【期刊导读】系统综述：慢乙肝患者CD8+ T细胞耗竭的机制及免疫治疗策略

编者按

目前乙型肝炎病毒（HBV）仍然是全球高发病率和死亡率的主要原因（相关链接），每年因慢性感染、肝硬化和肝癌导致超85万人死亡。因此，了解疾病的发病机制至关重要。在过去的30年，已有众多研究阐明了相关免疫学机制（相关链接）。其中，CD8+ T细胞在HBV清除中起着重要作用，但在慢乙肝患者体内HBV特异性T细胞受到多方面的影响，导致数量减少、功能抑制，无法有效清除病毒（相关链接）。

近期，一篇关于HBV感染中CD8+ T细胞耗竭相关机制的系统综述表明：CD8+ T细胞耗竭通常发生在慢乙肝和肝癌患者中；抑制性受体（IRs）的表达是CD8+ T细胞耗竭的主要原因，其中PD-1被认为是CD8+ T细胞耗竭的标志；慢乙肝的治疗可通过抑制相关通路来恢复CD8+ T细胞的功能。

T细胞应答在清除HBV感染中发挥的关键作用已被广泛报道。感染急性乙肝诱导了强大的、多功能的CD8+ T细胞应答，而感染慢乙肝则导致HBV特异性CD8+ T细胞应答不足。随着感染的进展，免疫系统无法清除HBV，反复炎症导致组织损伤，最终可能进展为肝硬化和肝癌。T细胞耗竭是在慢性病毒感染或肿瘤发展过程中由长期抗原刺激引起的功能失调状态。CD8+ T细胞耗竭是CD8+ T细胞数量减少和功能障碍，耗竭的CD8+ T细胞亚群具有不同的表型和功能改变。各种抑制性受体（IRs）的共表达是人类CD8+和CD4+ T细胞耗竭的重要标志，如PD-1，TIM-3，CTLA-4，LAG-3，TIGIT，CD244（2B4）和CD160。多项研究一致表明，HBV特异性CD8+ T细胞上的IRs表达升高。此外，其他抑制途径，如免疫调节细胞、免疫抑制细胞因子和抑制介质，也在T细胞耗竭的发生中发挥重要作用。通过阻断IRs或清除相关免疫调节细胞，恢复耗竭的CD8+ T细胞功能，可改善免疫应答、控制病毒载量。因此，了解IRs和恢复T细胞功能的策略可能有助于找到进一步根除HBV感染的新方法。

