2022细胞因子在慢性乙型肝炎治疗中的研究进展（全文）.docx

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1、2022细胞因子在慢性乙型肝炎治疗中的研究进展(全文)HBV感染可引起急、慢性乙型肝炎(CHB),肝纤维化,肝硬化和肝癌等肝脏疾病。HBV是一种基因组约为3.2kb的部分双链环状DNA(rcDNA)的包膜病毒。成熟的HBV颗粒也称为Dane颗粒：内含由核心抗原(HBCAg)组装成的二十面体核心颗粒,核心颗粒内主要为rcDNA以及与其共价偶联的病毒聚合酶；宿主来源的脂质包膜上嵌有不同比例的乙型肝炎大、中、小表面抗原(LMSHBsAg)o目前对HBV感染肝细胞的过程已有初步的认识。首先HBV特异性识别肝细胞膜上的钠离子-牛黄胆酸钠共转运蛋白受体并通过内吞的方式进入肝细胞；随后核心颗粒携带rcDNA

2、进入细胞核，并通过特殊的修复机制形成共价闭合环状DNA(cccDNA);最后CCCDNA作为转录的模板启动HBV的基因表达和复制。细胞核内cccDNA能够与组蛋白和非组蛋白等因子组装为微小染色体，其稳定存在于细胞核内是CHB患者难以治愈的关键原因。机体免疫反应同HBV的清除或持续性感染密切联系。大量研究表明，急性感染中某些细胞因子的分泌水平与HBV特异的杀伤性T淋巴细胞活化相关；而在慢性感染中，某些抑制性细胞因子参与HBV特异性免疫细胞的耗竭，进而无法有效清除病毒。因此通过对各类细胞因子功能研究将有助于为抗病毒治疗提供新的候选靶点。1白细胞介素QL)IL包括多个家族，主要由免疫细胞所产生，是一

3、类能够调控细胞免疫与体液免疫的细胞因子。1.1 IL-I家族IL-I是一种炎症细胞因子，包括IL-Ia和IL-lo在一项研究1中发现，CHB患者血清中IL-I水平远高于非HBV感染者，而用HBV体外刺激非HBV感染者的外周血单核细胞能明显提高IL-I的分泌，表明HBV慢性感染可能促进IL-I表达/分泌；但当HBV病毒载量达到一定水平时，反而降低血清中IL-I的水平表明HBV对IL-I的表达/分泌的调控具有双重性。有关IL-I抗HBV感染的研究主要集中于IL-lo在体外实验中，乙型肝炎e抗原(HBeAg)通过抑制IL-邛激活的NF-B信号通路，增强HBV复制；在对干扰素(IFN)治疗无应答的CH

4、B患者中，IL-I的分泌水平被显著抑制2-3在体外感染模型中JLl能够显著抑制不同基因型的HBVRNA水平4。上述研究表明HBV可能通过抑制IL-邛的抗病毒效应来维持病毒的持续感染，而IL-IB可能作为一种潜在的抗HBV治疗候选分子。IL-18是参与辅助性T淋巴细胞(Th)I和2型免疫平衡调节的多功能细胞因子。IL18最初是在研究IFNY的诱生过程中被发现的，与IL-I具有相似的生物学特性。研究表明在小鼠模型上，IL-18能够与IL-12协同诱导IFNY产生，进而抑制HBV;另一方面，HBeAg可拮抗IL-18介导的信号通路抑制IFNY分泌，可能有助于维持HBV持续感染；研究6发现低水平的IL

5、-18不能有效诱导IFNY的产生，从而导致孕鼠体内ThlTh2细胞免疫失衡，造成宫内HBV持续感染,这些证据表明，IL-18的高表达有利于病毒的清除。但是过高表达的IL-18可以加重肝损伤，具有潜在的治疗风险刀。因此，阐明IL-18与抗HBV感染、肝损伤三者间的相互关系，明确IL-18的有效作用浓度、给药频次等，将有助于推动IL-18在抗HBV感染中的临床转化。IL-33作为警报信号蛋白而广泛存在于多种组织和细胞中，并在应激条件下可分泌出胞，参与机体的炎症反应。有研究表明,IL-33能够通过激活滤泡辅助性T淋巴细胞进而提高抗HBV的体液免疫水平；另一方面，病毒性肝炎中IL-33与其膜上受体ST

