慢性HBV感染免疫耐受研究进展

吴凤萍， 党双锁

(西安交通大学第二附属医院 感染科， 西安 710004)

综述

慢性HBV感染免疫耐受研究进展

吴凤萍， 党双锁

(西安交通大学第二附属医院 感染科， 西安 710004)

免疫耐受是T及B淋巴细胞对抗原的特异不应答或负应答表现。按形成时期的不同，免疫耐受可分为中枢耐受和外周耐受。HBV感染后机体对HBV免疫耐受是慢性HBV感染的主要原因。简要介绍了HBeAg、树突状细胞的功能缺陷、细胞毒性T淋巴细胞低应答、辅助性T淋巴细胞及细胞因子、HBV基因型及基因组的变异、宿主基因多态性在慢性HBV感染免疫耐受形成中的作用及相关研究进展。

肝炎病毒, 乙型； 嗜肝DNA病毒科感染； 免疫耐受； 综述

人类的生存发展史在某种程度上说就是与病原微生物相互斗争的历史。病原微生物通过各种途径感染机体后引起一系列反应。人体对于大多数病原体感染后经机体的免疫清除或积极治疗后都能完全恢复正常，但少数病原体因机体的免疫反应弱或者处于免疫耐受状态、或者病原体少、致病力弱等原因而变为隐性感染者、携带者或潜伏感染者。HBV所引起的慢性感染就是最为典型的因免疫耐受而导致的。本文综述了近50年来学者对于HBV感染后免疫反应的认识及研究进展。

人们观察到HBV感染后的临床结局是不一样的。在成年期感染HBV，大多数患者表现为急性乙型肝炎，不经过治疗几乎都可以自行清除体内的病毒，只有1%～5%的患者转化为慢性感染；1～5岁的儿童感染HBV约30%～50%发展成慢性感染；而于围产期感染HBV的新生儿感染慢性化的几率却高达80%～90%[1]。对此，有学者认为这样不同的表现是由不同年龄段感染HBV后宿主免疫状态不同所致。到目前为止，对于慢性HBV感染，学者们认为其原因应该是多方面、多因素的，主要与机体对HBV的免疫耐受、HBV DNA载量过高、HBV发生变异、治疗不及时或者不规范等有关，而机体对HBV的免疫耐受是感染慢性化的最主要原因。

1 HBV感染与中枢耐受

人体的免疫系统在发育成熟的过程中要经历一系列的“选择”，能识别自身抗原的未成熟T淋巴细胞及B淋巴细胞将会发生阴性选择，导致克隆消除，形成对自身组织的免疫耐受。正常生理情况下，这种“选择”过程可以保证自身免疫系统的稳定而不会发生自身免疫性疾病。但在某些病理情况下，这种“选择”过程可以被病原微生物利用来逃逸宿主的免疫清除，成为病原体持续感染人体的一种有效途径。

Tian等[2]已证明HBV可以利用这种天然存在的免疫耐受途径来维持它对人体的持续感染。Singh等[3]通过一项病例对照研究发现HBeAg阳性预示HBV处于活跃复制状态，小分子量的HBeAg可以通过胎盘屏障，在宫内免疫耐受的形成中发挥重要作用，在某种程度上解释了在围产期及婴幼儿期感染HBV的患儿易进展为慢性感染的原因。妊娠期母体的免疫系统会发生精细的变化，对胎儿体内来自父亲的异型基因所编码的抗原物质产生免疫耐受，而不会对胎儿造成免疫损伤。同理，胎儿也会暴露于母体产生的大量非遗传性抗原中，胎儿的免疫系统也会相应地发生一系列变化从而对来自母体的这类抗原产生免疫耐受。妊娠期母亲和胎儿间这种对异基因抗原的相互耐受可以很好地维持母亲和胎儿异型基因组织的亲密接触。然而为确保对无害性外源性抗原的耐受而产生的免疫学变化却成了胎儿及新生儿防御系统的漏洞。HBeAg阳性的母亲妊娠期其体内的小分子HBeAg可以通过胎盘屏障，进入胎儿的体内，而胎儿的免疫系统尚未成熟，会将这种“非己”抗原误认为是“自身”抗原，使能够识别HBV抗原的未成熟T及B淋巴细胞发生克隆消除，从而形成对HBV的免疫耐受。出生后，T及B淋巴细胞发育仍在进行，对“自身”抗原应答的不成熟T及B淋巴细胞施加的克隆消除亦仍进行。因此婴幼儿一旦被HBV感染，免疫系统很难将病毒彻底清除，从而造成持续感染。这也能很好地解释一种常见的临床现象：如果不进行人为干预，携带野生型HBV的HBeAg阳性慢性乙型肝炎(CHB)母亲所产的HBsAg阳性的后代会变成慢性HBV携带者，而来自HBeAg阴性CHB母亲的HBsAg阳性的后代通常发展成急性自限性HBV感染[4]。

