近日,中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)院健康所基因組學(xué)團(tuán)隊(duì)張帆研究員與哈爾濱工業(yè)大學(xué)生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)學(xué)部黃志偉教授團(tuán)隊(duì)在乙型肝炎病毒研究方面取得新進(jìn)展,深入探討了乙型肝炎病毒(HBV)不同臨床發(fā)展階段免疫表型動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變的細(xì)胞和分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)(圖1),為慢性乙型肝炎的免疫治療策略提供了重要理論依據(jù)。相關(guān)論文在Science Bulletin?期刊在線發(fā)表。
乙型肝炎病毒(HBV)感染是全球肝病相關(guān)發(fā)病和死亡的主要病因之一。絕大多數(shù)成人感染HBV后可發(fā)展為急性感染(AHB)且常能自愈,但嬰幼兒和兒童往往發(fā)展為慢性乙肝(CHB),病程高度異質(zhì),通常分為免疫耐受期(IT)、免疫活躍期(IA)和非活躍慢性感染期(ICI)。盡管已有研究揭示了乙肝免疫反應(yīng)的某些機(jī)制,但乙型肝炎不同臨床階段的免疫表型轉(zhuǎn)變過(guò)程尚不明確。因此,該研究對(duì)乙肝感染不同臨床階段的18名肝炎患者和3名健康對(duì)照個(gè)體的肝臟活檢樣本和外周血單核細(xì)胞樣本進(jìn)行了單細(xì)胞RNA、TCR/BCR測(cè)序,旨在探討不同階段的免疫特征及其對(duì)疾病治療的啟示。
該研究系統(tǒng)描繪了乙型肝炎不同發(fā)展階段肝內(nèi)及外周的單細(xì)胞圖譜,闡明了CD8+T細(xì)胞亞群分化與功能狀態(tài)在乙型肝炎中的作用、DC-SIGN+巨噬細(xì)胞的雙重免疫表型與免疫抑制環(huán)境、HBV感染中肝細(xì)胞亞型差異與免疫耐受機(jī)制及免疫活躍期(IA)體液免疫應(yīng)答與中性粒細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)作用等關(guān)鍵機(jī)制。為開(kāi)發(fā)靶向免疫抑制(如PD-1/IL-10通路)或增強(qiáng)細(xì)胞毒性(如IL-2療法)的新型治療策略提供了科學(xué)依據(jù)。
1.?CD8+T細(xì)胞亞群分化與功能狀態(tài)在乙型肝炎中的作用
研究發(fā)現(xiàn),肝組織內(nèi)CD8+T細(xì)胞可分為GZMK+(具有FasL/Fas通路介導(dǎo)的細(xì)胞毒性)和GZMB+(具有GZMB-perforin通路介導(dǎo)的細(xì)胞毒性)兩大亞群,其中GZMK+T細(xì)胞在AHB和IA階段顯著擴(kuò)增,并通過(guò)FasL/Fas介導(dǎo)的細(xì)胞毒性參與免疫應(yīng)答。擬時(shí)序分析揭示了外周血浸潤(rùn)到肝組織的T細(xì)胞(hpCTLs)的三類狀態(tài):早期分化態(tài)(State1,GZMB+PRF1+?CTLs)、短壽命效應(yīng)態(tài)(State2:KLRG1+?CTLs)和耗竭態(tài)(State3:GZMK+PDCD1+?CTLs),其中State3在IA階段占比最高(68.8%),提示耗竭表型與疾病進(jìn)展相關(guān)。研究揭示了GZMK+和GZMB+?hpCTLs在乙型肝炎病毒清除或持續(xù)感染中的潛在作用,并發(fā)現(xiàn)FasL/Fas介導(dǎo)的細(xì)胞毒性、CD28共刺激以及耗竭狀態(tài)可能是決定hpCTLs病毒清除功能的關(guān)鍵因素。
2.?DC-SIGN+巨噬細(xì)胞的雙重免疫表型與免疫抑制環(huán)境
研究發(fā)現(xiàn)肝內(nèi)常駐的DC-SIGN+巨噬細(xì)胞在乙型肝炎免疫反應(yīng)中的雙重免疫表型。這些巨噬細(xì)胞既可以作為抗原呈遞細(xì)胞(APC)通過(guò)響應(yīng)IL-2刺激交叉激活T細(xì)胞,促進(jìn)肝內(nèi)免疫激活,也可以通過(guò)分泌IL-10和表達(dá)PD-L1抑制T細(xì)胞免疫,并通過(guò)CCL18-CCR8互作促進(jìn)Treg細(xì)胞招募。DC-SIGN+巨噬細(xì)胞與其他細(xì)胞成分(如CSF1+ST2+肥大細(xì)胞、IL-33+肝竇內(nèi)皮細(xì)胞和Treg細(xì)胞)共同構(gòu)筑了肝內(nèi)IA期的type?2免疫抑制環(huán)境。
3.?HBV感染中肝細(xì)胞亞型差異與免疫耐受機(jī)制??
研究還發(fā)現(xiàn),中央靜脈周圍Hep1和門(mén)靜脈周圍Hep2兩類肝細(xì)胞對(duì)HBV感染和先天免疫反應(yīng)的敏感性不同,門(mén)靜脈周圍肝細(xì)胞(Hep2)高表達(dá)HBV受體NTCP,感染率顯著高于中央靜脈周圍肝細(xì)胞(Hep1)(IT期:67% vs. 10.3%)。HBV感染的Hep2細(xì)胞通過(guò)下調(diào)共刺激分子(如CD80/CD86)導(dǎo)致T細(xì)胞功能缺陷,可能與IT階段的免疫耐受相關(guān)。 ?
4.?免疫活躍期(IA)體液免疫應(yīng)答與中性粒細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)作用?
IA階段患者表現(xiàn)出強(qiáng)烈的體液免疫應(yīng)答,?漿細(xì)胞和IgG1抗體水平顯著升高,這可能與濾泡輔助性T細(xì)胞(Tfh)分泌的IL-21密切相關(guān)。 空間轉(zhuǎn)錄組分析顯示,中性粒細(xì)胞通過(guò)CXCR2-CXCL2/3/6/8軸在AHB和IA階段富集,并且通過(guò)前列腺素PGE2-EP4信號(hào)通路來(lái)抑制T細(xì)胞功能從而加劇IA階段的免疫損傷。 ?
該論文的通訊作者是健康所張帆研究員和哈爾濱工業(yè)大學(xué)黃志偉教授。該工作由騰訊基金會(huì)科學(xué)探索獎(jiǎng)和新基石科學(xué)基金會(huì)資助。
論文鏈接https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40175178/

圖1?實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和乙肝不同臨床分期的細(xì)胞免疫表型及分子機(jī)制解析圖