6、2表达水平的升高常与肝纤维化发展进程相关。本课题组前期研究9发现，基于尾静脉高压水动力注射的HBV急性小鼠模型血清中IL-33的表达水平显著高于慢性小鼠。为进一步研究IL-33是否具有抗病毒治疗潜能将IL-33的过表达质粒注射到CHB小鼠,发现IL-33可以清除血清及肝内HBV抗原和DNA,同时也检测到肝内大量免疫细胞的聚集。这些研究结果表明IL-33可促进HBV特异性Thl和Th2免疫反应水平，同时也可能与肝脏疾病进程相关。此外，近期也有体外研究10发现IL-33能够直接抑制HBV基因的表达,但是具体机制仍待进一步探究。IL-36包括促炎因子IL-36a、IL-36IL-36和天然受体拮抗剂

7、IL-36Rao这些促炎因子共用同一受体IL-36R,并在多种疾病的炎症和纤维化进程中发挥作用。Gong等11发现CHB患者血清中的IL36水平与HBV病毒载量呈正相关性。由于该研究样本量较少,因此IL-36与HBV的关系仍待验证和阐明。IL-37是一种由多类细胞产生并分泌的抗炎症因子，IL-I家族的新成员。研究12表明CHB患者经替比夫定治疗后，其HBeAg血清学转化中伴随IL-37水平的降低,推测IL-37可能参与抗HBV免疫反应。但其是否在抗HBV中发挥作用仍需要更多研究来明确。1.2 IL-2家族IL-2是一种促进炎症反应的T淋巴细胞生长因子，在调节免疫反应过程中发挥重要作用能够增强T

8、淋巴细胞和自然杀伤细胞（NK细胞）的杀伤活性,也能维持调节性T淋巴细胞（Treg）的功能等。早在20世纪，IL-2就被批准应用于癌症治疗,但是其严重的副作用令患者饱受困扰。研究13发现，在CHB感染中,特异性CD4T淋巴细胞的耗竭是导致IL-2分泌减少的重要原因，可能是HBV免疫耐受机制中的重要一环。因此，研究人员对IFNa治疗无应答的CHB患者给予低剂量的IL-2序贯治疗，发现该方案能够显著活化HBV特异性T淋巴细胞并提高HBeAg血清学转化率14。此外,曾报道有研究者15尝试对1例HBV相关肝硬化患者使用低剂量的IL-2进行免疫治疗,并取得一定的疗效。这些结果表明,虽然IL-2在临床治疗应

9、用中可能有一定的风险，但通过优化治疗方案（如优化IL-2的注射剂量、频次、患者入选标准），可能为CHB患者提供一种新的治疗选择。IL-4主要由Th2分泌，通过促进Th2分化且抑制Thl反应，参与体液免疫与细胞免疫调节。研究16表明CHB患者血清中IL-4的水平显著低于非感染人群，但在接受抗病毒治疗后，血清中IL-4水平显著升高并伴随HBVDNA载量降低。此外，在肝癌细胞系中，IL-4可显著抑制HBV的基因表达和复制1刀。但也有一些证据18显示，IL-4可能有利于HBV的持续感染。因此，IL-4在HBV持续感染中可能具有双重作用，仍然需要进一步的研究，阐明具体机制。IL-15是一种调控NK细胞、

10、NKT细胞以及CD8T淋巴细胞功能和稳态的细胞因子，具有抗肿瘤和抗病毒的作用。IL15能够显著增加特异性CD8+T淋巴细胞同时IL-15水平也与NK细胞功能恢复存在一定的正相关性；在小鼠模型中,肝内过表达的IL-15能够以IFN依赖的方式抑制HBV复制19n15也可与IFNa协同增强特异性CD8+T淋巴细胞功能，进而发挥抗病毒作用20。上述结果表明IL-15具有活化抗HBV的特异性和非特异性免疫反应，特别是增强抗HBV细胞免疫的活性。IL-21主要来自于滤泡辅助性T淋巴细胞、Thl7以及NKT细胞，其受体广泛分布于多种细胞，具有调节B淋巴细胞、CD4+和CD8+T淋巴细胞活性,发挥抗肿瘤和抗病