临床上观察到HBV疫苗在HBV阳性的母亲所生的HBV阴性的婴儿中免疫有效，这种现象与宫内HBV暴露诱导免疫耐受这种传统的免疫耐受观点相矛盾[5]。而且流行病学、临床和实验证据也已经对HBV感染免疫耐受的概念产生了质疑[6]。更为有趣的是Hong等[7]发现HBV这种被认为利用胎儿及新生儿不成熟的免疫系统建立慢性感染的病毒却能意外地使得胎儿及新生儿的免疫系统得到“训练”，促使先天免疫细胞的成熟和辅助性T淋巴细胞(Th)1的发育。这反而会增强胎儿脐带血中免疫细胞在体外的抗菌能力。这些“训练效应”与以低IL-10和较为多见的高IL-12p40和IFNα2为特征的细胞因子环境的改变有关。这不仅揭示了HBV与其天然宿主之间潜在的共生关系，也说明了在宫内病毒暴露后胎儿免疫系统具有可塑性这一特点。也许这种病毒-宿主间的相互共生、相互作用可以解释HBV为什么能如此顽强地在大部分人群中一直存在的原因。然而HBV对母婴垂直传播的婴幼儿免疫系统究竟产生怎样的影响仍有待进一步的探索。

2 HBV感染与外周耐受

2.1 树突状细胞(DC)与免疫耐受 DC是目前所知功能最强的专职性抗原递呈细胞，不仅能显著刺激初始T淋巴细胞增殖，而且可直接激活初始T淋巴细胞应答反应，还可分泌多种细胞因子和趋化因子而调节其他免疫细胞的功能。研究[8]发现慢性HBV感染者DC功能受损。CHB患者髓系树突状细胞(mDC)上程序性死亡分子1配体(PD-L1)的上调表达显著抑制T淋巴细胞的免疫功能，且肝脏的慢性炎症会促进mDC上PD-L1的表达，从而导致HBV特异性T淋巴细胞功能缺陷及病毒的持续复制[9]。Lan等[10]发现HBeAg可能对DC的成熟具有抑制作用。Chen等[11]发现HBeAg可以上调DC上Toll样受体3的表达，降低IFNγ的分泌，这也可能是参与HBV免疫耐受的分子机制之一。Shi等[12]发现HBV可抑制自然杀伤细胞和浆细胞源性树突状细胞(pDC)之间的相互作用，从而影响pDC诱导自然杀伤细胞分泌IFNγ，导致HBV慢性感染。

