乙型病毒性肝炎发病机制的免疫学研究进展

2014-04-05 22:27
实用医药杂志 2014年12期
关键词:病毒感染肝炎细胞因子

王 宏

乙型病毒性肝炎,简称乙肝(HB),是由乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)感染机体后所引起的疾病。HB感染呈世界性流行,据世界性卫生组织报道,全球约20亿人曾感染过 HBV,其中 3.5亿人为慢性感染者[1]。HBV 感染引起的肝脏疾病具有多种表现,按照病程将其分为急性乙型肝炎(乙肝)和慢性乙肝。在HBV感染以及肝炎的发生过程中,免疫系统既通过中和病毒颗粒、清除被感染细胞以及抑制病毒复制等方式对抗病毒入侵,同时却也在机体对抗病毒入侵的免疫清除中出现误杀现象,造成肝脏细胞和组织的损伤性疾病发生[2]。研究HBV感染后机体免疫系统,特别是免疫细胞、病毒与疾病发生发展规律及相关关系,对于深入了解并有效治疗乙肝具有重要的理论意义和实践价值。本文就HB发病机制免疫学研究进展综述以下。

1 HBV急性感染

1.1 早期感染后免疫反应 在HBV感染的过程中,免疫系统扮演着重要的角色。机体免疫反应的强弱、免疫反应的类型直接影响着慢性HB患者病情的发展和转归。病毒刚刚侵入时,非特异免疫反应起重要作用[3]。此反应可在病毒侵入后短时间(几分钟到几小时)内就能启动并发挥非常关键作用。在此类非特异免疫反应中,非HLA依赖或者病毒抗原特异的免疫保护细胞主要有NK细胞、NKT细胞,它们通过分泌一些细胞因子起作用。NKT细胞具有非常有限的TCR受体种类,主要包括TCRα/β两种。它主要通过识别CD1抗原上的糖脂来发挥作用,其增生主要靠IL-2,受到外界刺激或者病毒侵扰时往往通过分泌IFN和IL-4发挥免疫作用,后期针对HBV感染发生的特异免疫反应,激活未致敏的T细胞是关键。NK细胞目前被认为在控制病毒过程中起了重要作用,NK细胞主要通过两种方式来控制病毒感染:其一是通过细胞间的直接接触直接杀伤被病毒感染的细胞;其二则是通过分泌一系列细胞因子,如 IFN、TNF、IL-3、GM-CSF 以及M-CSF等发挥抑制病毒复制作用[5,6]。另外,也有报道认为,NK细胞也可以通过其他淋巴细胞间的相互作用发挥调节特异免疫反应的作用[7]。

1.2 T细胞介导的免疫反应 HBV感染初期,HBV在肝脏组织中呈现上升的趋势,然后在出现肝脏损伤前逐步回落。另外,肝脏内的T细胞mRNA在一定的时间范围内与肝脏疾病损伤的出现成很强的相关性,而当肝脏中的HBV-DNA消失时,就检测不到CD8+T细胞的mRNA的存在了[8]。因此,前期感染阶段绝大部分病毒 (在黑猩猩模型中至少有90%以上)是通过非T细胞介导的清除病毒机制发挥作用,比如巨噬细胞、NK细胞、NKT细胞等通过分泌细胞因子IFN和肿瘤坏死因子(TNF)等来发挥非细胞杀伤的病毒清除作用。这种机制在人类HBV感染早期,通过免疫分析试验结果已经得到了印证。另外,在由于感染导致的临床症状发生以前 (ALT正常),HBV可以被有效地控制,这也就印证了HBV是一种非直接细胞杀伤病毒,可在不大量损伤肝细胞的前提下得到控制[9,10]。但是,在急性感染人体中的潜伏期阶段可检测到针对HBV特异的CD8+T细胞的存在。另外,在人体和黑猩猩的肝细胞中针对HBV特异的CTL却与临床症状的起伏和ALT的升降成正相关。被感染的肝细胞可以释放一些细胞因子,比如IFN等,可募集先天免疫细胞向肝组织集中并被活化,清除被感染的细胞,并抑制病毒复制。这种先天性免疫反应在早期的HBV感染清除中发挥重要的作用。因此,起始感染期的病毒控制主要是通过非细胞杀伤方式进行病毒清除,而对被感染细胞的免疫损伤机制可能在很大程度上充当一种补充机制,以便彻底清除病毒。这种现象在其他的动物模型研究中也有报道。另外,即便急性感染恢复后的几年后,也会发现一些对HBV特异的CTL细胞以及CD4+T细胞存在,当再遇到HBV的侵扰时,即使非常微量,它们也会立刻发生作用,此现象通常被称为记忆性的免疫反应[11]。因此,疾病的消除未必预示着感染病毒的完全清除,而很可能是通过记忆性CD4+T细胞和CD8+T细胞的有效控制使病毒保持在一个较低的滴度水平。

