抑制性受體TIGIT與慢性HBV感染中免疫紊亂的關(guān)系

周玉霞, 王彩紅,, 姚曉文, 王 蓉, 鄭曉鳳, 于曉輝, 張久聰

1 甘肅中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院, 蘭州 730030; 2 中國人民解放軍聯(lián)勤保障部隊(duì)第九四〇醫(yī)院消化內(nèi)科, 蘭州 730050; 3 蘭州大學(xué)第二醫(yī)院消化內(nèi)科, 蘭州 730030

乙型肝炎是由HBV引起的一種以肝臟病變?yōu)橹鞯膫魅静?。慢性乙型肝?CHB)可導(dǎo)致肝硬化以及肝癌,使用當(dāng)前藥物只有不到10%的CHB患者可以實(shí)現(xiàn)“功能性治愈”[1]。CHB的致病機(jī)制十分復(fù)雜,機(jī)體免疫狀態(tài)在其中扮演了重要角色,持續(xù)HBV感染所導(dǎo)致的免疫紊亂被認(rèn)為是導(dǎo)致病程慢性化并進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對HBV的特異性免疫反應(yīng)功能障礙是CHB患者的典型表現(xiàn),因此,調(diào)節(jié)宿主免疫系統(tǒng)以增強(qiáng)特定的細(xì)胞免疫反應(yīng)可能有助于清除HBV。阻斷抑制性受體可一定程度恢復(fù)宿主免疫功能,是近年來慢性病毒感染免疫治療的新方向。新型抑制性受體——T淋巴細(xì)胞免疫球蛋白和免疫受體酪氨酸抑制性基序結(jié)構(gòu)域(T-cell immunoglobulin and immunoreceptor tyrosine-based inhibitory motif domain,TIGIT)與慢性感染性疾病密切相關(guān),TIGIT的上調(diào)使多種免疫細(xì)胞功能衰竭,尤其是效應(yīng)T淋巴細(xì)胞殺傷作用的減退嚴(yán)重影響了病毒的清除,因此,TIGIT有望成為治療慢性HBV感染的潛在靶點(diǎn)[2]。本文就TIGIT與慢性HBV感染中免疫紊亂的相關(guān)性研究進(jìn)展進(jìn)行簡要綜述。

1 抑制性受體所介導(dǎo)的免疫紊亂

機(jī)體的免疫反應(yīng)在抗HBV感染中發(fā)揮重要作用,決定了HBV感染人群的臨床轉(zhuǎn)歸[3]。先天性免疫作為宿主抗病毒感染的第一道防線,一旦被激活就能在早期產(chǎn)生較好的抗病毒效應(yīng)并誘導(dǎo)強(qiáng)大的適應(yīng)性免疫反應(yīng)。通常,當(dāng)病原體相關(guān)分子模式分子結(jié)合模式識別受體時即啟動有效的先天免疫反應(yīng),從而刺激趨化因子和促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生以及先天免疫細(xì)胞的激活,初步清除病毒[4]。適應(yīng)性免疫是有效控制病毒感染的關(guān)鍵,可激活抗原特異性免疫應(yīng)答和持續(xù)的免疫記憶。在抗原遞呈細(xì)胞的刺激下,HBV特異性CD4+T淋巴細(xì)胞和CD8+T淋巴細(xì)胞被激活,分泌殺傷性細(xì)胞因子并誘導(dǎo)細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞反應(yīng),以清除HBV感染的肝細(xì)胞。此外,濾泡輔助性T淋巴細(xì)胞促進(jìn)B淋巴細(xì)胞分化為漿細(xì)胞,漿細(xì)胞能夠產(chǎn)生HBV特異性抗體[5]。因此,絕大部分的成年人感染HBV都因其強(qiáng)大的免疫反應(yīng)及保護(hù)性抗體的產(chǎn)生而表現(xiàn)為自限性和一過性肝炎。

