肝臟免疫學(xué)研究若干進(jìn)展與挑戰(zhàn)

楊東亮，劉 嘉，吳 珺，鄭 昕

肝臟是人體重要的代謝和免疫器官，具有合成、代謝、排泄、解毒和免疫等多種功能。由各種原因?qū)е碌母窝?、肝硬化和肝臟腫瘤等肝臟疾病是一類嚴(yán)重危害人民健康的重要疾病。因此，加強(qiáng)對(duì)肝臟免疫學(xué)的研究，不僅有助于理解肝臟在生理和病理狀態(tài)下的功能變化，也有助于對(duì)肝臟疾病防治藥物及策略的研發(fā)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，肝臟免疫學(xué)已成為多學(xué)科合作研究的熱點(diǎn)并取得了巨大的進(jìn)展。

1 肝臟免疫細(xì)胞

構(gòu)成肝實(shí)質(zhì)和膽管的細(xì)胞約占所有肝臟細(xì)胞的70%～80%，剩下的20%～30%非實(shí)質(zhì)肝細(xì)胞主要與免疫功能有關(guān)，包括肝竇內(nèi)皮細(xì)胞（liver sinusoidal endothelial cell，LSEC）、庫否細(xì)胞（Kupffer cell，KC）、肝星狀細(xì)胞（hepatic stellate cells，HSC）、NK細(xì)胞、NK-T細(xì)胞以及 T、B淋巴細(xì)胞等[1，2]。

1.1 LSEC LSEC是肝內(nèi)重要的抗原提呈細(xì)胞，因其具有極強(qiáng)的清道夫功能而有助于清除入侵肝內(nèi)的有害物質(zhì)。它可通過交叉遞呈的方式將可溶性抗原提呈給CD8+T細(xì)胞并誘導(dǎo)CD8+T細(xì)胞耐受。在病毒感染或TLR2配體刺激下，LSEC可功能成熟并最終促進(jìn)CD8+T細(xì)胞免疫。LSEC也可通過細(xì)胞粘附分子的表達(dá)選擇性地捕獲活化后的而非靜止?fàn)顟B(tài)的CD8+T細(xì)胞，從而在免疫應(yīng)答結(jié)束后清除多余的T細(xì)胞。此外，LSEC還可通過降低肝內(nèi)炎癥性CD4+T細(xì)胞活性、誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性CD4+T細(xì)胞的產(chǎn)生，從而減輕肝內(nèi)炎癥。在未來的免疫治療策略中，利用LSECs的這些特殊免疫特性，可能有助于克服肝臟的慢性病毒感染[3]。

1.2 KC KC是附著于肝竇內(nèi)皮細(xì)胞上的可移動(dòng)的巨噬細(xì)胞，能被細(xì)菌的脂多糖（LPS）和超抗原等內(nèi)毒素型刺激物激活，釋放急性期蛋白、細(xì)胞因子和趨化因子。這些活性介質(zhì)又可激活肝內(nèi)定居的NK細(xì)胞和NK-T細(xì)胞，進(jìn)而清除外來的異物，有助于維持肝臟的免疫耐受狀態(tài)。KC還通過產(chǎn)生前列腺素E2抑制樹突狀細(xì)胞（DC），激活抗原特異性T細(xì)胞。研究發(fā)現(xiàn)，KC來源的IL-10可降低LSEC的MHC II類分子和共刺激分子的表達(dá)。KC與LSEC或Treg的密切相互作用可能與肝臟的耐受能力有關(guān)。此外，KC細(xì)胞與LSEC協(xié)同作用，通過啟動(dòng)致病的竇內(nèi)血栓形成，參與了Con A誘導(dǎo)的急性肝衰竭的發(fā)病過程[4，5]。