11、毒等多种功能。笔者前期研究21发现,急性HBV小鼠模型血清中IL-21水平显著高于慢性HBV小鼠将IL-21表达质粒注射到慢性HBV小鼠后可清除体内HBV提示IL-21具有抗HBV治疗的潜在可能性。进一步将携带IL-21基因的腺相关病毒(AAV)基因治疗载体(AAV-IL-21)注射到数种CHB小鼠模型，结果表明AAV-IL-21具有良好的治疗效果，并揭示IL-21主要是通过活化杀伤性CD8T淋巴细胞而发挥抗HBV功能。也有报道22显示，IL-21通过逆转CD8+T淋巴细胞耗竭状态，加速HBsAg的清除而发挥抗病毒作用。这些研究均表明IL-21具有作为新的治疗HBV候选分子的潜能。但是值得注意

12、的是IL-21对HBV的清除与年龄有关23,同时持久性高水平IL-21可能导致HBV相关的肝损伤24。因此，需优化精准个体治疗方案，避免或降低治疗过程中的不良后果及风险。13IL-6/12家族IL-6是单核细胞活化后产生的一种多效的细胞因子，同时具备促炎和抗炎活性。研究25表明CHB患者血清中IL-6水平显著高于非感染人群，并且高水平IL-6可促进肝细胞癌增殖，因此与不良预后有关。但是也有研究26显示JL-6能够显著抑制CCCDNA转录活性，降低HBV复制。因此,IL-6的多效性在HBV治疗中可能是一把双刃剑，对其应用的推进仍需要开展更深入的研究工作。IL-12是一种由树突状细胞、巨噬细胞、B

13、淋巴细胞等免疫细胞分泌的炎症因子，具有促进幼稚T淋巴细胞向Thl分化、调节细胞毒性T淋巴细胞(CTL)和NK细胞的杀伤能力等功能。在急性HBV患者中，血清IL-12水平显著升高；而在CHB患者中，IL-12表达水平较低，提示IL-12可能具有抗HBV功能27-28。在CHB小鼠模型上，采用IL-12与乙型肝炎疫苗联合疗法，发现IL-12能够打破HBV特异性CD4T淋巴细胞的免疫耐受，激活特异性CD8T淋巴细胞反应，实现HBV清除，且在部分小鼠可实现HBV表面抗体(抗-HBS)血清学转化29。相关研究30也进一步证实IL-12具有恢复HBV特异性CD8T淋巴细胞的抗病毒功能。这些证据都显示IL1

14、2在CHB治疗中具有潜在的应用前景。IL-27是一种主要由活化的树突状细胞和巨噬细胞分泌，并在固有免疫和适应性免疫中发挥重要作用的多效型细胞因子。在HBV感染中，研究31发现IL-27可促进IFNAl表达，进而抑制HBV的基因表达和复制；也有研究32表明IFN刺激基因(ISG)三基序蛋白25(TRlM25)能显著抑制HBV,在此过程中IL-27也发挥关键作用，因此IFNIL27-TRIM25信号轴可能是新的抗病毒靶点。止矽卜，在适应性免疫方面，研究33揭示IL-27能够有效增强B淋巴细胞免疫反应，改善总抗体产生能力及提高针对HBsAg的IgG和IgM分泌量,进而显著降低血清中HBsAg和HBV

15、DNA水平。但IL-27在HBV感染的免疫中也可能通过发挥促炎作用造成肝损伤。所以在临床转化前，需深入探究IL-27的作用机制，据此优化CHB的治疗方案。1.4 IL-IO家族IL-IO作为一种重要的免疫调节因子，主要具有抑制促炎因子分泌、终止炎症反应以及促进B淋巴细胞分化产生抗体的能力。目前研究认为IL-IO可通过抑制过度免疫反应，起到保护机体的功能，但也能抑制病原体清除,进而造成病原体持续感染。在HBV慢性感染过程中，血清中IL-IO的异常升高与HBVDNA载量和肝脏炎症相关，这可能是引起HBV慢性化甚至促进纤维化进展的重要原因之一；值得注意的是，在淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒感染的小鼠模型

