丙型肝炎慢性化的免疫機制研究發展

    丙型肝炎病毒（HCV）是肝硬化和肝癌的主要原因之一，目前全球超過1.7億人感染HCV。在HCV感染的急性階段，宿主調動起天然免疫和適應免疫系統以達到清除病毒的目的。但仍有約80%急性感染者最終會慢性化。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，細胞免疫以及病毒免疫逃逸性突變等在慢性化機制方面的研究進展綜述如下。 

    一、 自然殺傷細胞與HCV感染慢性化 

    在丙型肝炎的發生機制中，天然免疫起到了重要作用。參與這類免疫反應的細胞類型很多，自然殺傷細胞（natural killer cell,NK）倍受關注。在外周血淋巴細胞中NK細胞占到了10%~20%，而在肝臟組織中切占到了肝內淋巴細胞的30%。同T淋巴細胞不同，NK不受主要組織相容性復合體（major histocompatibility complex,MHC）限制，也不需要先前的致敏作用，而是通過細胞表面受體活化，進一步分泌細胞因子及細胞酶作用來直接殺傷靶細胞。NK細胞表面受體主是天然細胞酶樣受體（natural cytotoxicity receptors,NCR）,例如NKp44、NKp30、NKp46以及殺傷細胞免疫球蛋白樣受體（killer csll Ig-like receptors,KIRs）、凝聚素樣受體。其中KIRs與凝聚素樣受體既屬于活化型有屬于抑制型，而天然細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合體I類分子（HLA-I）.丙型肝炎感染時，表達殺傷細胞免疫球蛋白樣受體2DL3（killer cell immuneglobulin-like receptor two domains long cytoplasmic tail 3,KIR2DL3）的NK細胞與表達HLA-C1型的靶細胞結合影響病毒感染的結局，表達這里受體的宿主能夠自發的清除病毒，或是經抗病毒治療更容易達到病毒的持續應答。對于這一現象的解釋是相比其他的抑制性KIRs,KIR2DL3與HLA-C的親和力較低，下調抑制性受體的活性，降低NK細胞激活的閾值，從而增強了KIR2DL2等活化型受體的功能，有利于NK細胞發揮抗病毒的作用。在HCV感染的早期階段，表達NK細胞凝聚素樣受體2A（natural killer cell lectin-like receptor 2A,NKG2A）的NK細胞百分比減少，而活化性受體的NKG2 DNK細胞的數量增加。能夠清楚HCV的感染者，表達活化性受體的NK細胞的數量會逐漸下降，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細胞數量及其功能也隨著下降，其中的原因可能是患者體內白細胞介素15（IL-15）水平的降低。IL-15主要來源于樹突狀細胞（dendritic cells,DCs）,對NK細胞生長、增值和功能發揮起到關鍵性調節的作用。HCV感染的病人丙型除體內IL-15的不足，是由于慢性HCV感染者體內干擾素 （IFN ）不能有效的刺激DCs產生IL-15，IL-15的不足可能影響到NK細胞內環境的穩定，進而使NK細胞的增生降低。 

    探討HCV抑制或消除NK細胞抗病毒作用的相關機制時發現，HCV的包膜糖蛋白E2能夠與NK細胞表面的CD81結合，抑制INF 的產生。另外，NK細胞產生IL-8增多，后者有利于HCV的感染。HCV NS3/4A編碼的蛋白酶能夠下調NK細胞NKG2D活化性受體配體的表達，而且HCV NS5A蛋白酶能夠通過toll樣受體刺激單核細胞產生IL-10和轉化生長因子 （TGF ）, TGF 下調NK細胞NKG2D的表達，這些共同影響著NK細胞的活化。Yoon等將NK細胞與HCV感染細胞共同培養時發現，兩者間的接觸降低了NK細胞脫顆粒和裂解靶細胞的能力，且NK細胞脫顆粒能力的降低與活化性受體如NKG2D和NKP30的表達下調相關。同時，NK細胞產生和分泌IFN D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感染細胞的接觸負向調節NK細胞的功能，而NK細胞功能受到抑制又與其表面活化性受體的下調相關。 

    二、 樹突狀細胞與HCV感染慢性化 

    DCs是目前認為宿主最有效的抗原提呈細胞。體內的DCs處于未成熟狀態，表達低水平的共刺激分子和粘附分子。當攝取抗原后，分化為成熟的DCs，后者高表達共刺激分子和粘附分子。成熟的DCs能誘導特異性的細胞毒性T淋巴細胞生成，激發適應免疫。人體主要有隨樣DC（myeloid dendritic cells,mDC）和漿細胞樣DC（plasmacytoid dendritic cells,pDC）,成熟的mDC能夠產生IL-12和IL-10以及少量的INF，而pDC主要能夠產生I型IFN。 