1.3 NK細(xì)胞和NK-T細(xì)胞 肝臟內(nèi)存在大量的NK細(xì)胞，其中有一種重要的亞型同時(shí)具備T細(xì)胞的特征，即NKT亞型。I型和II型兩種不同的NKT細(xì)胞亞群具有不同的抗原識(shí)別模式，在炎癥性肝病中具有相反的作用。NK細(xì)胞為CD3+和CD56+，可通過抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用（ADCC）和分泌細(xì)胞因子參與針對(duì)胞內(nèi)病原體的天然免疫應(yīng)答，并且在對(duì)病毒感染的細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞的免疫清除中具有特殊的作用。最近的研究表明，NK細(xì)胞也參與免疫記憶反應(yīng)，且與T細(xì)胞記憶具有一些共同的特征，如記憶形成的相似階段和對(duì)抗原再刺激更有效的反應(yīng)等。但是，NK細(xì)胞記憶的具體機(jī)制尚不清楚，NK細(xì)胞識(shí)別抗原的時(shí)間和地點(diǎn)，以及為什么記憶NK細(xì)胞會(huì)保留在肝臟中都是需要深入研究的[6-9]。

1.4 肝臟2型天然淋巴樣細(xì)胞（innate lymphoid cells，ILC-2） ILC是近年來發(fā)現(xiàn)的反映適應(yīng)性T淋巴細(xì)胞功能的異質(zhì)性免疫細(xì)胞群。然而，ILC缺乏特異性抗原受體，細(xì)胞活化依賴于環(huán)境細(xì)胞因子，使其成為免疫反應(yīng)的早期調(diào)節(jié)因子。ILC-2對(duì)白介素-25和-33等警報(bào)素產(chǎn)生應(yīng)答，并通過表達(dá)IL-5和IL-13，形成與Th2相關(guān)的免疫。此外，ILC-2表達(dá)表皮生長因子樣分子雙調(diào)節(jié)蛋白，促進(jìn)炎癥過程中損傷組織的再生。越來越多的證據(jù)表明ILC-2在急性和慢性肝臟炎癥中發(fā)揮作用，但其具體機(jī)制和干預(yù)靶點(diǎn)尚未明了[10]。

1.5 粘膜相關(guān)恒定T細(xì)胞（mucosal-associated invariant T cell，MAIT） MAIT細(xì)胞是具有效應(yīng)記憶表型的天然樣（innate-like）T細(xì)胞。人肝臟中富含的MAIT優(yōu)先定位于門管區(qū)的膽管附近，可被炎癥細(xì)胞因子和微生物抗原激活并產(chǎn)生IFN-γ、TNF-α和IL-17。在慢性炎癥性肝病如慢性乙型和丙型肝炎、酒精性和非酒精性脂肪性肝炎、原發(fā)性硬化性膽管炎時(shí)，MAIT細(xì)胞的出現(xiàn)頻率顯著降低可能影響肝臟免疫監(jiān)測功能，從而增加感染的易感性[11]。

2 肝臟內(nèi)抗病毒免疫應(yīng)答

2.1 病毒感染初期T細(xì)胞反應(yīng)的肝內(nèi)調(diào)控 對(duì)于嗜肝病毒感染，恰當(dāng)?shù)目共《綯細(xì)胞反應(yīng)不僅可以清除病毒，同時(shí)也可減輕免疫介導(dǎo)的病理學(xué)反應(yīng)。相反，一旦肝臟抗病毒免疫失調(diào)，如T細(xì)胞功能耗竭，可導(dǎo)致病毒持續(xù)存在，最終形成肝硬化和肝癌。研究表明，病毒感染初期T細(xì)胞反應(yīng)的肝臟調(diào)控是疾病進(jìn)展的關(guān)鍵事件和決定因素。肝細(xì)胞在肝臟免疫微環(huán)境中具有雙重作用。一方面，它們作為肝內(nèi)的APC發(fā)揮作用，能夠在病毒感染的早期啟動(dòng)T細(xì)胞應(yīng)答；另一方面，它們通過共抑制信號(hào)、抗炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生和免疫抑制細(xì)胞的誘導(dǎo)，抑制效應(yīng)T細(xì)胞的反應(yīng)，從而誘導(dǎo)肝臟耐受，減輕肝臟損傷[12]。

