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HBV感染后的Th1/Th2细胞应答

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发表于 2007-6-26 07:22
李山 古漓
www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.articles/yxwx/yxwx2000/0005/0005129.htm
  乙型肝炎病毒(HBV)不仅可以引起急慢性病毒性肝炎,而且与肝硬化、肝细胞癌的发生、发展有极密切的关系。一般认为,HBV不直接损伤肝细胞,而是通过在肝细胞内表达HBV抗原诱导免疫应答,在识别抗原清除病毒的过程中造成肝细胞的损伤。同时HBV在复制表达时对机体细胞因子的分泌和产生以及调节免疫系统的应答也有明显的影响,HBV感染的慢性化和持续感染与免疫系统对HBV抗原的识别、应答和耐受明显相关,因此对HBV特异性免疫应答对决定机体的病程,病理和转归有极重要的意义,对其治疗方法的探讨也极有帮助。

1 乙型肝炎的细胞免疫

  由HBV抗原发的细胞免疫反应有三个方面:T细胞介导的免疫、抗体依赖性细胞毒以及自然杀伤细胞(NKC)。以细胞毒性淋巴细胞(CTL)的应答最重要。根据膜表面抗原分子及T细胞抗原受体(TCR)的不同将CTL分成三个亚群:①CD3+、CD4-、CD8+、TCRαβ(Lyt…2+,3+)的细胞毒性T细胞,为CTL应答的效应细胞;②CD3+、CD4+、CD8-、TCRαβ(L3、T4)的辅助性T细胞(HTL),主要介导和调节细胞免疫和体液免疫反应;③CD3+、CD4+、CD8+、TCRγδ细胞,和/或CD3+、CD4-、CD8-、TCRγδ细胞。其所介导的杀细胞效应是MHC非限制性的。HBV在感染细胞内复制产生的HBcAg和HBeAg与MHC-Ⅰ类分子结合后在细胞表面表达,CD8+T细胞识别MHC-Ⅰ与病毒抗原的复合体而导致肝细胞损伤。此外,NK细胞的直接杀伤作用以及抗体介导的ADCC也可以造成肝细胞的损伤,也是机体清除细胞内HBV的主要机制。采用肝内淋巴细胞以HBcAg刺激建立的细胞系,发现CD4+细胞可以协助B细胞产生α-HBc,而CD8+细胞可以抑制CD4+T细胞对HBcAg的增殖反应,认为肝内细胞免疫的不同成分对局部HBcAg的特异性免疫应答及肝损伤有协调作用。Tsai的研究认为,CD8+和CD4+T细胞的免疫应答对肝炎的病理和愈后极为重要。在急性HBV感染时,CTL反应较强,而对慢性感染者来说CTL则很弱或检测不到。一些完全痊愈的病人虽缺乏α-HBs,但仍维持HBsAg特异性的CTL反应并可以控制HBV的复制。以前的研究提示,CTL可以通过分泌细胞因子IFN-γ、TNFα完全清除肝内病毒,而给予α-IFNγ和α-TNFα抗体则可完全阻断CTL清除病毒的作用[1]。
