IL-35在HBV感染所致疾病中的调控作用和相关机制

杨晓飞， 连建奇， 张 野

空军军医大学第二附属医院(第四军医大学唐都医院) 传染科， 西安 710038

IL-35是新近鉴定的IL-12细胞因子家族成员，主要由调节性T淋巴细胞(Treg)和调节性B淋巴细胞(Breg)分泌的新型细胞因子，主要发挥免疫抑制功能[1]。在感染、肿瘤、自身免疫性疾病中均发挥免疫调控作用[2-3]。IL-35亦参与HBV感染所致疾病的发病过程，在慢性肝炎向肝硬化、肝衰竭、肝细胞癌(HCC)等终末期肝病进展中发挥重要作用[4-5]。本文主要对IL-35在HBV感染所致疾病中的调控作用和相关机制作以综述。

1 IL-35的结构和生物学特征

IL-12细胞因子家族包括4位成员：IL-12、IL-23、IL-27和IL-35，在结构上具有相似的特征，均是由相关螺旋亚基(IL-12p19、IL-12p28、IL-12p35)和可溶性细胞因子受体亚基[IL-12p40、EB病毒诱导基因3(Epstein-Barr virus induced gene-3, EBI3)]组成的异源二聚体[6]。IL-35于2007年被鉴定，主要是由IL-12p35和EBI3组成的异源二聚体[7]，除此之外，也存在由IL-12p35/IL-12p35或EBI3/EBI3组成的同源二聚体型IL-35，但这种同源二聚体IL-35的生物学功能尚未阐明[8]。IL-35广泛分布于组织中，Treg和Breg是IL-35的主要来源，但树突状细胞、单核细胞、内皮细胞、平滑肌细胞、肿瘤细胞等多种类型的细胞均可分泌IL-35[9]。IL-35受体是由gp130和IL-12受体β2亚基构成的异源二聚体，同时，也存在gp130/gp130和IL-12受体β2/IL-12受体β2组成的同源二聚体[10]。IL-35可通过IL-35受体活化下游信号传导及转录激活蛋白1(signal transducer and activator of transcription 1, STAT1)和STAT4，而STAT也可与IL-12p35和EBI3启动子特异性结合，因此，IL-35可形成正反馈通路，促进IL-35分泌[11]。

虽然在结构上相似，但IL-12家族成员在生物学活性上存在较大差异。IL-12、IL-23和IL-27均为促炎因子，针对胞内病原体感染激活固有免疫和适应性免疫应答，但在抗肿瘤免疫应答中可能发挥直接抑制肿瘤生长和增强抗肿瘤免疫应答两种相反的功能[6]。与其他IL-12家族成员不同，IL-35则表现出强烈的免疫抑制特征。IL-35可抑制效应性T淋巴细胞的增殖和活性，并可见传统的CD4+T淋巴细胞转化为IL-35诱导的Treg(IL-35-induced regulatory T cells, iTr35)，诱导机体免疫耐受[12-13]。IL-35还可诱导初始T淋巴细胞直接转化为iTr35[7]。更为重要的是，IL-35的抑制活性主要是对CD4+辅助性T淋巴细胞(Th)和杀伤性CD8+T淋巴细胞的直接抑制作用。在CD4+Th亚群中，IL-35不但可抑制Th1的免疫激活和IL-2、IFNγ的分泌[14]，还可减轻抗原特异性Th2介导的气道炎症[15]。由于Th2还可通过分泌以IL-10为主的细胞因子发挥抗炎作用，IL-35亦可诱导Th2分泌IL-10[14]，IL-35融合蛋白也可促进Breg中IL-10的分泌[16]。而IL-10也通过诱导HBV特异性CD8+T淋巴细胞功能衰竭发挥促进HBV持续感染的效应，抑制IL-1β、IL-6、IL-8等促炎因子生成，发挥诱导HBV持续感染的作用[17]。在杀伤性CD8+T淋巴细胞中，IL-35可通过抑制细胞增殖、降低细胞毒性分子表达、增加免疫检查点分子表达等多种机制抑制CD8+T淋巴细胞活性[18]。因此，IL-35可能通过诱导Th2和Breg分泌IL-10、诱导CD8+T淋巴细胞功能衰竭等机制参与HBV感染相关疾病中的免疫耐受。