2.2 慢性肝炎病毒感染的免疫控制 特異性CD8+T細(xì)胞功能缺陷或耗竭是導(dǎo)致HBV慢性感染的重要因素之一，其機(jī)制尚未完全闡明。共刺激分子CD100可被基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP）剪切從細(xì)胞膜表面釋放，形成可溶性CD100（sCD100），并在APCs和T細(xì)胞活化及分化中發(fā)揮關(guān)鍵性作用。我們近期研究發(fā)現(xiàn)，急性HBV感染可誘導(dǎo)肝內(nèi)及外周MMP2表達(dá)水平升高并進(jìn)而介導(dǎo)mCD100的剪切和sCD100的釋放，后者可促進(jìn)HBV特異性CD8+T細(xì)胞應(yīng)答，從而參與清除病毒感染的進(jìn)程。慢性HBV感染患者體內(nèi)MMP2和sCD100表達(dá)水平低下可能是其病毒特異性T細(xì)胞應(yīng)答障礙的形成機(jī)制之一。該結(jié)果有望為尋找防治慢性HBV感染的新策略提供理論依據(jù)[13]。

對(duì)HCV感染的適應(yīng)性免疫反應(yīng)主要由CD8+T細(xì)胞介導(dǎo)，CD8+T細(xì)胞通過溶細(xì)胞和非溶細(xì)胞機(jī)制清除病毒。CD4+T細(xì)胞為CD8+T細(xì)胞、APC和B細(xì)胞提供輔助作用。我們近期發(fā)現(xiàn)我國與德國人群的HLA-A、B類分子表達(dá)頻率存在明顯差異，我國人群中存在宿主免疫壓力下HCV 1b型的逃逸突變，且中國和德國人群HCV1b型在免疫壓力下的選擇性逃逸突變不同，提示在不同遺傳背景人群中，HCV 1b型在宿主免疫壓力下的選擇性逃逸突變有差異。此外，我們還發(fā)現(xiàn)了HCV 1b型新的HLA-A*11限制性表位，通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)在免疫壓力下，HCV 1b型病毒序列的逃逸突變能夠影響CD8+T細(xì)胞應(yīng)答[14]?？傊?，HCV逃逸突變、DC等APC遞呈HCV抗原的能力受損、Treg細(xì)胞的免疫抑制作用、T細(xì)胞不能有效活化和功能耗竭、以及肝內(nèi)耐受性微環(huán)境的誘導(dǎo)是HCV持續(xù)性感染的重要因素。盡管直接抗病毒藥物（DAA）可以快速有效地清除HCV，但是由于耐藥性的存在以及保護(hù)性免疫的局限性，亟待研發(fā)有效的丙型肝炎疫苗[15]。

3 自身免疫性疾病

自身免疫性肝炎（autoimmune hepatitis，AIH）是一種免疫性肝損傷。AIH的確切病因尚不清楚，但目前的證據(jù)表明，與遺傳和環(huán)境因素等多種因素相關(guān)。在AIH免疫發(fā)病機(jī)制中，外周自我耐受性的破壞、FOXP3+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞功能受損以及組織水平上效應(yīng)細(xì)胞對(duì)抑制的抵抗似乎起著重要作用。AIH主要是一種T淋巴細(xì)胞驅(qū)動(dòng)的疾病，但B淋巴細(xì)胞也參與了免疫病理進(jìn)程。天然免疫細(xì)胞在初始發(fā)病中至關(guān)重要，隨之適應(yīng)性T細(xì)胞（Th1、Th17和細(xì)胞毒性T細(xì)胞）和B細(xì)胞反應(yīng)均參與其中。以類固醇和免疫抑制藥物為主的免疫抑制治療仍是主要治療方法，常常需要終生服藥且有許多副作用。隨著基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)和免疫組學(xué)等技術(shù)的進(jìn)步，根據(jù)個(gè)體的多組學(xué)特征提供個(gè)性化治療將成為未來方向。加強(qiáng)對(duì)AIH免疫發(fā)病機(jī)制的研究，尤其是對(duì)免疫應(yīng)答與炎癥反應(yīng)相互關(guān)系的認(rèn)識(shí)，將為探索個(gè)體化治療新方法奠定基礎(chǔ)[16]。