然而,在所有感染HBV成年患者中,仍存在不到5%的患者在急性感染的情況下無法清除病毒,并發(fā)展為慢性HBV感染。病毒在宿主體內(nèi)引起的多種免疫紊亂是HBV感染慢性化并導(dǎo)致病程進(jìn)一步發(fā)展的重要環(huán)節(jié)[6-7]。在慢性HBV感染期間,CHB患者外周血免疫細(xì)胞功能紊亂,NK細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞功能受損,尤其是病毒特異性T淋巴細(xì)胞出現(xiàn)嚴(yán)重的功能耗竭,效應(yīng)CD8+T淋巴細(xì)胞增殖、分泌IFNγ、IL-2、TNFα、顆粒酶或穿孔素的能力顯著降低,嚴(yán)重影響病毒的清除[8]。研究[5]表明,抑制性受體與腫瘤免疫、慢性病毒感染、先天和獲得性免疫疾病的進(jìn)展有關(guān),在病毒持續(xù)存在的情況下,抗原的刺激可導(dǎo)致抑制性受體上調(diào)使免疫細(xì)胞耗竭從而導(dǎo)致細(xì)胞功能明顯減弱。在HBV感染患者T淋巴細(xì)胞表面有多種抑制性受體上調(diào),如PD-1、CTLA-4、Tim-3等,抑制性受體可通過與被感染細(xì)胞表面的多種配體相結(jié)合,激活免疫細(xì)胞內(nèi)部負(fù)性刺激信號,從而抑制細(xì)胞活化和促炎性細(xì)胞因子的分泌,與此同時還能與其他抑制性受體協(xié)同發(fā)揮抑制免疫的作用,而阻斷抑制性受體可以誘導(dǎo)T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞效應(yīng)不同程度的改善[5,9]。因此,抑制性受體可能是恢復(fù)免疫細(xì)胞功能,重建有效免疫應(yīng)答,阻止HBV感染慢性化的突破點(diǎn)。

2 TIGIT概述

TIGIT是一種新型的抑制性受體,廣泛表達(dá)于活化的T淋巴細(xì)胞、NK細(xì)胞、記憶T淋巴細(xì)胞、卵泡Th細(xì)胞和調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞(Treg)的細(xì)胞表面[10],可通過與多種配體結(jié)合參與免疫調(diào)控。TIGIT由一個免疫球蛋白可變區(qū)(IGV)、一個I型跨膜區(qū)和一個帶有免疫受體酪氨酸抑制性基序(ITIM)和免疫球蛋白酪氨酸尾(ITT)樣基序的細(xì)胞質(zhì)尾部組成[10],TIGIT的胞質(zhì)尾巴啟動了抑制性信號級聯(lián)反應(yīng)。已有研究[11]報道,小鼠TIGIT抑制信號可以被ITIM或ITT樣基序殘基觸發(fā),而在人類中主要由ITT樣基序介導(dǎo)抑制信號。

TIGIT有多種配體,包括脊髓灰質(zhì)炎受體(poliovirus receptor,PVR,又稱Necl-5或CD155)、結(jié)合素2(nectin cell adhesion molecule 2,Nectin-2,又稱CD112)、結(jié)合素3(nectin cell adhesion molecule 3,Nectin-3,又稱CD113)和結(jié)合素4(nectin cell adhesion molecule 4,Nectin-4,又稱PVRL4),TIGIT與PVR高親和力結(jié)合,與Nectin-2和Nectin-3低親和力結(jié)合。TIGIT的相關(guān)受體CD96同樣是抑制性受體,表達(dá)于T淋巴細(xì)胞和NK細(xì)胞表面,與配體PVR和CD111結(jié)合發(fā)揮抑制抗腫瘤和抗感染的免疫作用[12]。而TIGIT的競爭性受體CD226表達(dá)于T淋巴細(xì)胞、NK細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞(dendritic cells,DC)等免疫細(xì)胞表面,與TIGIT共同競爭配體PVR和CD112,調(diào)節(jié)NK細(xì)胞IFNγ的分泌,促進(jìn)成熟DC的增殖,增強(qiáng)CD8+T淋巴細(xì)胞的殺傷作用,從而起到促進(jìn)免疫的作用[13]。TIGIT、CD226和CD96都可通過與CD155相互作用發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用,但CD155對TIGIT的親和力強(qiáng)于CD226或CD96,提示TIGIT抑制信號起主導(dǎo)作用[14]。