2 IL-35与慢性乙型肝炎

慢性HBV感染者血清IL-35明显升高，与HBV DNA载量、Treg水平呈正相关，与外周血和肝脏浸润的细胞毒性CD8+T淋巴细胞呈负相关[19-20]。在对不同细胞亚群中IL-35表达分析时发现，慢性HBV感染者CD4+T淋巴细胞中IL-12p35和EBI3 mRNA水平均显著高于健康对照，IL-35水平与慢性HBV感染者中HBV cccDNA复制密切相关，提示HBV可诱导CD4+T淋巴细胞分泌IL-35[21]。IL-35还可以通过与肝细胞核因子4α(hepatocyte nuclear factor 4α, HNF4α)相互作用调控HBV转录和复制。重组人IL-35通过HNF4α结合增强HBV核心区启动子活性，促进HBV DNA复制以及HBsAg、HBeAg、HBcAg的分泌。HBV核心区启动子中HNF4α结合位点突变则可抑制IL-35介导的HBV复制增强，说明HNF4α是IL-35的作用靶点之一，参与HBV感染应答调控[22]。但HBV病毒核心蛋白颗粒中含有G蛋白保守区，可与IL-35共同作用，保护呼吸道合胞病毒感染小鼠，但并不引发疫苗增强性免疫病理损伤[23]。

慢性乙型肝炎患者中分泌IL-35的Breg表型为CD19+CD24highCD38high，Breg可通过细胞间直接接触和分泌IL-35发挥Treg功能紊乱，促进HBV感染慢性化[24]。Treg/Th17的平衡在维持机体抗病毒免疫活性和稳态中发挥重要作用。在慢性HBV感染中存在Treg和Th17失衡[25]，主要表现为Treg免疫抑制活性增强，通过直接接触和分泌抑制性细胞因子发挥诱导免疫耐受的功能，但Th17的功能活性变化尚无定论，Th17分泌的IL-17和IL-22参与HBV感染诱导的肝脏炎症和纤维化过程[25]。IL-35可调控HBcAg特异性Treg/Th17的平衡，主要增加病毒特异性Treg的比例，增强其免疫抑制活性[26]，但对病毒特异性Th17的影响有限，有效的抗病毒治疗可降低慢性乙型肝炎患者Treg/Th17比例，亦可降低CD4+T淋巴细胞和Treg对IL-35的反应性[27]。但在急性HBV感染中则发现，外周血IL-35水平与HBV特异性Th17比例均显著升高，但IL-35水平与肝脏炎症呈负相关。应用高压尾静脉注射小鼠模型也发现，经尾静脉注射重组鼠IL-35可降低肝脏内抗原特异性Th17比例，说明IL-35可能通过调节Th17细胞活性参与急性HBV感染诱导的肝脏损伤[28]。慢性病毒感染中存在CD8+T淋巴细胞功能衰竭，促进病毒持续感染[29]。在慢性HBV感染过程中，重组人IL-35不但可抑制CD4+CD25-CD45RA+初始效应性T淋巴细胞增殖，抑制树突状细胞分化，还可抑制HBcAg特异性细胞毒性CD8+T淋巴细胞增殖和IFNγ分泌[30]。IL-35还可在体外抑制CD8+T淋巴细胞的直接杀伤功能、降低分泌细胞因子，导致HBV复制能力增强[26]。JAK/STAT信号通路参与了IL-35对HBV抗原特异性CD8+T淋巴细胞衰竭的诱导作用[31]。

由此可见，一方面，IL-35不但直接增强HBV复制，还可通过增强Treg活性、抑制CD8+T淋巴细胞功能，诱导机体免疫耐受，促进CD8+T淋巴细胞功能衰竭，导致HBV持续感染[32]。另一方面，IL-35还可抑制Th17活性，降低Th17分泌促炎细胞因子导致的肝脏炎症损伤，在HBV感染诱导的肝脏损伤中发挥保护性作用。

3 IL-35与HBV相关肝纤维化、肝硬化

慢性乙型肝炎进展为肝纤维化、肝硬化的病理过程有多种免疫细胞和细胞因子参与。IL-35在心脏、肾脏、皮肤、肺脏、肝脏等多种组织器官纤维化中发挥调控作用[33]。研究[33-34]认为IL-35可能抑制组织纤维化过程，IL-35在原发性胆汁性肝硬化患者中的表达降低，不能有效抑制肝纤维化发病中的重要介质转化生长因子β(TGFβ)表达，促进肝硬化进程。IL-35信号通路参与了乙型肝炎肝硬化的发病过程。乙型肝炎肝硬化患者血清IL-35水平与白蛋白水平呈显著负相关，但与Child-Pugh分级、转氨酶及胆红素水平均无明显相关性[35]。IL-35可阻止TGFβ1与其受体结合，抑制TGFβ信号通路下游Smad3磷酸化[36]，这一过程可能阻断了HBV相关肝硬化患者Th17的分化[37]，从而抑制肝脏炎症应答和肝纤维化、肝硬化的进展。因此，IL-35在HBV感染介导的肝纤维化、肝硬化中可能发挥免疫保护作用，这与IL-35在其他组织器官纤维化过程中发挥的作用相似。但目前有关IL-35在肝纤维化、肝硬化中的研究较少，特别是缺乏有效的体内实验结果，因此，IL-35在HBV感染诱导的肝硬化中的确切作用仍有待进一步证实。