4 免疫介導(dǎo)的藥物性肝損傷

免疫介導(dǎo)的藥物性肝損傷（drug induced liver injury，DILI）不同于藥物及其代謝產(chǎn)物直接引起的肝臟損傷，其組織學(xué)特征包括肝內(nèi)淋巴細(xì)胞炎性浸潤、肉芽腫和嗜酸性粒細(xì)胞增多等。再次接觸藥物后可明顯加重。由于缺乏適當(dāng)?shù)膭?dòng)物模型，其發(fā)病機(jī)制尚未闡明?；颊呖梢员憩F(xiàn)為自身免疫性肝炎樣的臨床特點(diǎn)，如出現(xiàn)自身抗體和肝臟的淋巴細(xì)胞浸潤等，與AIH不易鑒別。因此，有學(xué)者稱之為自身免疫樣DILI（autoimmune-like DILI）。只有通過仔細(xì)的鑒別診斷，延長隨訪時(shí)間，才有可能做出正確的診斷。自身免疫樣DILI分子機(jī)制尚未明確。對(duì)HLA-多態(tài)性的遺傳關(guān)聯(lián)分析表明，DILI與AIH的相關(guān)抗原具有一定聯(lián)系，提示T效應(yīng)淋巴細(xì)胞在兩種疾病的肝臟炎癥中發(fā)揮作用。然而，對(duì)于肝內(nèi)促炎免疫活性細(xì)胞的全面特性以及調(diào)節(jié)性T細(xì)胞在自身免疫樣DILI發(fā)病中的確切作用尚不清楚。所以，加強(qiáng)對(duì)患者易感性以及藥物代謝、新抗原形成、半抗原化、抗原呈遞、共刺激和共調(diào)控等檢查點(diǎn)、促炎和抗炎機(jī)制的系統(tǒng)深入研究，將不僅有利于明確DILI發(fā)病機(jī)制，而且將促進(jìn)研發(fā)更有針對(duì)性的治療措施[17]。

5 酒精性與非酒精性肝病

肝臟天然和適應(yīng)性免疫細(xì)胞與酒精性肝?。╝lcoholic liver disease，ALD）和非酒精性脂肪性肝病（non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD）的發(fā)病機(jī)制密切相關(guān)。它們不僅可以抑制ALD和NAFLD發(fā)展，在一定條件下也可以導(dǎo)致肝損傷的惡化。一般來說，CD8+T細(xì)胞、M1巨噬細(xì)胞、B細(xì)胞、1型NKT細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和NK細(xì)胞分泌促炎細(xì)胞因子和趨化因子，導(dǎo)致ALD和NAFLD/NASH的發(fā)生。相比之下，M2巨噬細(xì)胞、2型NKT細(xì)胞和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞似乎與保護(hù)肝臟免受損傷有關(guān)。不同的肝臟免疫細(xì)胞，如NK細(xì)胞、NKT細(xì)胞、KC/巨噬細(xì)胞、B和T淋巴細(xì)胞、Th17細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞，甚至樹突狀細(xì)胞都受到酒精的影響。