2 HBV慢性感染

慢性HB的发病机制尚未完全阐明,目前认为慢性HB的发生主要与HBV感染及原发或继发免疫功能低下、免疫调节功能紊乱有关[12]。主要表现为树突状细胞(dendritic cells,DC)、T 细胞以及库普弗细胞(Kupffer cells,KC)的功能低下。有研究认为,DC的病变也是导致T细胞病态反应的重要因素。这种T细胞免疫抑制现象在高滴度病毒感染患者中表现尤为明显。另外研究也发现,DC分泌的IL-12和Th1类细胞因子升高往往伴随着ALT一过性升高以及肝炎好转的发生[13],提示此类细胞因子在通过非细胞杀伤机制抗击病毒中发挥一定的作用。

在慢性HB患者中,HBV特异的T细胞由于大量非特异的T细胞的存在,使这类细胞的含量和比率相对较低。这些非特异T细胞在肝脏疾病损伤的发生中扮演重要的角色。进入肝脏中的T细胞很多都处在T0阶段,它分泌大量的Th2细胞因子,这些细胞因子也可能是导致T细胞反应无力的因素之一。对于HBV感染携带者,通常认为此状态缺乏CTL反应。但是,有研究发现,在外周血中可以检测到CTL的存在,只是这些细胞都呈现休眠期状态,当遇到病毒抗原激活时可快速扩增,通过细胞毒性以及分泌细胞因子来发挥病毒抑制作用[14,15]。

3 乙型病毒性肝炎慢性化

人体感染HBV后,很容易由急性乙肝转为慢性乙肝,其发病机制尚未完全阐明[16]。HBV 感染者免疫功能低下,产生弱或无效的CTL应答;T细胞在抗原活化后,除发挥免疫作用外,还可诱导自身Fas及其配体,TNF及其受体等凋亡效应因子表达,导致T细胞自身凋亡,并且CTL可攻击表达相应抗原的 CD4+T 细胞、CD8+T 细胞、B 细胞及其他 APC,致使免疫活性细胞耗竭;同时由于HBV基因突变而逃避宿主的免疫识别,Th1/Th2细胞因子分泌失衡,免疫盲区病毒再释放等原因,最终导致病毒感染慢性化[17]。

3.1 T细胞与慢性HB HBV病毒的持续存在肯定有它相应的机制,比如,它通过巧妙逃避免疫识别等来引起感染的慢性化。新生儿期病毒感染后免疫耐受现象较为常见。研究发现,在此类耐受体中的Th2细胞分泌因子比例偏高,可能与慢性持续感染有关[18]。对于成年人HBV感染的具体机制现在还不明确。在成年人HBV感染中T细胞的免疫活性比急性感染阶段弱很多。对HBV持续感染,是否存在一个特殊的HBV感染位点,比如,肝脏组织中的微脉管屏障在感染中也可能有一定作用。另外,在HBV感染中肝细胞可以被诱导表达Fas配体,表达这种配体的肝细胞可以阻止CTL细胞的免疫侵袭。再者,病毒介导的T细胞特异反应如果缺少相应的共刺激分子可能会导致失活,或者由于存在一些调控T细胞,限制了HBV特异T细胞的功能发挥,也将导致慢性HB的发生。有研究发现,肝脏的上皮细胞在T细胞免疫耐受和肝炎慢性化方面发挥了一定的影响。另外,HBV通过变异来逃避免疫识别也可能是慢性感染因素之一。最近研究发现,T细胞内基因PD-1过量表达导致了T细胞在对抗病毒侵扰时出现的免疫病变过程[19]。但是,这种变异可否作为慢性感染的主要原因,还需要实验证实。

3.2 树突状细胞与慢性HB DC在HBV感染及慢性肝炎过程中发生功能性异常已经被很多研究所报道。研究认为,DC功能的缺陷是造成慢性HBV感染者体内缺乏有效的CTL应答的重要原因[20]。同时,DC作为病毒感染的靶细胞,可被特异性的CTL识别并攻击,导致数量减少和功能下调。另外,DC细胞也很可能作为一种病毒避难所,逃避免疫系统的攻击,导致慢性肝炎。Kurose等[21]利用携带HBV 的小鼠模型研究发现,小鼠体内可表达丰富的HBsAg,但却不产生抗HBs,且其体内DC表达的CD86等明显低于正常小鼠,表现出非成熟特征。当用IFN治疗后,DC表面MHC水平明显上升,提示干扰素可上调MHC的表达。利用转基因小鼠的淋巴细胞与HBsAg及弗氏完全佐剂混合培养,同时加入来源于相同年龄、性别及MHC相匹配的正常小鼠的DC,可产生持续高滴度的抗HBs,证明携带HBV的转基因小鼠产生抗HBs能力的丧失是由于DC的功能缺陷所致。总之,在慢性HB中,存在着DC不同程度的功能缺陷,可能是慢性HBV感染易迁延不愈的重要因素。

综上所述,HBV感染诱导的机体免疫功能低下、免疫调节功能紊乱是慢性HB发生、发展的主要机制。目前慢性HB的治疗主要是抑制HBV复制,仍缺乏有效清除HBV的药物,免疫治疗通过调节免疫,打破机体免疫耐受状态,或增强机体免疫功能而清除HBV,为HB的抗病毒治疗提供了一种新的思路。

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