2.2 细胞毒性T淋巴细胞(CTL)与免疫耐受 效应性CTL由CD8+T淋巴细胞在外周淋巴组织内增殖、分化而来，然后在趋化因子作用下离开淋巴组织向感染灶部位集聚，特异性地杀伤胞内寄生病原体的宿主细胞等，而不损伤正常组织。已有研究[13]证实Th1和HBV特异性CTL免疫应答在HBV清除中发挥关键作用，但CHB患者的CTL应答能力减弱。HBcAg可以激活Kupffer细胞上的Toll样受体2，促使Kupffer细胞分泌更多的IL-10，抑制HBV特异性CD8+T淋巴细胞的免疫功能，从而介导抗HBV CD8+T淋巴细胞的耗竭，诱导肝脏对HBV的免疫耐受[14]。程序性死亡分子1(PD-1)/B7-H1信号通路能够负性调节T、B淋巴细胞的免疫应答功能，与HBV特异性CD8+T淋巴细胞的功能耗竭密切相关，参与HBV感染后免疫耐受的形成。HBV感染时可观察到PD-1及B7-H1的表达上调[15]。阻断B7-H1/PD-1信号通路，可使DC介导的T淋巴细胞免疫应答和抗病毒能力增强[16]。因此，HBV特异性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]发现HBV特异性T淋巴细胞的抗病毒效能与其能量代谢状态有关，功能耗竭的HBV特异性T淋巴细胞因其细胞内线粒体的功能缺陷而限制了其能量代谢的可塑性，从而只能依赖糖酵解供能。而近期的研究[18]显示，处于免疫耐受期的年轻CHB患者，其体内已经启动了对HBV的免疫应答，T淋巴细胞并未表现出免疫耐受的特征，甚至比健康人的T淋巴细胞具有更强的产生Th1型细胞因子的能力[19]。这些证据表明虽然生化和血清学证据显示宿主对HBV免疫耐受，但在免疫耐受期宿主的确启动了抗HBV的免疫反应。由此可以确定，被认为处于免疫耐受期的CHB患者，HBV潜伏于其体内具有潜在的危险[20]。

2.3 Th和细胞因子与免疫耐受 初始CD4+T淋巴细胞接受抗原刺激后可以分化为不同的Th亚群，包括Th1、Th2、Th3和Th17等亚群，并通过分泌不同的细胞因子来调节体液免疫和细胞免疫功能。Th1主要分泌IFNγ、TNF等细胞因子，诱发细胞免疫反应以抗HBV等病原体的感染。Th2主要分泌IL类细胞因子(如IL-4、IL-5、IL-10、IL-13等)以诱导和促进B淋巴细胞介导的体液免疫应答。在生理情况下，Th1/Th2相互制约而处于平衡状态，以维持机体正常的免疫功能，并在机体感染的发病中发挥重要作用。在HBV感染人体后，肝脏微环境的改变以及HBV的某些成份，如HBeAg可以促使Th1细胞群向Th2细胞群转化，引起Th1/Th2的失衡，Th1分泌的抗病毒物质减少，抗HBV特异性T淋巴细胞免疫应答功能减弱，导致HBV感染慢性化。IL-35是调节性T淋巴细胞分泌的一种免疫抑制性细胞因子，体外实验发现IL-35还可以抑制HBV特异性CTL的增殖，削弱抗HBV细胞免疫反应，在HBV感染免疫耐受形成中发挥重要作用[21]，因此认为IL-35与HBV感染的慢性化密切相关。

2.4 HBV基因型及基因组变异与免疫耐受 目前研究发现HBV共包含8个主要的基因型(A～H)和2个新发现的基因型(I和J)。我国以基因C型和B型为主。与C基因型感染者相比，B基因型感染者较早出现HBeAg血清学转换，较少进展为慢性肝炎、肝硬化和肝细胞癌[22]。A2亚型主要引起成年人慢性HBV感染，B、C型共同感染是东亚地区经母婴传播HBV感染慢性化的主要原因[23]。HBV基因组结构独特而精密，但易于突变，且某些特殊位点的突变可能与HBV感染慢性化有关。前S区缺失突变是最常报道的突变。在编码HBV包膜蛋白的基因前S区已经检测到较大的框内缺失突变，突变部位常聚集在前S1区的3′端和前S2区的5′端[24]。该区的突变不仅引起HBV包膜蛋白表达下调，而且T、B淋巴细胞可识别的抗原表位发生变异，从而逃避抗-前S抗体和抗-S抗体等中和性抗体与之结合，导致T淋巴细胞对靶抗原产生免疫耐受[23]。这种缺失突变主要见于HBV基因A1、B、C型，可能与围产期感染者病毒复制期的延长有关。前S区的基本核心启动子区和前C区是易发生突变的另一位点，A1762T/G1764A双突变是最常见的基本核心启动子突变。前C区最常见的突变是G1896A位点密码子TGG突变为终止密码子TAG。这种突变D基因型比A基因型更常见,这两个部位的突变会分别引起HBeAg的产生减少和消失[25]。由于HBeAg可表达于肝细胞膜上，是宿主免疫攻击的目标，因此HBeAg的缺乏可能引起HBV的免疫逃逸，促使HBV的持续感染[26]，进而造成肝细胞的损伤，这在某种程度上也解释了HBeAg阴性者有时肝脏损伤程度更严重。