    急性丙型肝炎病毒感染者體內mDC表達共刺激分子水平的降低，可增加發展成慢性感染的可能性。反之，體內pDC的數量增加，會增加病毒的清除率。但由于只有少數急性感染者在感染早期被發現，所以DCs在急性階段的功能發揮還有待于進一步的全面研究。 

    慢性病毒感染者體內，mDC保持了抗原攝取能力，正常表達DC的表面標志，但產生IL-12的水平降低，IL-10的水平增高。IL-10能夠抑制mDC分泌IL-12，促進2類輔助性T細胞的免疫功能，參與丙型肝炎的慢性化過程。mDC共刺激分子的表達水平也有所降低。pDC在慢性丙型肝炎患者的體內數量下降，且CD3 造血肝細胞的數量也降低。pDC共刺激能力、產生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于DCs細胞中HCV RNA的出現，HCV能通過樹突狀細胞表面特異性細胞間黏附分子3和肝淋巴結特異性細胞間黏附分子3結合非整合素分子感染于DCs。但HCV對DCs細胞功能的影響機制有待進一步研究。Shen等的研究認為在HCV感染的患者體內，DCs的功能損傷與程序性細胞死亡受體1（progrommed death-1,PD-1）的表達和PD-1/CD86的比率增加有關。 

    三、 CD T淋巴細胞功能障礙

    HCV慢性感染階段仍能檢測到HCV特異性CD T淋巴細胞，但他們在抗病毒細胞因子的產生，細胞毒性和增值等方面表現為功能損傷。影響到CD T淋巴細胞功能的因素有以下幾個方面。 

    1、CD T淋巴細胞抑制性受體的影響：研究表明CD T淋巴細胞功能受損是由于其表達的抑制性受體所介導。
    （1）PD-1：PD-1是在功能障礙性T淋巴細胞中第一個被識別的抑制性受體。PD-1通過與2個配體PD-L1和PD-L1結合，抑制細胞表面的的活性因子及效應細胞功能相關的轉錄因子的表達。Golden-Mason等實驗表明在慢性HCV感染者中，HCV特異性CD T淋巴細胞高表達PD-1，但在清除病毒的患者中HCV特異性CD T淋巴細胞低表達或不表達PD-1。一些實驗表明應用抗體阻斷PD-1/ PD-L1通路能夠恢復T淋巴細胞的功能，包括增值、細胞毒性、細胞因子的產生等；但也有一些研究與之存在矛盾之處。研究發現急性HCV感染者，無論HCV感染的最終轉歸如何，HCV特異性CD 和CD 淋巴細胞上都高表達PD-1。也有研究顯示，阻斷PD-1/ PD-L1通路并不能完全恢復T淋巴細胞的功能。實際上，PD-1并不是T淋巴細胞表達的唯一抑制性受體。其他的抑制性受體，例如細胞毒性T淋巴細胞相關抗原4（cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4,CTLA-4）、T淋巴細胞免疫球蛋白-粘蛋白3（T cell immunoglobulin and mucin domain containing 3,Tim-3）、自然殺傷細胞受體2B4（natural killer cell receptor 2B4,NKR2B4），CD160和KIRG1也與HCV慢性感染中T淋巴細胞的功能障礙相關。
    （2）CTLA-4：為T淋巴細胞的一種跨膜受體，能與B7分子結合誘導T淋巴細胞無應答。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- T淋巴細胞中優先上調。肝內T淋巴細胞PD-1和CTLA-4的共同表達與HCV特異性CD T淋巴細胞功能的失調有著重大的關系，通過阻斷PD-1和CTLA-4能夠協調逆轉T細胞的功能，而不是不是靠單獨阻斷PD-1和CTLA-4。
    （3）Tim-3：HCV慢性感染者CD4和CD T淋巴細胞表面Tim-3表達增加，阻斷Tim-3與其配體的作用能夠增強T淋巴細胞的增值能力和促進IFN 的生成。
    （4）NKR2B4：NKR2B4屬于免疫球蛋白超家族，分布于特異性CD T淋巴細胞，以及所有的NK細胞表面，對NK細胞活性發揮具有雙向調節的作用。Schlaphoff等發現在急性和慢性HCV感染者中，病毒特異性CD T淋巴細胞表達NKR2B4, NKR2B4既能刺激也能抑制病毒特異性CD T淋巴細胞的功能，NKR2B4的作用可能抵消了通過阻斷PD-1所產生的促CD T淋巴細胞增值的作用。對于NKR2B4是如何發揮不同作用的還是很不清楚。總之，細胞不同的刺激信號和抑制信號，是如何通過細胞表面的受體轉入細胞內，并影響CD T淋巴細胞的功能，具體的機制需要進一步研究。 