参与CD8+ T细胞耗竭的抑制性细胞因子和介质

一．CD8+ T细胞耗竭的相关机制

1. HBV感染者CD8+ T细胞耗竭的相关IRs
1.1 程序性细胞死亡蛋白1（PD-1）PD-1被认为是T细胞耗竭最重要的指标，通过与程序性死亡配体1（PD-L1）和PD-L2结合，抑制T细胞功能，如增殖、分泌细胞因子（IL-2、IFN-γ和TNF-α）和增加对凋亡的敏感性等。也有研究显示PD-1表达增加与CD8+ T细胞的IFN-γ分泌受损有关，但会增加颗粒酶和穿孔素等细胞毒性介质的产生。这可能与样本量有关。在HBV感染的所有临床阶段（急性乙肝、慢乙肝、肝硬化、肝癌和急性-慢性肝功能衰竭），PD-1的表达显著增加，在疾病消退后减少，且在慢乙肝患者中PD-1的水平高于急性乙肝、乙肝急性加重期和自发清除的患者。多项研究表明，CD8+ T细胞上PD-1的表达量与HBV DNA水平、AST、ALT、HBsAg、HBeAg、肿瘤进展呈正相关，与患者生存率呈负相关。
1.2 T细胞免疫球蛋白和粘蛋白结构域-3（TIM-3）TIM-3是CD8+ T细胞上第二种常见的IR，与其配体Galectin-9结合，抑制T细胞的功能。在不同临床阶段的HBV感染者中，CD8+ T细胞上的TIM-3水平高于健康对照组。但也有研究发现两者不存在显著差异。在肿瘤微环境和慢性疾病中，NK细胞和抗原提呈细胞（APCs，如DC细胞、Kupffer细胞等）可上调Galectin-9的表达，通过TIM-3/Galectin-9相互作用抑制CD8+ T细胞功能。慢乙肝患者中CD8+ T细胞上TIM-3的表达与血清AST和ALT水平呈正相关，但与HBV DNA是否具有相关性仍需要进一步研究。而在肝癌患者中CD8+ TIM 3+T细胞的频率与生存率呈负相关，与肿瘤的增大呈正相关。
1.3 细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4（CTLA-4）CTLA-4（CD152）主要在慢性感染中的CD8+ T细胞上表达，诱导T细胞耗竭。在急性乙肝、慢乙肝、肝硬化和肝癌患者中，CD8+ T细胞上CTLA-4高表达。CTLA-4的上调增加了促凋亡蛋白的水平，并诱导T细胞凋亡。
1.4 淋巴细胞活化基因3（LAG-3）LAG-3（CD223）在HBV感染患者的CD8+ T细胞上显著高表达，且在慢乙肝和肝癌患者中抑制CD8+ T细胞的IFN-γ分泌。但也有研究存在相反的结果。
1.5 B和T淋巴细胞衰减蛋白（BTLA）BTLA是一种免疫检查点分子。有研究报道在肝癌和慢乙肝患者中CD8+ T细胞上的BTLA显著上调。然而，也有研究显示HBV特异性CD8+ T细胞和大部分CD8+ T细胞上的BTLA的表达无显著差异甚至有所降低。CD8+ T细胞上BTLA和PD-1表达与T细胞应答的抑制有关。同时，BTLA的表达也与疾病进展相关因素呈正相关。在HBV相关肝癌患者中，BTLA配体的表达增加与肿瘤进展加快和生存率降低相关。
1.6 CD160（BY55）CD160同时具有抑制和激活功能。研究发现CD8+ T细胞上CD160、PD-1和LAG-3的高表达，与T细胞功能障碍呈正相关。然而也有研究认为CD160 siRNA抑制CD8+ T细胞上CD160的表达，与T细胞抑制有关。
1.7 2B4（CD244）HBV特异性CD8+ T细胞上2B4的表达显著增加，但仍需要更多的研究验证。
1.8 TNF相关的细胞凋亡诱导配体受体-2（TRAIL-R2）慢乙肝患者的CD8+ T细胞上TRAIL-R2表达上调，TRAIL-R2通过与NK细胞上的TRAIL相互作用，诱导T细胞凋亡。
1.9 具有Ig和ITIM结构域的T细胞免疫受体（TIGIT）TIGIT属于免疫球蛋白超家族。HBV感染患者中CD8+ T细胞上TIGIT表达增加，共表达PD-1+ TIGIT+与细胞凋亡率的增加、耗竭转录因子的表达以及T细胞中细胞因子产生的减少有关。TIGIT的表达与慢乙肝患者体内ALT和病毒载量的升高呈正相关。此外，在肝癌患者体内，肿瘤相关巨噬细胞表达NECTIN（TIGIT配体）并抑制CD8+ T细胞。
1.10 白细胞相关免疫球蛋白样受体-1（LAIR-1）在慢乙肝患者中，CD8+ T细胞上LAIR-1的表达量明显高于CD4+ T细胞。此外，LAIR-1+ CD8+ T细胞百分比与ALT、AST和肝脏硬度值呈负相关。

在HBV感染者中部分HBV特异性T细胞亚群表达较高的IRs，但与传统的T细胞耗竭表型不同，这部分细胞表现出更强的功能特性，并与良好的预后相关。由于研究的数量和样本量有限，未来需要更详细的研究来验证这一理论。