此外，過量飲酒會(huì)改變胃腸道微生物群的特征和組成，增加細(xì)菌和細(xì)菌產(chǎn)物的易位，如脂多糖和肽聚糖，從腸道經(jīng)門靜脈系統(tǒng)進(jìn)入肝臟。LPS的增加，以及酒精對(duì)免疫細(xì)胞和肝組織的直接影響，通過刺激TLRs和肝臟免疫細(xì)胞（如庫否細(xì)胞）上或其內(nèi)的細(xì)胞損傷傳感器激活天然免疫通路。導(dǎo)致多種促炎細(xì)胞因子如TNFα、IL-1b、IL-8和IL-17的產(chǎn)生，觸發(fā)肝細(xì)胞脂肪變性，誘導(dǎo)肝干細(xì)胞纖維化通路。此外，趨化因子的產(chǎn)生，如MCP-1和MIF，導(dǎo)致單核細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞浸潤肝組織，這些細(xì)胞的活動(dòng)可以進(jìn)一步增加炎癥反應(yīng)，阻礙恢復(fù)。酒精及其代謝分解產(chǎn)物乙醛和乙酸鹽，以及酒精代謝過程中產(chǎn)生的ROS，會(huì)產(chǎn)生氧化應(yīng)激，并影響表觀遺傳調(diào)控，從而激活促炎通路，如M1巨噬細(xì)胞的極化。因此，無論是在動(dòng)物模型還是臨床研究中，它們已經(jīng)成為ALD和NAFLD治療的潛在靶點(diǎn)。來自臨床前研究和臨床試驗(yàn)的證據(jù)顯示，在改善脂肪性肝炎、纖維化和代謝狀況方面取得了令人鼓舞的結(jié)果[18-21]。

6 肝臟腫瘤

慢性炎癥是肝細(xì)胞癌（HCC）進(jìn)展的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素。慢性肝損傷引起的炎癥信號(hào)持續(xù)上調(diào)可導(dǎo)致壞死性炎癥、激活免疫細(xì)胞、改變細(xì)胞生存、增殖信號(hào)、促進(jìn)肝纖維化，并隨后誘導(dǎo)腫瘤的發(fā)生。迄今，對(duì)于大多數(shù)參與慢性肝病進(jìn)展的各種微生物和危險(xiǎn)信號(hào)的作用、免疫耐受機(jī)制的喪失以及免疫細(xì)胞亞群仍未完全了解，研究數(shù)據(jù)有時(shí)似乎相互矛盾。一些免疫細(xì)胞的表型在疾病發(fā)展過程中似乎發(fā)生了改變。天然免疫和適應(yīng)性免疫應(yīng)答對(duì)于監(jiān)測和清除惡變的細(xì)胞非常重要。在肝臟壞死性炎癥時(shí)這些應(yīng)答過程均被下調(diào)，而抗炎細(xì)胞因子如IL-10和TGF-β則對(duì)抗腫瘤免疫反應(yīng)產(chǎn)生抑制作用。進(jìn)一步闡明這些機(jī)制將為早期和持續(xù)消除潛在的慢性肝損傷、降低HCC和終末期肝病風(fēng)險(xiǎn)提供新的靶點(diǎn)。此外，研發(fā)在肝臟高度免疫耐受的環(huán)境和嚴(yán)密調(diào)控的自我保護(hù)機(jī)制下發(fā)揮有效作用的抗肝癌免疫治療藥物和策略仍面臨很大挑戰(zhàn)。篩選HCC新的生物學(xué)標(biāo)志物以及對(duì)新的免疫治療產(chǎn)生良好應(yīng)答的個(gè)體化評(píng)估體系的建立也至關(guān)重要。

7 小結(jié)

肝臟免疫學(xué)研究進(jìn)展使得人們對(duì)于肝臟實(shí)質(zhì)細(xì)胞和非實(shí)質(zhì)細(xì)胞在免疫應(yīng)答中的作用有了更深入的了解，不僅有助于闡明慢性病毒性肝炎、自身免疫性肝病、免疫介導(dǎo)的藥物性肝損傷、酒精性和非酒精性脂肪性肝病以及肝臟腫瘤的發(fā)病機(jī)制，也為探索和研發(fā)治療上述肝臟疾病的新藥和新策略奠定了良好的基礎(chǔ)。但是，由于生物信息學(xué)分析工具的滯后、體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)的差異、動(dòng)物與人體的區(qū)別以及缺乏真正模擬人體肝臟疾病模型等因素，在了解肝臟免疫學(xué)網(wǎng)絡(luò)真面目和防治肝臟疾病方面還有很長的路要走。