anti-gen can activate dendritic calls and modulate T helper type immune response[J].Microbiol Immunology,2011,55(1):51-59.
[10]Boni C,Fisicaro P,Valdatta C,et al.Characterization of hepatitis B virus(HBV)-specific T-cell dysfunction in chronic HBV infection[J].Journal of Virology,2007,81(8):4215.
[11]Chang KM.Regulatory T cells and the liver:a new piece of the puzzle[J].Hepatology,2005,41(4):700-702.
[12]Boni C,Fisicaro P,Valdatta C.et a1.Characterization of hepatitis B virus (HBV)-specific T-celI dysfunction in chronic HBV infection[J].Journal of Virology,2007,81(8):4215-4225.
[13]周俊英,周東方,李俊卿.青少年慢性乙型肝炎患者乙型肝炎病毒特異性CD8+T淋巴細胞程序性死亡分子-1的表達[J].中華肝臟病雜志,2013,21(1):27-32.
[14]Tze HT,Tsai HF,Liao M,et al.PD-1 blockage reverses immune dysfunction and hepatitis B viral persistence in a mouse animal model[J].PLoS One,2012,7(6):e39179.
[15]Tsiang M,Rooney JF,Toole JJ,et al.Biphasic clearance kinetics of hepatitis B virus from patients during adefovir dipivoxil therapy[J].Hepatology,1999,29(6):1863-1869.
[16]Sherman AC,Trehanpati,Daucher M,et al.Augmentation of hepatitis B virus-specific cellular immunity with programmed death receptor-L1 blockade in hepatitis B virus and HIV/hepatitis B virus coinfected patients treated with adefovir[J].AIDS Res Hum Retroviruses,2013,29(4):665-672.
[17]Wang L,Zhao C,Peng Q,et al.Expression levels of CD28,CTLA-4,PD-1 and Tim-3 as novel indicators of T-cell immune function in patients with chronic hepatitis B virus infection[J].Biomed Rep,2014,2(2):270-274.
[18]賴道權,鄧勇,邱艷,等.白介素-33和白介素-35在乙型肝炎治療前后的變化及意義[J].肝臟,2016,21(10):838-840.
[19]耿愛文,肖麗,咸建春,等.慢性乙型肝炎核苷類似物耐藥患者外周血IL-21、r-IFN、IL-10及β-TGF變化的臨床研究[J].解放軍醫藥雜志,2016,28(9):69-71.
[20]中華醫學會肝病學分會,中華醫學會感染病學分會.慢性乙型肝炎防治指南[J].中華流行病學雜志,2011,32(4):405-415.
[21]Luo Y,Lo CM,Cheung CK,et al.Hepatitis B virus-specific CD4 T cell immunity after liver transplantation for chronic hepatitis B[J].Liver Transplantarion,2009,15(3):292.
[22]王福生.慢性乙型肝炎的免疫調節治療:挑戰與機遇[J].傳染病信息,2008,21(4):200-202.
[23]Li X,Wang Y,Han D,et al.Correlation of hepatitis B surface antigen level with response to telbivudine in native patients with chronic hepatitis B[J].Hepatol Res,2014,44:187-193.
Changes of immune status in nucleoside analogues treated with chronic hepatitis B
JI Lin-xiu,YANG Xing-xiang
△通訊作者
R512.6+2
B
1672-6170(2017)06-0269-04
2017-03-21;
2017-05-23)