HBV相关慢加急性肝衰竭的细胞分子免疫机制研究进展
2017-03-25揭方荣鲁晓擘
揭方荣，鲁晓擘
HBV相关慢加急性肝衰竭的细胞分子免疫机制研究进展
揭方荣，鲁晓擘
HBV相关慢加急性肝衰竭（HBV-related acute-on-chronic liver failure, HBV-ACLF）是我国常见的肝衰竭类型，病情凶险，发展迅猛，病死率极高。然而HBV-ACLF发病机制较为复杂，目前尚不完全清楚。本文就HBV-ACLF的相关细胞分子免疫机制作一综述。
慢加急性肝衰竭；HBV；细胞分子免疫
HBV相关慢加急性肝衰竭（HBV-related acute-on-chronic liver failure, HBV-ACLF）是我国常见的肝衰竭类型，病情凶险，发展迅猛，病死率极高[1]。目前缺乏特异、有效的治疗靶点和干预手段，若不及时行肝移植，住院病死率大于70%[2]。该病发病机制复杂，目前尚不完全明确，但多数学者认同在HBV-ACLF中免疫损伤起到了关键作用。现对HBV-ACLF相关细胞分子免疫机制作一综述。
1 巨噬细胞与HBV-ACLF
单核/巨噬细胞是天然免疫系统中重要角色之一，定植于肝脏血窦内皮间的巨噬细胞，又称Kupffer细胞，具有高度活性，占肝内细胞数的25%。它可以吞噬和清除肠道来源的微生物，也可被细菌脂多糖或细胞超抗原激活，释放炎症介质进入血液，激活众多的炎性细胞，使其受趋化因子募集至肝脏，共同参与肝脏的炎症反应[3-4]。陈悦等[5]发现，来源于活化的肝脏巨噬细胞和内皮细胞的凝血酶原酶蛋白-2（ fi brinogen-like protein 2/ fi broleukin, fgl2）在重症病毒性肝炎时可以促使局部微小血栓的形成和肝细胞缺血缺氧性坏死。HBV编码蛋白通过转录因子c-Ets-2和MAPK信号转导途径激活人纤维介素基因hfgl2，通过血清胆红素水平变化，观察到hfgl2的表达与肝损伤的程度呈正相关[6]。有研究还发现，巨噬细胞活化标志物血红蛋白清道夫受体CDl63、可溶性CDl63、CD69与铁蛋白在HBV-ACLF患者中的表达明显高于乙型肝炎（乙肝）肝硬化或慢性乙肝（chronic hepatitis B, CHB）患者，在死亡患者中其表达明显高于存活患者[7-8]。这表明在HBV-ACLF进展中，巨噬细胞被激活，其抗原提呈功能增强，同时释放炎症介质和细胞因子，共同参与肝脏的炎症反应，肝脏巨噬细胞表达水平与疾病的发展和预后密切相关。
2 NK细胞、NKT细胞与HBV-ACLF
NK细胞是人体重要的非特异性免疫细胞，它既能直接杀死病毒感染的细胞，也能产生大量具有直接抗病毒活性的细胞因子（如IFN-α、IFN-γ、IL-3、GM-CSF和M-CSF细胞因子）[9]，而NKT细胞则是兼有NK细胞特征的T细胞亚群，是肝脏特异性自然杀伤细胞，它们均具有细胞毒及免疫调节的功能。肝脏中富含有NK和NKT细胞，可占肝脏总淋巴细胞的2/3[10]。有研究显示，HBV-ACLF组、CHB组及健康对照组的NK细胞比例依次升高，而NKT细胞比例依次降低[11]。还有研究发现，HBV-ACLF疾病发展过程中NK细胞的活化与其活化型受体NKP30、NKP46、NK92表达的增强，抑制型受体CD158a、NKG2A表达的减弱，Fas/FasL和NKG2D/NKG2DL途径相关[12-15]。
上述研究表明发生HBV-ACLF时外周血中NK细胞被激活并招募到肝组织内，一方面通过受体-配体直接相互作用介导造成肝损伤；另一方面分泌大量炎症细胞因子或趋化因子招募和激活其他效应细胞共同参与炎症反应，加重肝损伤。
3 T细胞及其亚群与HBV-ACLF
近年来研究发现，患者辅助性T淋巴细胞（T helper cell, Th）1和Th2细胞亚群的比例，调节性T细胞（regulatory T cells, Tregs）和Th17的比例，Th22数目变化及其功能失调是HBV-ACLF疾病进展的重要因素。
Th1可分泌IL-2、IFN-γ等细胞因子并发挥细胞毒作用。Th2主要分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-10和IL-13，发挥免疫抑制作用，并且常以IFN-γ/ IL-4代表Th1/Th2的比例。施文娟等[16]研究显示，HBV-ACLF患者体内Thl型/Th2型细胞因子平衡处于紊乱状态，Thl型细胞因子中IFN-γ水平随着肝功能损害的加重而升高，IL-2水平与肝功能损害程度成反比；而Th2型细胞因子中IL-6水平随着肝功能损害的加重而升高，IL-4、IL-10水平与肝功能损害程度成反比。
