吲哚胺2，3-二氧化酶在病毒性肝炎中的研究進(jìn)展

盧小芳，王悅芬 綜述，王彥剛 審校

1.河北醫(yī)科大學(xué)，河北 石家莊050000;2.北京中醫(yī)藥大學(xué)附屬東直門醫(yī)院腦病科;3.河北醫(yī)科大學(xué)附屬河北省中醫(yī)院消化內(nèi)科

病毒性肝炎一直是威脅人類生活健康的常見傳染病之一。目前病毒性肝炎分為甲型、乙型、丙型、丁型、戊型、庚型、TTV 病毒以及SEN 病毒8 型［1］，其中以乙肝患者居多。根據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計:全球感染乙肝病毒(HBV)的人群有20 多億，有3.5 億乙肝表面抗原(HbsAg)攜帶者，其中6 000 萬乙肝患者死于肝癌，4 000 萬乙肝患者死于肝硬化。由于我國人口具有密度大、流動頻繁等特征，致使我國更是成為肝炎感染、傳播的高發(fā)地區(qū)，病毒性肝炎的發(fā)病率及死亡率穩(wěn)居榜首［2-3］。目前抗病毒治療是病毒性肝炎的首選，但其不良反應(yīng)多，適用范圍局限，治療中病毒變異、藥物耐藥現(xiàn)象多，病情極易發(fā)生反彈，甚至加重病情，為世界范圍內(nèi)治療病毒性肝炎提出了難題。近些年來人們對吲哚胺2，3-二氧化酶(indoleamin 2，3-dioxygenase，IDO)在病毒性肝炎中認(rèn)識的不斷深入，其對于降低病毒復(fù)制量，控制過度的炎癥反應(yīng)，減輕肝細(xì)胞損傷程度具有重要作用。將IDO 作為治療靶向的新型藥物治療，將為病毒性肝炎的控制與治療提供更廣闊的前景。

1 IDO 與病毒性肝炎

IDO 是L-色氨酸(L-Trp)經(jīng)L-犬尿氨酸(L-Kyn)代謝途徑的關(guān)鍵性限速酶，其在上皮細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞表達(dá)，受到包括Ⅰ型和Ⅱ型IFN 在內(nèi)的促炎細(xì)胞因子的調(diào)控［4-5］。正常情況下，IDO 呈低水平表達(dá)，在炎癥或感染過程中表達(dá)明顯增加。以乙型病毒性肝炎為例，一般感染病毒之后，人體會啟動細(xì)胞免疫，主要是T 細(xì)胞免疫，來抑制病毒的復(fù)制，何益平、曾道炳等［6-7］通過對乙肝病毒不同感染狀態(tài)中T 淋巴細(xì)胞亞群、病毒載量及IDO 相關(guān)性研究發(fā)現(xiàn)，慢性HBV 感染患者中CD3+、CD4+和CD8+T 淋巴細(xì)胞均下降，與病毒載量呈負(fù)相關(guān)，提示細(xì)胞免疫功能不足，且病毒載量與IDO mRNA、IDO 蛋白及活性均呈正相關(guān)，CD3+、CD4+T 淋巴細(xì)胞與IDO 蛋白及活性均呈負(fù)相關(guān)，CD8+T 淋巴細(xì)胞與病毒載量、IDO mRNA、IDO蛋白及活性均呈負(fù)相關(guān)，表明IDO 活性表達(dá)越高，特異性T 淋巴細(xì)胞越低，產(chǎn)生免疫耐受。Kyn/Trp 是評估IDO 活性的重要參數(shù)，通過高效液相色譜法檢測乙肝患者血漿中Trp 及其特異性代謝產(chǎn)物Kyn 含量，結(jié)果顯示乙肝患者組Trp 含量明顯低于正常對照組，Kyn含量稍高于正常對照組，Kyn/Trp 高于正常對照組，表明乙肝患者IDO 活性增高，提示在乙肝患者血漿中發(fā)生了Trp 到Kyn 的轉(zhuǎn)化過程［8］。