  1986年Mosmann研究小鼠CD4+细胞发现两种表现,分别分泌不同的细胞因子:Th1细胞分泌IL-2、IFN-γ、TNF-β、TNF-α、IL-3和GM-CSF,Th2细胞分泌IL-4、IL-5、IL-6和IL-10。Th1细胞主要通过分泌细胞因子活化效应细胞并促进MHC-Ⅰ和MHC-Ⅱ的表达,促进细胞免疫。Th2细胞帮助B细胞分化,促进体液免疫,尤其是IL-4诱导IgE、IL-5诱导嗜酸性细胞增殖,在寄生虫免疫中尤为重要[2]。Th1/Th2分泌的细胞因子对本身有正向调节而相互抑制,从而使自身的表达更占优势。1991年Maggi证实在人的CD4+细胞存在类似的分型。病原体感染时机体一般优先或主要产生清除此类病原体所需的免疫应答,相应的Th细胞亚群占主导。胞外感染病原体主要靠体液免疫,Th2亚群优势发展。而胞内感染的病原体以细胞免疫为主,Th1亚群优势发展,HBV感染后常导致Th1/Th2细胞之间的不平衡,表现为不同的细胞因子水平差异及机体对抗原的不应答性。自限性HBV急性感染以Th1应答为主,IFN-γ和IL-2水平明显升高,恢复期呈Th2反应(Th1、Th2共同分泌),慢性感染者中IL-4、IL-5等细胞因子升高而IFN-γ水平降低,提示Th1受抑制而以Th2应答为主[3]。针对HBcAg的CD4+Th细胞应答,可以增强急慢性肝炎的恶化并影响清除HBV的CD8+T细胞CTL应答。Lohr测定急慢性肝炎病人外周血单核细胞(PMBC)对HBcAg的特异性增殖反应和细胞因子水平,显示急性肝炎病人的PMBC特异性、HBcAg增殖反应及Th的出现频度明显高于慢性肝炎病人。对干扰素治疗有一定疗效者又高于无疗效者,PMBC分泌的IFN-γ高于IL-4,表现为Th1/Th2类型的细胞应答[4]。Milich认为慢性肝炎病人的细胞免疫应答很低甚至测不到,其原因在由HBeAg和HBcAg诱导的辅助性T细胞亚群的分化不同,对HBeAg和HBcAg的特异性Th1/Th2细胞分化的平衡受抗原结构、宿主MHC和T细胞识别部位的影响。Th1和Th2细胞之间的负向调节作用使本身的反应占优势,而且对HBV的T细胞耐受,Th1似乎比Th2更易形成而导致机体的不反应性[5]。HBeAg可以抑制Th1细胞的活性,在慢性肝炎中HBeAg作为耐受原诱导免疫耐受并清除循环中的Th1细胞,同时对HBeAg特异性的Th2细胞的增殖又可以影响免疫应答而造成慢性感染,有学者认为Th2细胞功能增强是促使肝炎慢性化的重要因素[6]。HBeAg和HBcAg都是由C基因区编码。从结构上看,e抗原去掉氨基末端的29个氨基酸残基就是c抗原,然而HBeAg藉这段多肽可以分泌到血清中作为循环抗原,HBcAg只在肝细胞内呈膜性表达。这29个氨基酸的差异造成了Th1/Th2细胞亚群的不同应答,其原因尚未见很好的解释。近年的研究证实HBcAg和HBeAg都是抗病毒免疫的重要的靶抗原,HBcAg为不依赖T细胞的抗原而HBeAg则有严格的T细胞依赖性,急性自限性肝炎的痊愈病人往往表现为Th1样α-HBV IgG亚群,而在慢性肝炎病人则表现为Th2样α-HBV IgG亚型[7]。用重组的HBcAg和HBeAg分别免疫小鼠发现,HBcAg在无佐剂的情况下也能诱导出显著的抗体应答,主要为IgG2a和IgG2b及低水平的IgG3,但不出现IgG1,同时有高水平的IL-2、IFN-γ等Th1型细胞因子,而HBeAg只有在加用佐剂时才发生抗体应答,诱导的抗体为IgG1型及低水平的IgG2a和IgG2b,不出现IgG3,并促进高水平的IL-4分泌,而IFN-γ的产生受抑[8]。

