CXCL13/CXCR5信號通路在HBV感染中的研究進展及臨床意義

李曉妤，李 靜，張 超，王福生

近年來研究發(fā)現，趨化因子配體13（chemokine ligand 13, CXCL13）/趨化因子受體 5（chemokine receptor 5, CXCR5）信號通路可以通過參與HBV的適應性免疫應答來發(fā)揮抗病毒作用[1-2]。HBV感染目前仍呈世界性流行趨勢，據統計全球約有2.92億人感染HBV，其中2.57億人發(fā)展為慢性乙型肝炎（chronic hepatitis B, CHB）[3-4]。如果未及時接受抗病毒治療，CHB患者可進展為終末期肝病，如肝硬化和（或）肝癌，每年導致近88萬人死亡[4]。近20年來，盡管我國乙型肝炎（乙肝）疫苗的普及、母嬰阻斷等措施的實施顯著降低了HBV的感染率，但由于我國人口基數大，乙肝的感染人數及發(fā)病率仍較高[5-6]。目前推薦的抗病毒治療藥物主要包括干擾素α（interferon-α, IFN-α）和核苷（酸）類似物（nucleoside analogue, NA）等[7-8]?？共《局委熌軌蛴行б种撇《緩椭疲钄嗉膊∵M程，但僅極少數患者可以實現“功能性治愈”，即達到HBsAg轉陰[7]。研究表明，CHB成人患者接受抗病毒治療5年，僅8%～10%的患者可實現臨床治愈[9]，因此探索新的免疫學治療方法對提高CHB患者的臨床治愈率非常重要。

本文將從CXCL13/CXCR5信號分子、相關免疫細胞的生物學特點以及CXCL13/CXCR5信號通路在HBV感染中的自然病程和臨床轉歸等方面進行綜述，以期為提高HBV感染者的臨床治愈率提供新的研究方向。

1 CXCL13/CXCR5信號通路及相關研究

CXCL13/CXCR5信號通路于1998年由Bernhard Moser團隊首次發(fā)現，早期認為該通路主要在B細胞的趨化與成熟中發(fā)揮調控作用[10]。CXCL13/CXCR5信號通路遵循經典的G蛋白偶聯受體激活途徑，CXCR5與胞內異三聚體G蛋白復合物（由Gα、Gβ和Gγ亞基組成）偶聯在一起，在CXCL13的誘導下，G蛋白與CXCR5分離且通過結合下游的信號分子來發(fā)揮功能（細胞增殖、遷移，參與基因轉錄等）[11-13]。

CXCL13是趨化因子CXC家族的成員[10]，由4號染色體上的CXCL13基因編碼以及二級淋巴器官（secondary lymphoid organ, SLO）中B細胞區(qū)中的基質細胞分泌形成[14]，故又被稱為B細胞趨化劑。小鼠模型中的研究顯示，CXCL13主要來源于巨噬細胞，在肝巨噬細胞內以年齡依賴性的方式表達，參與淋巴結構發(fā)育和B細胞運輸，從而啟動機體的免疫反應[2]。人體內，CXCL13主要來源于濾泡輔助性T細胞（T follicular helper cell, Tfh）和外周輔助性T細胞（peripheral helper T cell, Tph）[2，15-16]。Tfh是CD4+T 細胞的一個特殊亞群，位于淋巴濾泡中，是輔助B細胞發(fā)揮功能的重要細胞亞群[17]。Tfh表達CXCR5、PD-1、BCL-6等，可以通過產生IL-21和CXCL13來促進B細胞分化成熟并調節(jié)SLO中生發(fā)中心（germinal center, GC）的形成[16]。與Tfh類似，Tph是近年來發(fā)現的一群新型CD4+T細胞亞群，可以通過分泌CXCL13促進CXCR5+淋巴細胞的募集及淋巴濾泡的形成[18-19]。與Tfh不同，Tph不表達CXCR5和BCL-6[20]。在系統性紅斑狼瘡患者中，Tph通過表達BLIMP-1、IL-21、ICOS和MAF等來參與B細胞的活化[16]。