Th17以维甲酸相关的孤儿受体γt为特异性转录调节因子，特征性分泌IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22及IL-23而命名。Tregs分泌TGF-β、IL-10等细胞因子，具有免疫抑制作用，保护宿主免于炎症性病理损害。吕红等[17]研究显示，HBVACLF状态下Th17及IL-6表达增加，介导强烈免疫反应快速损伤肝细胞，机体Tregs应激性升高，负调节免疫功能，发挥免疫保护作用，减缓ACLF病情进展。另外有研究显示，HBV-ACLF患者Tregs和Th17的比例与患者生存率呈正相关[18-19]。
Th22以分泌IL-22和TNF-α但不分泌IFN-γ、IL-4或IL-17为特征[20]。研究发现，HBV-ACLF患者外周血Th22频数和MELD评分呈正相关，随着病情加重，Th22频数增加。原因可能是HBV诱发的机体免疫炎性反应促进Th22分化；分泌IL-22促进肝细胞存活和抗凋亡过程，导致免疫激活，促进炎症反应导致肝细胞坏死[21]。
4 DCs与HBV-ACLF
树突状细胞（dendritic cells, DCs）是体内最主要的抗原提呈细胞之一，可分为髓样树突状细胞（myeloid DCs, mDCs）和浆系树突状细胞（plasmacytoid DCs, pDCs）。其中mDCs可表达Toll样受体（Toll-like receptors, TLRs）3、4、7和8，主要产生IL-12，发挥抗原提呈功能；而pDCs则选择性表达TLR7和TLR9，是产生IFN-I最主要的细胞[22]。在正常生理条件下，肝内DCs主要产生IL-10，以维持肝脏的免疫耐受环境[23]。当HBV感染后，机体外周血淋巴细胞可以选择性地被募集到肝内，从而激发过量的免疫反应，导致肝损伤。有研究显示，HBV-ACLF患者肝组织内有大量pDCs和mDCs浸润，且多数ACLF患者外周血pDCs数量和IFN-α分泌均显著减少[24]。另有研究显示HBV-ACLF患者存活组外周血mDCs及pDCs绝对数高于死亡组[25-26]。因此，上述结果表明HBV-ACLF患者血循环中的DCs富集到肝脏，并被激活后可促使机体的免疫反应进入激进状态，造成肝细胞大量坏死，参与HBV-ACLF的发病过程。
5 MDSCs与HBV-ACLF
髓源性抑制细胞（myeloid-derived suppressor cells, MDSCs）是未成熟骨髓细胞分化成熟受阻而形成的一群异质细胞，由髓源性祖细胞、未成熟的巨噬细胞、粒细胞及DCs等具有相似生物学活性但表型不同的髓细胞群体构成，在人体内主要发挥免疫抑制作用。李晨等[27]研究发现，外周血MDSCs频数在HBV-ACLF阶段显著升高，MDSCs通过抑制体内过强的免疫反应，对机体可能产生保护机制。
6 免疫调节分子表达水平与HBV-ACLF
近年来，一些免疫调节分子的表达情况也备受关注，部分免疫调节分子可通过调节其他免疫细胞来诱导或抑制机体免疫反应，对维持免疫稳态有重要作用。目前已知碱性亮氨酸拉链转录因子ATF样蛋白（basic leucine zipper transcription factor, ATF-like, BATF）、肿瘤坏死因子α诱导蛋白8型-2（tumor necrosis factor-α-induced protein 8-1ike 2, TNFAIP8L-2, TIPE2） 、细胞因子信号转导抑制因子（suppressor of cytokine signaling, SOCS）l、程序性死亡受体1（programmed death 1, PD-1）、及其配体PD-L1、TLR3等免疫调节分子在HBVACLF进展中参与调节免疫反应。王丽媛[28]研究表明，HBV-ACLF过程中外周血和肝组织内BATF可能通过上调Th17免疫反应，参与介导肝脏免疫损伤，TIPE2可能通过负性调控细胞免疫反应介导HBV-ACLF的发生和发展。还有研究表明，HBVACLF患者的炎症因子（IL-6、IFN-γ等）水平升高，肝脏损害加重，可能原因是SOCS1基因启动因子区甲基化，导致SOCS1的表达减低，从而对相关炎症因子抑制作用减弱[29]。