2 调节Th1/Th2细胞的平衡治疗乙肝的可能性

  加用细胞因子的联合免疫可改变机体对HBV各种抗原的特异性Th细胞应答,IFN-α可抑制HBeAg特异的Th2细胞介导的抗体反应并可以改变α-HBeAg抗体的类型。用HBV-DNA及联合细胞因子基因的重组DNA疫苗对机体所产生的免疫应答研究,结果显示HBV DNA与IL-12或IFN-γ基因联合的疫苗明显促进Th1应答,α-HBsAg抗体IgG2a亚型增加,对HBV CTL应答增强,同时显著地抑制Th2细胞应答,IgG1亚型降低。与IL-4基因联合的HBV DNA疫苗则明显促进Th2细胞应答,IgG1水平增高而IgG2a的产生受阻,并抑制特异性的HBV CTL活性。与IL-2或GM-CSF联合的HBV DNA疫苗可以促进Th1细胞的增殖但亦不影响Th2细胞的应答,IgG1和IgG2a均有增加,并有部分增强CTL的活性[9]。佐剂也可以改变Th1和Th2细胞的免疫应答,Brunel用氢氧化铝和一种新的佐剂DC-chol对HBsAg的免疫进行了比较,DC-chol可以明显增强抗体反应,形成维持时间较长的IgG1和IgG2a水平,并在原来用氢氧化铝为佐剂的HBsAg免疫无应答的小鼠诱导出α-HBs,认为DC-chol或许提供了Th1/Th2的活化信号而诱导免疫应答[10]。这对那些HBsAg弱反应性或无反应性的个体应该是一个重要的改善途径。Pan DR辅助性T细胞决定簇(PADRE)在疫苗的免疫中也是至关重要的因素,它对大部分HLA-DR有高亲和力,可以加速辅助性T细胞的识别和应答。用含有PADRE成分的线性多肽进行免疫可以很快诱导细胞免疫反应。在HBV转基因小鼠模型显示用PADRE CTL决定簇免疫可以打破原来对HBV的耐受状态[11],Livingston用HBV多肽疫苗加上这种决定簇成分可以诱导出高水平的IFN-γ分泌以及Th1型应答,并克服原来的CTL水平上的耐受,认为这种决定簇的使用有助于克服HBsAg时免疫耐受状态[12]。
  分析肝炎病人和疫苗接种者的α-HBs的B细胞和T细胞免疫反应。在急性肝炎病人的发病早期可以观察到很高的α-HBS特异性分泌型B细胞,而在慢性病人和HBsAg时携带者则缺乏或呈很弱的B-和T-细胞反应,IFN-γ水平亦很低,IL-4水平升高。疫苗接种者的血清中可测到很高的IFN-γ但测不到IL-4和IL-5,表明HBsAg作为免疫原时可以激活Th1应答。加用IFN-γ可以在疫苗接种者和一部分HBsAg携带者中诱导出较强的α-HBs分泌型B细胞应答,而加用IL-2、IL-12、IL-4或IFN-α未见到明显的作用[13]。Wen YM等报道用免疫复合物(HBsAg/α-HBs)可以促进对HBV的免疫反应,诱导出高滴度的α-HBs,主要表现为Th1应答,抗体为IgG2a型、IL-2、IFN-γ水平均有增加[14],而Mc Cluskie用BALB/c小鼠模型研究,发现单独使用HBsAg不能很好地诱导α-HBs反应,用HBsAg/α-HBs复合物可以引起Th2型反应,IgG1水平升高。而加用霍乱毒素等作为佐剂时可以诱导出Th1型的免疫反应,IgG2a水平升高[15]。

3 结 语

  辅助性T细胞在免疫反应中有很重要的作用,检测HBV感染者的Th1/Th2细胞应答类型,在免疫和治疗上有极重要的意义。如何打破机体对HBsAg的免疫耐受诱导出α-HBs抗体及激活有效的特异性CTL,都与Th细胞的分化有关。因此通过改造抗原可以获得很好的免疫甚至是治疗的效果,通过细胞因子的联合和免疫复合物的使用可以诱导出α-HBs和有效的CTL。在不同的个体可以根据Th1/Th2细胞的反应水平采用HBeAg或HBcAg时免疫以及加用HTL决定簇的免疫或许能在乙肝治疗性疫苗的研究上提供很大的帮助。

李山(广西医科大学第一附属医院 南宁市 530021) 
古漓(广西医科大学第一附属医院 南宁市 530021)

参考文献

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