2. HBV感染者CD8+ T细胞耗竭中关键免疫细胞的调节机制
2.1 CD4+ T细胞 CD4+ 辅助T细胞的功能缺陷，导致CD8+ T细胞分裂受损。此外，CD4+ T细胞产生的抑制性细胞因子（如IL-10和IL-35），也抑制了HBV感染者的CD8+ T细胞应答。
2.2 调节性T细胞（T-reg）HBV感染患者T-reg频率增加，通过产生IL-10等途径抑制CD8+ T细胞的功能。在免疫耐受期和免疫活动期患者的肝脏中，T-reg扩增并与耗竭的CD8+ T细胞相互作用。
2.3 髓系来源的抑制细胞（MDSCs）通过PD-L1的表达和IL-10、TGF-β、iNOS、ROS、arginase-Ⅰ、IDO等抑制介质的分泌，HBV感染患者中MDSCs的频率增加，与CD8+ T细胞增殖、细胞因子产生和细胞毒性的受损有关。
2.4 B细胞和NK细胞B细胞和NK细胞可能对CD8+ T细胞发挥免疫抑制作用。在慢乙肝患者中，NK细胞通过TRAIL/TRAIL-R2相互作用诱导CD8+ T细胞凋亡，并通过Gal-9/TIM-3相互作用抑制CD8+ T细胞的功能；NK-reg通过IL-10依赖的方式抑制CD8+ T细胞增殖和IFN-γ分泌；未成熟的B细胞通过产生IL-10抑制CD8+ T细胞的应答。但研究数量有限，需要在未来的研究中进一步研究。
2.5 DC细胞、单核细胞和巨噬细胞DC细胞可通过表达PD-L1和Galectin-9等抑制性配体，削弱T/DC细胞的相互作用，从而抑制CD8+ T细胞的功能，降低共刺激分子如IL-12、B7和MHC-Ⅱ的表达。而单核细胞表达iNOS、arginase-I、IL-10，巨噬细胞表达Z39Ig、Galectin-9、NECTIN和SR-A，以此抑制CD8+ T细胞的功能。

3. HBV感染者CD8+ T细胞耗竭的相关免疫抑制细胞因子和介质
3.1 抑制性细胞因子IL-10是CD8+ T细胞耗竭过程中最重要的细胞因子，T-reg、B细胞、NK细胞、CD8+ T细胞和MDSCs等调节性细胞均可通过分泌IL-10抑制CD8+ T细胞。其他抑制性细胞因子如IL-35、IL-33和TGF-β对CD8+ T细胞也表现出类似的作用。
3.2抑制性介质PD-1、Tim-3、CTLA-4、TRAIL-R2、TIGIT等IRs在CD8+ T细胞上的表达，导致其对凋亡的敏感性增加。此外，抗凋亡介质如BCL-2、MCL-1、Tapasin和CD127等的表达降低，与BIM等促凋亡蛋白的增加和CD8+ T细胞凋亡的启动有关。PG-E2和PDGF-BB作为可溶性分子在慢乙肝患者中表达上调，抑制CD8+ T细胞应答。

HBV感染患者CD8+ T细胞耗竭的相关抑制性受体、免疫调节细胞、抑制性细胞因子和介质

二．通过恢复慢乙肝患者耗竭的

CD8+ T细胞的免疫治疗策略

1. 阻断IRs

阻断抑制耗竭CD8+ T细胞恢复的途径是最重要的免疫治疗策略之一，对病毒的清除具有重要意义。研究表明，CD8+ T细胞上PD-1/PD-L1相互作用的阻断，诱导T细胞功能恢复，如增强细胞增殖、细胞毒性（穿孔素、颗粒酶）、抗病毒细胞因子的分泌（IL-2、IL-12p70、IFN-γ、TNF-α、IL-6）、减少IL-10产生、增加对细胞凋亡的敏感性。TIM-3阻断也可逆转CD8+ T细胞的功能，并降低早期凋亡。也有研究表明TIM-3阻断比PD-1阻断的效率更高。CTLA-4阻断与PD-1阻断有协同作用，可恢复HBV特异性CD8+ T细胞的功能，降低BIM表达和细胞凋亡率。在PBMCs上进行CTLA-4阻断可提高慢乙肝患者的IFN-γ水平。此外，BTLA阻断也可增强T细胞的增殖和细胞因子分泌，通过降低IL-10的表达量显著降低肝浸润淋巴细胞（LILs）的抗原特异性抑制作用。与单一受体阻断相比，PD-1与其它IRs如TIM-3、LAG-3、CTLA-4和BTLA共同阻断或同时刺激CD137（CD137L）表现出更优的疗效。