3 TIGIT在慢性HBV感染中的作用機(jī)制

3.1 TIGIT介導(dǎo)的免疫紊亂 已有研究證明了TIGIT在慢性HBV感染中對免疫細(xì)胞的影響。首先,TIGIT的表達(dá)抑制NK細(xì)胞的殺傷功能。CHB免疫控制攜帶者NK細(xì)胞表面TIGIT的表達(dá)上調(diào),而TIGIT的表達(dá)與NK細(xì)胞功能呈負(fù)相關(guān),TIGIT-NK細(xì)胞較TIGIT+NK細(xì)胞具有更強(qiáng)的IFNγ分泌能力、脫顆?；钚院图?xì)胞毒作用,且細(xì)胞凋亡率較低。研究人員通過用抗TIGIT單克隆抗體阻斷TIGIT通路可增強(qiáng)NK細(xì)胞功能,而用TIGIT Fc和CD155 Fc嵌合蛋白激活TIGIT通路可下調(diào)NK細(xì)胞功能[15]。其次,TIGIT可介導(dǎo)T淋巴細(xì)胞功能耗竭。慢性HBV感染者T淋巴細(xì)胞表面TIGIT的表達(dá)也顯著增加,TIGIT在CD4+T淋巴細(xì)胞上的表達(dá)提示TIGIT除了抑制CD8+T淋巴細(xì)胞功能效應(yīng)外,對CD4+T淋巴細(xì)胞在改變細(xì)胞因子平衡方面也具有特殊的調(diào)節(jié)作用[16]。在體外實(shí)驗(yàn)中,TIGIT+CD8+T淋巴細(xì)胞在HBV多肽刺激后細(xì)胞因子的分泌明顯減少,而該細(xì)胞群在阻斷TIGIT信號通路后,IL-2以及IFNγ的分泌顯著增加,說明抗TIGIT單克隆抗體可以逆轉(zhuǎn)T淋巴細(xì)胞衰竭,恢復(fù)部分HBV特異性CD8+T淋巴細(xì)胞免疫應(yīng)答。研究表明慢性HBV感染者T淋巴細(xì)胞幼稚亞群、記憶亞群、中間亞群和效應(yīng)亞群的TIGIT表達(dá)均顯著高于健康組,其中,TIGIT在效應(yīng)T淋巴細(xì)胞亞群中的表達(dá)最高,提示TIGIT主要作用于效應(yīng)T淋巴細(xì)胞來阻礙病毒的清除[16]。另外,在HBV動物模型中,Treg被證明抑制了HBV特異性CD8+T淋巴細(xì)胞的細(xì)胞毒性以及IFNγ、TNFα的分泌[17]。而Treg可以通過TIGIT誘導(dǎo)纖維蛋白原樣蛋白2(Fgl2)的分泌來抑制促炎性Th1反應(yīng)及促炎性細(xì)胞因子IL-12的分泌,還通過Treg和DC之間的TIGIT-CD155相互作用增加DC分泌的IL-10,從而抑制T淋巴細(xì)胞活化。在供體為野生型小鼠,宿主為HBsAg轉(zhuǎn)基因(HBs-Tg)小鼠的共生模型中,研究人員發(fā)現(xiàn)宿主的CD25+Foxp3+Treg上表達(dá)更多的抑制性受體,特別是PD-1和TIGIT的表達(dá),這提示HBsAg特異性CD8+T淋巴細(xì)胞免疫功能的喪失可能與宿主Treg高水平表達(dá)PD-1和TIGIT而具有更強(qiáng)的抑制功能有關(guān)[18]。TIGIT的敲除誘導(dǎo)T-bet介導(dǎo)的IFNγ分泌,同時還降低了IL-10的分泌,而阻斷CD226信號后TIGIT敲除誘導(dǎo)的效應(yīng)消失,說明與CD226拮抗競爭是TIGIT抑制免疫功能的另一種可能機(jī)制。此外,TIGIT能直接與CD226順式結(jié)合損害了CD226形成同源二聚體的能力,從而抑制CD226的激活[19]。因此,TIGIT在慢性HBV 感染所導(dǎo)致的免疫紊亂方面發(fā)揮了重要作用。