2.5 宿主基因多态性与免疫耐受 人类白细胞抗原(HLA)基因复合体为人类主要组织相容性复合体，是决定宿主免疫能力最重要的遗传因素，也是与HBV感染临床结局有关的最主要的宿主因素之一。全基因组关联分析已经表明HLA-DP、HLA-DQ和HLA-DR基因座附近位点的单核苷酸基因多态性与HBV感染的临床结局密切相关。近年来HLA基因多态性与HBV慢性感染的关系已成为研究的热点。研究[27]显示全球范围内HLADRB1*11/*12 等位基因和DQB1*0301等位基因与HBV慢性感染有关。Zhu等[28]发现了4个基因座可独立地导致HBV慢性感染，分别是HLA-DPβ1位点84-87、HLA-DRβ1*13 位点71和rs400488, 以及HLA-C位点-15。Chang等[29]发现rs9277535 (HLA-DPB1)、rs9276370 (HLA-DQA2)、rs7756516和rs7453920 (HLA-DQB2),以及HLA-DPA3附近的rs9366816与HBV慢性感染显著相关。DQB1*0301和DQB1*0303与新疆维吾尔自治区持续性HBV感染有关[30]。在沙特阿拉伯HBV感染者中，HLA-DQ区的3种单核苷酸基因多态性rs2856718、rs7453920和rs9275572对慢性HBV感染的敏感性逐渐增加[31]。有趣的是一些HLA基因座的基因多态性可以保护人体免受HBV的持续感染。在亚洲人群中，HLA-DPA1和HLA-DPB1基因具有显著地保护作用，以抵抗HBV感染慢性化[32]。Wang等[33]通过两项独立的病例对照研究发现汉族人群HLA-DPA等位基因rs3077和rs9277535显著地降低了CHB的风险，而HLA-DP rs9277535与壮族人群的CHB风险降低有关。

3 问题与展望

寻求打破HBV免疫耐受一直是研究的热点和难点，人们想尽各种办法来解决这一难题，例如将核苷和核苷酸类药物与聚乙二醇干扰素α联合或序贯使用以期提高HBsAg的阴转率、治疗性疫苗的研究、各种免疫增强剂的使用及小分子抗病毒药物的研发等，但目前仍无重大实质性的进展。近些年随着对HBV免疫耐受相关的研究取得了一些进展，同时也引出了更多的需要深入探究的问题：HBV感染后，既然在所谓的免疫耐受期可以观察到宿主抗HBV的免疫反应，那么是否应该对传统的免疫耐受概念进行重新定义或者对HBV感染人体后的自然过程进行重新划分呢？最重要的是在抗病毒治疗时机的选择上是否可以考虑在免疫耐受期有所作为呢？既然婴幼儿患者的免疫系统具有可塑性，那么当HBV在其体内存在时间较短，婴幼儿的免疫系统尚未完全成熟时，是否是HBV治疗的最佳时间点呢？在治疗上打破HBV感染免疫耐受有无其他的新药、新方法等一系列问题有待进一步研究揭秘。

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引证本文：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) 吴凤萍， 党双锁. 慢性HBV感染免疫耐受研究进展[J]. 临床肝胆病杂志, 2017, 33(5): 949-953.

(本文编辑：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。

国家自然科学基金资助项目(81170393)

吴凤萍(1989-)，女，主要从事肝脏疾病诊治及免疫学相关研究。

党双锁，电子信箱：dang212@126.com。

R512.62

A

1001-5256(2017)05-0949-05