2. 免疫调节细胞的消耗

研究表明，T-reg的消耗增强了CD8+ T细胞的增殖、细胞毒性介质的分泌（CD107a）和抗病毒功能。此外，MDSCs消耗或抑制全反式维甲酸（ATRA）都可显著恢复CD8+ T细胞的增殖和IFN-γ的产生。NK细胞和B细胞消耗也获得了类似的结果，但在所有慢乙肝患者中B细胞消耗的效果并不明显。研究表明，通过PD-L1阻断或TNF-α治疗恢复DC细胞的共刺激能力，与CD8+ T细胞功能的恢复相关。

3. 免疫抑制细胞因子和介质的抑制

阻断、中和IL-10或消耗产生IL-10的细胞，可拯救CD8+ T细胞功能。关于IL-35、重组IL-2和IL-12的研究也得到了类似的结果。此外，其他抑制介质IDO、arginase-I/iNOS、ROS和BIM的阻断，也可以逆转CD8+ T细胞的功能。

三．总结

在HBV感染者中，CD8+ T细胞的耗竭有多种抑制机制参与。IRs在CD8+ T细胞上的表达是主要的抑制机制，PD-1是其中主要的抑制分子。然而，PD-1等IRs的细胞内信号通路和确切的抑制机制尚不清楚。此外，免疫调节细胞如CD8+ T细胞、T-reg细胞、B细胞、NK细胞、DC细胞、单核细胞、巨噬细胞和MDSCs，在诱导HBV感染患者的CD8+ T细胞耗竭中发挥潜在作用。而抑制性细胞因子和介质作为第三种机制，在抑制CD8+ T细胞的功能中也发挥了重要作用。因此，恢复CD8+ T细胞功能有多种途径，如阻断抑制性受体、细胞因子和介质以及清除免疫调节细胞。这些发现对研究靶向CD8+ T细胞治疗HBV感染的方法具有潜在意义，未来可采用联合治疗策略来找到最佳的治疗方式。

肝霖君有话说

HBV慢性感染时，特异性T淋巴细胞易凋亡，增殖能力和产生细胞因子的能力均显著降低，从而造成功能耗竭，这可能是导致HBV持续感染的机制之一（相关链接）。本研究综述了CD8+ T细胞耗竭的相关机制，研究发现PD-1是其中最主要的抑制分子。因此，PD-1/PD-L1抑制剂治疗慢乙肝的相关研究也是近年来的热点（相关链接）。已有研究表明PD-1/PD-L1抑制剂能诱导HBV特异性T细胞活化从而发挥抗病毒作用，而干扰素α（IFNα）治疗也可以有效增强HBV特异性CD8+T细胞的应答（相关链接）。因此，IFNα与PD-1抗体联合治疗策略受到广泛关注，可有效提高治疗HBV相关肝癌的疗效和生存率（相关链接一、二）。最新发表的研究发现，基于抗-PDL1的IFNα融合蛋白可以打破免疫耐受，有望实现持久的HBsAg清除（相关链接）。随着疾病相关机制的深入研究，相信能有越来越多可实现慢乙肝临床治愈的治疗策略造福患者。

参考文献：

Allahmoradi E, Mohammadi R, Kheirandish Zarandi P, et al. The CD8+ T cell exhaustion mechanisms in chronic hepatitis B infection and immunotherapeutic strategies: a systematic review[J]. Expert Rev Clin Immunol, 2023: 1-18.

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