3.2 TIGIT參與慢性HBV的病程發(fā)展 HBV相關(guān)肝細(xì)胞癌(HCC)通常被認(rèn)為是一種與炎癥相關(guān)的癌癥,由于長期暴露于HBV和腫瘤抗原從而引發(fā)多種抑制性受體上調(diào)引起免疫細(xì)胞功能紊亂,使慢性HBV感染逐步發(fā)展為HCC(圖1)[20]。在肝癌進(jìn)展的早期和中期,HBs-HepR小鼠模型阻斷TIGIT促進(jìn)了TNFα和IFNγ的分泌,增加了腫瘤中CD8+T淋巴細(xì)胞的數(shù)量,恢復(fù)了CD8+T淋巴細(xì)胞的功能,進(jìn)而阻止了HBs-HepR小鼠HCC的發(fā)展,說明TIGIT通過相關(guān)免疫抑制途徑促進(jìn)HBV相關(guān)HCC進(jìn)展。在慢性HBV病程發(fā)展過程中,TIGIT還與其他抑制性受體發(fā)揮協(xié)同作用[21]。在乙型肝炎相關(guān)HCC患者中,CD8+T淋巴細(xì)胞表達(dá)TIGIT的同時還表達(dá)PD-1、CTLA-4、LAG-3等抑制性受體[22],說明患者可能有著更嚴(yán)重的免疫衰竭。Liu等[23]對來自CHB、HBV相關(guān)肝硬化和HBV相關(guān)HCC患者的外周血進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn):(1)HBV相關(guān)HCC患者的CD4+和CD8+T淋巴細(xì)胞上PD-1和TIGIT的共同表達(dá)增加。(2)PD-1/TIGIT雙陽性CD8+T淋巴細(xì)胞的頻率與腫瘤的進(jìn)展(包括腫瘤的侵襲、復(fù)發(fā)和死亡)呈正相關(guān)。(3)HBV相關(guān)HCC患者外周血中PD-1/TIGIT雙陽性CD8+T淋巴細(xì)胞呈現(xiàn)功能和轉(zhuǎn)錄耗竭特征。相比PD-1/TIGIT單陽性T淋巴細(xì)胞,PD-1/TIGIT雙陽性CD8+T淋巴細(xì)胞分泌更少的IFNγ和TNFα,PD-1/TIGIT雙陽性CD8+T淋巴細(xì)胞上膜聯(lián)蛋白V(Annexin V)和CD95表達(dá)顯著增加,使PD-1/TIGIT雙陽性CD8+T對凋亡高度敏感,而過度的細(xì)胞凋亡可導(dǎo)致HCC中T淋巴細(xì)胞的減少。PD-1/TIGIT雙陽性細(xì)胞群中T-BetdimEomeshi

細(xì)胞百分比增多,加劇了CD8+T淋巴細(xì)胞的耗竭。Liu等認(rèn)為高水平的PD-1/TIGIT雙陽性CD8+T淋巴細(xì)胞預(yù)示著HBV相關(guān)HCC患者預(yù)后不良。此外,對HBV相關(guān)HCC患者TIGIT和TIM-3在NK細(xì)胞上的共表達(dá)研究,也發(fā)現(xiàn)TIGIT+TIM-3+NK細(xì)胞參與了NK細(xì)胞的功能衰竭,使NK細(xì)胞殺傷功能減弱、細(xì)胞因子分泌減少和增殖功能降低,與乙型肝炎患者的病程進(jìn)展密切相關(guān)[24]。