    2、調節性T細胞（regulatory T cells,Tregs）的影響：Tregs是一類具有抑制性作用的T淋巴細胞亞群，能通過細胞蛋白介導 的細胞與細胞之間的直接接觸或是產生TGF- 和IL-10方式發揮抑制作用。Tregs對CD T淋巴細胞活性的發揮有著重要的作用。有研究發現，HCV感染患者外周血CD CD T淋巴細胞的數量增加，并且與病毒載量成正相關。Boettler等的實驗表明在慢性HCV感染者，CD CD T淋巴細胞增加并能抑制CD T淋巴細胞的反應，在剔除調節性T淋巴細胞后可促使患者特異性T淋巴細胞的數量增加和產生IFN 。目前，在Tregs和CD T淋巴細胞間的相互相互作用，以及其在CD T淋巴細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相關抗原具有高度可變性，病毒動力學的數字模型表明，在慢性病毒感染的個體中每天產生高達 IU/ml的HCV病毒顆粒，高水平病毒粒子的更新加上HCV RNA聚合酶缺乏有效的校正功能，導致病毒基因組頻繁突變。這種變異不僅僅發生在個體之間，而且在感染個體內部也隨時發生，致使HCV在個體中以準種的形式存在。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勢病毒群，而后者取決于宿主C D 和CD T淋巴細胞反應。HCV能夠逃避誘導出的CD T淋巴細胞的作用，這一機制雖然還不是很清楚，但病毒的逃逸性突變與病毒持續的感染有著密切的關系。這些突變既能發生在于HLA結合的表位，阻止表位與HLA分子的結合進而抑制表位的提呈；也能發生在T淋巴細胞受體（T cell receptor,TCR）結合位點，導致細胞毒性T細胞不能有效的發揮作用。但不同的研究結果顯示，在多個慢性感染者中，T淋巴細胞表位氨基酸的置換并沒有減少MHC的結合或者損傷抗原的提呈，發生在TCR接觸性殘基上的突變只能引起短暫的逃避，因為具有免疫能力的宿主，T淋巴細胞能夠產生新的TCR去識別突變的表位。Wolfl等任務在T淋巴細胞的組成成分中可能存在一個“洞”，不能對發生在TCR接觸性殘基上的突變進行識別。也有人認為可能是對這一突變，機體缺乏具有特異性高親和力TCR的T淋巴細胞有關。 

    五、 非肝細胞中病毒的存在與HCV感染慢性化 

     傳統上認為HCV僅僅感染肝細胞，進而引起肝臟的炎癥，實際上許多研究發現HCV同樣感染氣其他細胞。Castillo等研究證實，HCV能感染外周血單個核細胞并且能在其中復制，而外周血單個核細胞成為病毒體的來源。Muller等最早提出B淋巴細胞充當HCV的儲存庫。記憶性B淋巴細胞被認為是病毒主要的儲存細胞，主要是因位它的壽命長，但HCV如何感染B淋巴細胞的機制還不是很清楚。最近Ito等研究顯示，慢性HCV感染者肝臟的炎癥部位能夠產生大量CXC趨化因子受體3的配體，CD CD B淋巴細胞表達大量的CXC趨化因子受體3，被募集到炎癥部位，這可能是病爐中病毒持續存在的一個原因之一。Fletcher等研究結果顯示，人的大腦內皮細胞能夠表達支持HCV進入和感染的功能性受體，這是否是肝臟內病毒持續存在的另一原因還需要進一步的研究。 

    綜上所述，丙型肝炎慢性化的機制非常復雜，是由多個因素決定的，包括病毒的生物學特點、宿主的免疫功能及遺傳易感性等方面，它們共同影響著HCV感染后的結局。目前的研究深入推動了人們對HCV感染性慢性機制的了解，例如深入研究NK細胞和CD T淋巴細胞功能障礙的相關因素，可能有助于發現慢性丙型肝炎防治的新靶點。 

    以上來源：任艷，鄭素軍，段鐘平。《丙型肝炎慢性化的免疫機制研究發展》。《中華肝臟病雜志》。  2013年2月 第21卷 第21期

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