CXCR5也是趨化因子CXC受體家族中的一員，最初在伯基特淋巴瘤中被發(fā)現，故又被稱為伯基特淋巴瘤受體1[11]，其分布在外周血、成熟B細胞、部分T細胞亞群和皮膚來源的樹突狀細胞中[21-22]。CXCL13與其配對受體CXCR5結合后可對B細胞和部分T細胞亞群產生趨化作用從而參與SLO的形成[23-24]。CXCL13/CXCR5信號通路趨化外周血內的初始B淋巴細胞歸巢至淋巴結，促進SLO中的B細胞與抗原接觸并分化為效應B細胞，參與SLO中GC的形成，進而協調體液免疫[14]。近期研究發(fā)現一群與SLO結構類似的淋巴細胞（T細胞、B細胞、基質細胞等）聚集物，被稱為異位淋巴樣結構，又名三級淋巴樣結構（tertiary lymphoid structure, TLS），一般在疾病或慢性炎癥狀態(tài)下發(fā)展，包括自身免疫性疾病、感染性疾病、移植器官排斥反應和癌癥相關反應[25-27]。研究發(fā)現，CXCL13/CXCR5信號通路可以促進TLS進一步發(fā)展，GC內部成熟的TLS可以進一步促進B細胞發(fā)育和成熟，誘導抗原特異性B細胞的形成，該TLS還可以調節(jié)CXCR5+CD8+T細胞的殺傷功能等，從而通過特異性免疫應答提高機體的免疫能力[28-32]。在病理條件下，該信號通路會導致TLS發(fā)生功能異常，使得針對自身抗原的特異性免疫應答發(fā)生紊亂，進而導致疾病惡化[33-35]。例如，CXCL13/CXCR5信號通路導致系統性紅斑狼瘡患者的腎臟內積累炎癥細胞，使疾病進一步惡化[36]；通過參與多發(fā)性硬化中的B細胞分化過程，從而產生病理性抗體，導致疾病惡化和預后不良[37]；可能還參與干燥綜合征中B細胞、部分T細胞亞群的活化和增生性炎癥的形成等過程[12，38-39]。綜上研究表明，CXCL13/CXCR5信號通路通過促進TLS的形成在機體淋巴結組織及病灶原位的適應性免疫應答中發(fā)揮重要調節(jié)作用。

2 CXCL13/CXCR5信號通路參與HBV感染的免疫應答

2.1 CXCL13和CXCR5基因多態(tài)性影響抗病毒療效 HBV的宮內感染是母嬰傳播的途徑之一，也是造成母嬰阻斷失敗的主要原因[24]。研究發(fā)現，母親CXCL13基因（rs355687基因型）與HBV宮內感染的發(fā)生相關，其中與攜帶rs355687CC基因型的母親相比，攜帶rs355687CT基因型的母親發(fā)生HBV宮內傳播的風險率較低（7.6% vs. 4.5%，OR=0.250，95% CI：0.08 ～ 0.82，P=0.022），CXCL13基因多態(tài)性也被證實可能與HBsAg轉陰相關[24-32]。Wu等[40]納入100例自發(fā)或經治療實現HBsAg轉陰的CHB患者及100例HBsAg滴度較高（＞1000 IU/ml）的CHB患者作為研究對象，在分析基因組的關聯性結果中顯示，CXCL13基因多態(tài)性可能是CHB患者血清HBsAg轉陰的影響因素之一。此外，在一項針對CHB患者停止NA治療后臨床復發(fā)的相關研究中發(fā)現，與NA停藥復發(fā)患者相比，未復發(fā)患者中CXCR5基因（rs676925GC基因型）分布較高[41]。以上研究提示CXCL13與CXCR5可能是影響HBV感染免疫學應答的重要效應因子。

2.2 HBV感染者血漿中CXCL13水平的變化特點 大部分成年人在發(fā)生HBV感染后能自發(fā)地清除病毒，發(fā)展成CHB的比例＜5%[5]。與健康對照者和CHB患者相比，急性HBV感染期患者血漿CXCL13的水平顯著升高，提示CXCL13的活化可能在急性HBV感染期發(fā)揮一定效應[42]。

在慢性HBV感染不同階段，CXCL13也呈現不同特點。Liu等[43]通過ELISA方法檢測了不同免疫分期的CHB患者和健康對照者外周血中CXCL13的表達水平，結果發(fā)現，CHB患者的血清CXCL13水平整體高于健康對照者（P＜0.05）。進一步在CHB患者中分析發(fā)現：CXCL13在免疫激活（immune activation, IA）期最高（P＜0.05），在免疫耐受（immune tolerance, IT）期、非活動（inactive carrier, IC）期中水平無明顯差異（P均＞0.05）。CHB患者肝內CXCL13的活化與外周血呈現一致的變化特點，Li等[1]通過轉錄組測序技術發(fā)現肝內CXCL13的mRNA表達水平與血清CXCL13的表達水平相一致。與IT期患者相比，IA期患者的CXCL13的mRNA表達顯著上調，且肝內CXCL13的mRNA表達與血清中的ALT水平呈正相關[1]。以上研究結果提示，CXCL13的水平伴隨CHB患者的免疫狀態(tài)的變化而發(fā)生改變，CXCL13在IA期的升高可能與機體對病毒的部分抑制及隨后的HBeAg血清學轉化相關。