2 IDO 作用機(jī)制—Trp/Kyn 及PD-1/PD-L1 通路

那么IDO 又是通過怎樣的通路影響了病毒量，進(jìn)而影響肝臟的損傷程度的?色氨酸是細(xì)胞增殖過程中所需要的重要氨基酸，參與T 細(xì)胞的免疫應(yīng)答。有研究通過IDO 對同種異體的T 細(xì)胞的作用發(fā)現(xiàn)，IDO 陽性表達(dá)的樹突細(xì)胞中，色氨酸代謝顯著下降，在微環(huán)境中其濃度維持在＜0.5 ～1 μmol/L 時，可抑制T 細(xì)胞增殖［4，9］。一般炎癥刺激使IDO 活性增高，導(dǎo)致微環(huán)境中色氨酸耗竭，從而使細(xì)胞處于一種“色氨酸饑餓”狀態(tài)，處于迅速分裂期的細(xì)胞或病原微生物尤為敏感，T 淋巴細(xì)胞也不例外。最近研究［10］發(fā)現(xiàn)從脾臟中分離出的CD8a+和CD11c+表達(dá)的樹突細(xì)胞是與免疫抑制相關(guān)的重要抗原呈遞細(xì)胞，它們利用色氨酸的代謝來抑制腫瘤相關(guān)的肽類的T 細(xì)胞反應(yīng)。T 細(xì)胞可優(yōu)化免疫應(yīng)答，對抗病原的入侵。Lee 等［11］通過研究鼠科動物中T 淋巴細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)其在缺乏色氨酸的情況下，T細(xì)胞對Fas-介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡異常敏感，T 細(xì)胞在細(xì)胞周期的G0 期和DNA 合成的起始即終止，尤其是CD4+和CD8+T 細(xì)胞。另外，即便是在此條件下激活的T 淋巴細(xì)胞也沒有獲得相應(yīng)的功能。

另外90%的Trp 沿著Kyn 途徑代謝，不僅可以降低色氨酸，還可促進(jìn)下游毒性代謝產(chǎn)物的生成，如Kyn、3-羥犬尿氨酸、3-氨基苯甲酸、喹啉酸、異煙酸等。L-Kyn 等代謝產(chǎn)物是重要的免疫調(diào)控因子，在組織微環(huán)境中發(fā)揮著重要的免疫抑制作用［12］。研究［13］顯示，體外實驗中IDO 表達(dá)陽性的樹突細(xì)胞中Kyn 的濃度一般在12.5 μmol/L，而Kyn 對T 淋巴細(xì)胞免疫起到抑制的濃度則高達(dá)157 ～553 μmol/L，且其與3-羥犬尿氨酸和3-氨基苯甲酸共同作用于T 細(xì)胞，對其抑制有協(xié)同效應(yīng)，明顯的增加了其對淋巴細(xì)胞的毒性作用，其主要機(jī)制是引起了細(xì)胞的死亡。T 淋巴細(xì)胞對于Kyn 等代謝產(chǎn)物的細(xì)胞毒性作用相當(dāng)敏感，高濃度、長時間的暴露，不論是活化還是非活化的T 淋巴細(xì)胞均死亡，且研究進(jìn)一步證實是3-羥犬尿氨酸而非喹啉酸導(dǎo)致了淋巴細(xì)胞的死亡［9］。但是這在體內(nèi)的研究還未得到證實。

上述所述提示IDO 表達(dá)上調(diào)均導(dǎo)致T 細(xì)胞生成受阻或活性功能失活，使病毒能成功逃逸T 細(xì)胞免疫，其中Th1、Th17 輔助細(xì)胞對色氨酸水平的改變要比其他輔助細(xì)胞敏感［14-15］。這導(dǎo)致細(xì)胞免疫應(yīng)答不足，免疫系統(tǒng)清除病毒能力下降，為病毒播散及慢性化提供了必要條件。