4 IL-35与HBV相关慢加急性肝衰竭

IL-35在肝衰竭中发挥的作用仍存在一些争议。IL-35基因修饰的间充质干细胞可通过JAK-STAT1/4信号通路降低单个核细胞IFNγ分泌和Fas配体表达，使肝细胞免受凋亡信号损伤，保护刀豆素A诱导的小鼠暴发性肝衰竭[38]。IL-35可通过增强外周血和肝脏浸润浆细胞样树突状细胞的功能，通过诱导Treg活性，保护小鼠急性肝功能损伤[39]。因此，肝衰竭患者早期血清中IL-35低水平与疾病快速进展密切相关，而高水平IL-35是肝衰竭患者生存结局预测的良好指标之一[40]。相反，有研究[41-42]发现，HBV相关慢加急性肝衰竭患者血清IL-35水平升高，由于肝衰竭患者中亦存在CD8+T淋巴细胞麻痹，重组人IL-35可通过诱导免疫检查点分子表达升高抑制CD8+T淋巴细胞的杀伤功能，诱导细胞免疫功能耗竭，促进肝衰竭疾病进展。

5 IL-35与HBV相关HCC

IL-35水平升高与多种恶性肿瘤(肺癌、胃癌、前列腺癌等)的预后不良密切相关[43]。IL-35不但可在外周血中诱导肿瘤抗原特异性T淋巴细胞功能衰竭，还主要在肿瘤微环境中发挥调控多种免疫细胞功能活性的作用[44-45]。IL-35在HCC患者外周血和肿瘤组织中的表达均显著升高，与肿瘤细胞侵袭、转移密切相关，IL-35亦是HCC手术切除后复发的独立预测因素[46-47]。在HCC中，IL-35不但可通过活化STAT3促进上皮-间质转化，还可通过促进M2型巨噬细胞极化诱导间质-上皮转化[48]。因此，目前认为IL-35在HCC疾病过程中主要发挥促进肿瘤生长的作用[49]。这一功能活性主要通过以下几方面机制实现，首先，IL-35可增强肿瘤微环境中Treg的功能活性，抑制CD4+T淋巴细胞和CD8+T淋巴细胞分泌IFNγ[49]。其次，外源性IL-35刺激可促进CD4+T淋巴细胞和CD8+T淋巴细胞中免疫检查点分子的表达升高[49-50]。再次，新近的研究[51]发现，IL-35可抑制HBV病毒特异性Th9细胞活性，而Th9可通过分泌IL-9调控病毒特异性CD8+T淋巴细胞的杀伤功能。上述过程机制的最终结局均为T淋巴细胞功能衰竭，机体无法有效清除肿瘤细胞，造成HCC进展和转移。

6 小结和展望

综上所述，IL-35在IL-12细胞因子家族成员中发挥独特的功能。在HBV感染过程中，可通过增强Treg活性、抑制CD4+T淋巴细胞辅助功能和CD8+T淋巴细胞杀伤功能，最终导致T淋巴细胞功能衰竭，诱导机体免疫耐受，促进病毒感染慢性化和HCC疾病进展。同时，IL-35还可通过抑制Th17功能，发挥降低肝脏炎症损伤、抑制肝纤维化过程，在HBV感染所致的肝纤维化、肝硬化及肝衰竭中发挥保护肝脏的功能(图1)。因此，IL-35在HBV感染所致疾病中可能发挥双刃剑作用[52]，其功能的主导地位可能与疾病类型、组织环境和机体免疫功能状态密切相关。总之，IL-35在HBV感染所致肝脏疾病的诊断、预后判断和潜在治疗策略中均发挥重要作用。

图1 IL-35在HBV感染相关疾病中的作用和机制

利益冲突声明：所有作者均声明不存在利益冲突。

作者贡献声明：杨晓飞负责拟定写作思路，检索文献，撰写论文；连建奇、张野负责指导、修改论文并最终定稿。