3.3 TIGIT的臨床前景 研究人員將TIGIT與患者臨床指標(biāo)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)CHB患者外周血中CD4+和CD8+T淋巴細(xì)胞表面TIGIT的表達(dá)與肝臟炎癥以及病毒載量呈正相關(guān)[25]。此外,還有研究發(fā)現(xiàn)TIGIT基因在HBV相關(guān)HCC患者瘤內(nèi)區(qū)域的表達(dá)也高于癌旁區(qū)域,更重要的是,隨著腫瘤細(xì)胞分化程度從高到低變化,TIGIT在肝癌組織中的表達(dá)逐漸增加[26],因此,TIGIT可作為慢性HBV感染者預(yù)后不良的檢測指標(biāo)。實(shí)現(xiàn)慢性HBV“功能性治愈”的關(guān)鍵是增強(qiáng)HBV特異性免疫,與其他抑制性受體相比,阻斷PD-1對于增強(qiáng)CHB患者T淋巴細(xì)胞功能是最有效的,但對恢復(fù)HBV特異性CD8+T淋巴細(xì)胞功能的作用卻有限[27-28]。研究[28]表明PD-L1阻斷僅在耗竭水平較低的患者中增強(qiáng)了HBV特異性CD8+T淋巴細(xì)胞的應(yīng)答,但在耗竭水平較高的患者中阻斷PD-L1的效應(yīng)消失。在人類免疫缺陷病毒和猴免疫缺陷病毒中,高表達(dá)TIGIT和PD-1的病毒特異性CD8+T淋巴細(xì)胞功能失調(diào),阻斷TIGIT或與抗PD-L1單克隆抗體聯(lián)合阻斷恢復(fù)了病毒特異性CD8+T淋巴細(xì)胞免疫應(yīng)答[29]。在HCC相關(guān)實(shí)驗(yàn)中TIGIT被證明實(shí)現(xiàn)了更積極的抗腫瘤免疫反應(yīng),與單一PD-1阻斷劑相比,TIGIT/PD-1體外共阻斷劑改善了腫瘤浸潤C(jī)D8+T淋巴細(xì)胞的增殖、細(xì)胞因子分泌和細(xì)胞毒作用[30]。由此判斷聯(lián)合阻斷TIGIT和PD-1可彌補(bǔ)單一阻斷PD-1的不足從而加強(qiáng)宿主免疫恢復(fù),TIGIT/PD-1聯(lián)合阻斷可作為未來CHB免疫治療的干預(yù)措施。但宿主的免疫反應(yīng)是一把雙刃劍,在HBV感染過程中,它還可以通過破壞病毒感染的細(xì)胞來防御感染,同時誘發(fā)肝炎和加重肝損傷,TIGIT作為抑制性受體可通過下調(diào)免疫細(xì)胞的功能使宿主免受病毒過度誘導(dǎo)的免疫損傷。在其他研究中發(fā)現(xiàn)阻斷TIGIT或TIGIT缺乏可破壞HBs-Tg小鼠CD8+T淋巴細(xì)胞對病毒抗原的耐受性,導(dǎo)致慢性肝炎和纖維化。值得注意的是,對阻斷TIGIT的HBs-Tg小鼠中進(jìn)行HBsAg疫苗免疫,以激活CD8+T淋巴細(xì)胞免疫的方式,導(dǎo)致了HCC的發(fā)展[31]。所以TIGIT在慢性HBV感染中的調(diào)節(jié)機(jī)制仍存在爭議,但這并不排除TIGIT在患者不同免疫狀態(tài)下發(fā)揮了不同的作用。

4 結(jié)語與展望

CHB是一種全球性的公共衛(wèi)生威脅,全球約有2.57億人受到影響。CHB治療的主要目標(biāo)是根除HBV或抑制HBV的復(fù)制,盡管目前在治療慢性HBV感染的抗病毒藥物方面取得了進(jìn)展,但很難完全清除該病毒。阻斷抑制性受體在慢性HBV感染免疫重建方面顯示出了潛在的效果,有望成為HBV治愈的新途徑。TIGIT作為近年來新發(fā)現(xiàn)的抑制性受體,與慢性HBV感染密切相關(guān),TIGIT的上調(diào)使多種免疫細(xì)胞功能衰竭,尤其是效應(yīng)T淋巴細(xì)胞殺傷作用的減退嚴(yán)重影響了HBV的清除,TIGIT還可以與其他抑制性受體發(fā)揮協(xié)同作用,促進(jìn)慢性HBV病程發(fā)展。相關(guān)文獻(xiàn)已報道了TIGIT和PD-1在HBV相關(guān)HCC中的作用機(jī)制,在CHB患者中,TIGIT和PD-1又是導(dǎo)致HBV感染免疫紊亂的關(guān)鍵成分,因此,阻斷TIGIT或與抗PD-1/PD-L1單克隆抗體聯(lián)合阻斷在CHB的治療中顯示出了廣闊前景。但由于目前TIGIT與慢性HBV感染相關(guān)研究較少,TIGIT具體的作用機(jī)制尚不明確,仍需進(jìn)一步探究以闡釋TIGIT與CHB免疫紊亂之間的關(guān)系,從而為TIGIT成為CHB治療靶點(diǎn)提供理論依據(jù)。

利益沖突聲明:本文不存在任何利益沖突。

作者貢獻(xiàn)聲明:周玉霞負(fù)責(zé)課題設(shè)計,撰寫論文;王彩紅、姚曉文、王蓉、鄭曉鳳參與修改論文;張久聰、于曉輝負(fù)責(zé)擬定寫作思路,指導(dǎo)撰寫文章并最后定稿。