另外，除上述“色氨酸代謝障礙”機(jī)制外，也有報道認(rèn)為IDO 與PD-1/PD-L1 通路密切相關(guān)，PD-1 與PD-L1 受體廣泛存在于激活的T 淋巴細(xì)胞、B 淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和樹突細(xì)胞的表面，脾臟中50%的T 淋巴細(xì)胞表達(dá)PD-1，而PD-L1 受體主要表達(dá)在CD19+的樹突細(xì)胞的表面，PD-1/PD-L1 與淋巴細(xì)胞間的相互作用，對于維持樹突細(xì)胞中IDO 的平衡具有重要作用［16］。另外，TLR9 通過其免疫調(diào)節(jié)作用，刺激炎癥因子如INF、IL-2 和IL-10 的釋放，進(jìn)而增加了表達(dá)PD-1、PD-L1 和PD-L2 的細(xì)胞類型，這也就為炎癥環(huán)境下表達(dá)PD-1/PD-L1 細(xì)胞之間的相互作用，刺激IDO 的表達(dá)提供了條件［17］。而T 淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的PD-1 通路在慢性病毒性肝炎中與病毒復(fù)制密切相關(guān)，Boni 等［18］在對27 例慢性乙肝患者所做的至少1 年的縱向研究中發(fā)現(xiàn)，病毒載量可直接影響HBV 相關(guān)的特異性T 淋巴細(xì)胞，且CD8+T 細(xì)胞均表達(dá)PD-1，在感染期，PD-1低水平表達(dá)與控制HBV 的復(fù)制密切相關(guān)，應(yīng)用抗-PDL1 抗體阻礙PD-1/PD-L1 通路可明顯增加HBV 相關(guān)的特異性T 淋巴細(xì)胞，控制病毒復(fù)制。提示IDO 也有可能通過PD-1/PD-L1 在慢性肝炎患者中發(fā)揮重要作用，但還有待于進(jìn)一步證實。

3 IDO 在預(yù)防和治療病毒性肝炎中的應(yīng)用

疫苗接種一直是我國衛(wèi)生預(yù)防體系預(yù)防病毒性肝炎的重中之重。當(dāng)前的疫苗雖可以起到一定的預(yù)防作用，但對于病毒感染過程中免疫系統(tǒng)的反應(yīng)干預(yù)還比較薄弱。新的抗肝炎疫苗的研究，對預(yù)防肝炎的發(fā)生具有重要意義。在原有的單純抗HBV 抗體基礎(chǔ)上，加入免疫環(huán)境的元素，構(gòu)建了一個重組的乙肝疫苗IDOHBV preS 抗原，其中包含一個異種的同源的IDO，通過探討其治療價值，發(fā)現(xiàn)相對于包含pre-S1 和pre-S2第三代重組疫苗能更好的調(diào)動免疫力［19］。除此之外，IDO 抑制劑是一類具有新藥靶、新機(jī)制的藥物，其中包括競爭性IDO 抑制劑，該類抑制劑主要是L-色氨酸的衍生物，其中以1-甲基色氨酸(1-MT)為代表，也是廣泛用于各種體內(nèi)、外實驗的IDO 抑制劑。Hou 等［20］發(fā)現(xiàn)在混合淋巴細(xì)胞應(yīng)答試驗中表達(dá)IDO 的樹突細(xì)胞抑制了T 細(xì)胞的活化，而D-1-MT 能更有效地減輕這種抑制，增強抗病毒、抗腫瘤療效。但在病毒性肝炎患者中的治療價值還有待臨床藥理學(xué)實驗進(jìn)一步證實。

IDO 在病毒性肝炎患者T 細(xì)胞的免疫抑制作用已得到證實，主要可通過Trp-Kyn 及PD-1/PD-L1 通路對病毒復(fù)制、肝細(xì)胞損害發(fā)揮作用。IDO 的高水平調(diào)控，增加了病毒的復(fù)制，加重了肝細(xì)胞的損害，有效的降低了IDO 活性，阻斷機(jī)制作用通路，將有可能成為病毒性肝炎治療的一個新靶標(biāo)。

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