PD-1是T细胞活化中提供抑制性信号的共刺激分子，主要表达于活化的T细胞上，传递负性调控信号[30]。Liu等[31]研究表明，PD-1在HBVACLF患者外周血CD8+T细胞上表达上调，且与病情严重程度成正比。HBV-ACLF汇管区及炎症区PD-1及肝细胞上PD-L1表达上调，且效应性CD8+T细胞上PD-1表达率较其他CD8+T细胞低，因此表明HBV-ACLF中PD-1/PD-L通路通过抑制特异性CTL活化来减轻肝内免疫介导损伤，疾病进展可能与PD-1的上调不足以抑制特异性CTL的毒性反应及其后续效应有关。
TLRs是参与天然免疫的一类重要蛋白质分子，也是连接非特异性免疫和特异性免疫的桥梁。TLR3主要负责识别病毒的病原体，TLR3在宿主抵抗活病毒中发挥重要的作用。有研究显示，TLR3 123ct基因型和T等位基因的CHB患者ACLF发病率显著增加。TLR3 123ct基因型多态性可能是HBV感染的危险因素，尤其是HBVACLF[32]。
7 体液免疫与HBV-ACLF的关系
急性乙肝肝损伤的经典形式被认为是细胞介导的免疫反应，已有证据显示在病毒和抗体动力学方面的差异可以区分急性肝衰竭和急性乙肝[33]。最近一项研究表明，从收集的2例HBV-ACLF患者移植期间的肝组织中发现，强烈反应的B细胞集中在肝脏内，产生大量的免疫球蛋白IgG和IgM，通过浸润浆细胞来抵抗HBcAg，结果提示B细胞免疫在HBV-ACLF的发病机制中也起到重要作用。但有关HBV-ACLF发病过程中体液免疫动态变化有待进一步研究[34]。
8 总结及展望
HBV-ACLF是一种严重危害人类健康的疾病。虽然对其发病机制尚不十分清楚，但在HBVACLF中免疫介导肝损伤已被普遍认可，各种免疫细胞激活、免疫调节分子异常表达和大量细胞因子分泌，导致肝细胞坏死。一旦免疫平衡破坏，宿主免疫紊乱将导致无法控制的免疫反应及肝损伤。HBV-ACLF过程中病毒-免疫细胞-细胞因子之间相互作用，互为因果，环节错综复杂，详细机制还有待进一步深入研究和探索，从而为今后在HBV-ACLF免疫干预治疗方面寻找更为有效及针对性的方案。
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（2016-10-04收稿 2017-02-05修回）
（本文编辑 闫晶晶）
Research progress in the cellular and molecular immune pathogenesis of HBV-related acute-on-chronic liver failure
JIE Fang-rong, LU Xiao-bo*
Infectious Disease Center, The First Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University, Urumqi 830000, China
HBV-related acute-on-chronic liver failure (HBV-ACLF) is a common type of liver failure in our country. It is characterized by rapid progress and extremely high mortality. However, the pathogenesis of HBV-ACLF is complex and not entirely clear. In this article, the HBV-ACLF mechanisms of related cellular and molecular immune cells are reviewed.
acute-on-chronic liver failure; HBV; cellular and molecular immune
R575.3
A
1007-8134(2017)02-0114-04
10.3969/j.issn.1007-8134.2017.02.012
国家自然基金项目（81660333）
830000 乌鲁木齐，新疆医科大学第一附属医院感染性疾病中心（揭方荣、鲁晓擘）
鲁晓擘，E-mail: xjykdluxiaobo@126.com
*Corresponding author, E-mail: xjykdluxiaobo@126.com