CXCL13在CHB患者接受抗病毒治療后會發(fā)生相應的變化，并與治療效果相關[1，43]。一項接受替比夫定治療的HBeAg陽性患者的前瞻性臨床試驗研究發(fā)現，患者治療52周后，應答組（能夠實現病毒抑制且HBeAg發(fā)生血清學轉化）較非應答組的血清CXCL13水平更高[43]。此外，在另外一項NA停藥的臨床研究中發(fā)現[1]，在96周隨訪期內，病毒學復發(fā)患者血漿CXCL13的水平顯著低于未復發(fā)患者。因此，血漿CXCL13或可用于預測CHB患者抗病毒治療效果及停藥復發(fā)風險，這些結果仍需要臨床隊列研究去進一步驗證。在HBV感染中，CXCL13的來源及免疫效應機制也須要進一步探究。

2.3 CXCL13/CXCR5信號通路參與HBV感染的相關免疫機制 CXCL13/CXCR5信號通路在HBV感染中參與T細胞和B細胞介導的特異性免疫應答[1，43]。CXCL13與表達CXCR5的受體細胞結合后可趨化B細胞和Tfh。CXCL13可以促進B細胞和Tfh共同遷移到GC中，通過誘導漿細胞分泌高親和力抗體發(fā)揮抗病毒效應[43]。GC在SLO內的B細胞（濾泡）區(qū)發(fā)育，該區(qū)域內進行一系列B細胞發(fā)育過程（超突變和陰性選擇、類別轉換重組、漿細胞和記憶B細胞的分化成熟等）[44-45]。除體液免疫外，該通路在細胞免疫應答中也發(fā)揮重要作用，CXCR5+CD8+T細胞可以經過CXCL13誘導后產生較高水平的IFN-γ和IL-21來發(fā)揮抗病毒效應[1]。Li等[1]在CHB患者體內CXCR5+CD8+T細胞和CXCR5-CD8+T細胞的表型和轉錄組特點中發(fā)現，盡管CXCR5+CD8+T細胞功能部分耗竭，但與CXCR5-CD8+T細胞相比，其抗病毒免疫應答能力仍較高。綜上研究結果，我們提出相應假說：在急性HBV感染（包括IA期）中，CXCL13的表達升高；在此背景下，CXCL13作為B細胞趨化因子和細胞免疫的關鍵調節(jié)因子，通過募集CXCR5+CD8+T細胞、CXCR5+B細胞，進而分泌功能性細胞因子和特異性抗體，在特異性免疫應答中發(fā)揮抗病毒作用。在慢性HBV感染（IA期除外）中，由于CXCL13分泌減少、CXCR5+效應細胞募集能力減弱，導致CXCL13/CXCR5信號通路介導的特異性免疫應答發(fā)生功能紊亂（圖1）。

圖1 CXCL13/CXCR5信號通路參與HBV感染的免疫應答在急性HBV感染中：HBV感染通過未知途徑活化CD4+ T細胞，分泌CXCL13，促進產生T細胞和B細胞應答。一方面，在淋巴結中，Tfh分泌CXCL13促進特異性B細胞成熟，發(fā)揮抗病毒作用；另一方面，在肝臟中，Tph分泌CXCL13，募集CXCR5+CD8+ T細胞和B細胞，發(fā)揮抗病毒作用。在慢性HBV感染中：CXCL13活化受到限制，T細胞和B細胞介導的特異性免疫應答發(fā)生障礙（慢性HBV感染中顏色變紅代表細胞功能異常）Figure 1 CXCL13/CXCR5 signaling pathways involved in the immune response to HBV infection

3 小 結

本文重點綜述了CXCL13/CXCR5信號通路在HBV感染中的研究進展。首先從CXCL13/CXCR5信號通路的信號轉導途徑、分子特點、生物學功能及其參與相關疾病的應答展開研究，表明CXCL13/CXCR5信號通路可以通過形成TLS來影響自身免疫性疾病的應答。其次發(fā)現該信號通路通過T細胞和B細胞介導的特異性免疫應答來發(fā)揮抗HBV效應，該信號通路中CXCL13的水平可能與HBV感染的免疫狀態(tài)有關。未來仍須在不同臨床時期的HBV感染者隊列中進行深入研究，以明確該信號通路的功能特點、作用機制，以期探索CXCL13/CXCR5信號通路是否可作為干預靶點，為提高CHB患者的臨床治愈率提供新的免疫治療思路。