16、中，通过拮抗阻断IL-IO受体可促进病毒清除34o上述研究提示通过阻断IL-IO受体，抑制IL-IO的功能发挥有可能遏制HBV慢性感染。1.5 IL-17家族IL-17主要由Thl7产生并分泌，具有促进炎症反应的功能。与其他促炎因子相似，在HBV感染中，IL-17与肝损伤、肝硬化及肝细胞癌的发生密切相关。在CHB感染中,IL-17的分泌异常将加重炎症反应，促进肝纤维化、肝硬化等35。由此可见，IL-17在HBV相关疾病进展中发挥了关键作用。体外实验36表明，IL-17具有通过提高黏病毒抗性蛋白A和人寡聚腺甘酸合成酶的表达进而抑制HBV复制的能力，上述研究尽管提示IL-17具有抗HBV活性，但是

17、考虑到其在体内可诱导肝病进展，将其应用于抗病毒治疗应谨慎。2集落刺激因子(CSF)CSF家族主要包括粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、粒细胞集落刺激因子(G-CSF)和巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)。GM-CSF具有诱导树突状细胞成熟、分化以及促进抗原递呈细胞的呈递能力，因此被用作抗肿瘤或抗病毒的免疫治疗佐剂。Wang等37发现HBV转基因小鼠经GM-CSF预处理后再接种乙型肝炎疫苗，可打破免疫耐受状态，激活HBV特异性体液免疫(HBSAg血清学转化)和CTL反应，促进病毒清除。需要注意的是，GM-CSF的不当使用也可能会导致免疫抑制反应。对GM-CSF抗病毒机制及安全性的深入

18、研究有可能推动GM-CSF组合乙型肝炎疫苗的治疗方式进入临床转化。3干扰素(IFN)IFN自发现以来，已成为一种被广泛应用的抗病毒治疗药物。IFN家族主要分为I、II和I型IFN:I型IFN主要包括IFNa和IFN,型IFN为IFNY,I型IFN包括IFN入LIFN入2、IFN入3和IFN入4。大量的研究已经证实尽管存在一定副作用，IFNa在CHB患者治疗中具有良好的抗病毒效果，特别是聚乙二醇(PEG)修饰进一步延长了体内IFNc(的生物学活性，使得PEG-IFNe(成为临床上主要的抗病毒药物之一。IFNa的抗HBV作用不仅涉及众多的免疫调控反应，也涉及到肝细胞内的直接抗病毒过程。IFNa可通

19、过诱导ISG的表达,从而抑制HBV的基因表达和复制。在一项体外感染实验38中，研究发现高剂量的IFNa除了可以有效抑制HBV还能够引起CCCDNA发生脱氨基反应形成无瞟岭无嚓陡位点（AP位点）后被核酸内切酶降解。因此IFN是少数能够直接降解cccDNA的细胞因子，但该作用是在过高剂量下的体外实验系统观察到的，这意味着该研究仍处于前期研究阶段。另一方面，在小鼠模型及患者中，IFNa通过发挥免疫调节作用，激活NK细胞、HBV特异性B淋巴细胞和T淋巴细胞等效应，最终实现HBV清除。IFNa具有许多亚型,不同亚型展现出了不同程度的抗病毒和抗细胞增殖等生物学功能。Chen等39研究发现IFNl4在体外和

20、小鼠模型内均表现出最优的抗HBV效果该工作为优化IFNa的抗HBV治疗提供了新选项。此外，IFNa还可同临床一线药物核苗（酸）类似物联用，提高抗病毒治疗效果。另一方面，虽然IFNa在抗病毒治疗中具有良好的效果，但是治疗前需要评估潜在的风险和不良反应，并根据不同患者特征制订个体化治疗方案以期达到更好的临床治疗效果，并降氐副作用。除了I型IFN外，和I型IFN也具有类似的抗HBV功能,如型IFN能诱导脱氨基作用降解肝细胞内的cccDNA也能诱导活化HBV特异性T淋巴细胞促进HBV清除40;HI型IFN也可通过诱导肝细胞产生ISG,进而抑制HBV的基因表达和复制41。4转化生长因子B（TGFB）TG

21、FB主要包括TGFLTGF2和TGF33,在调控免疫系统和抗病毒感染中发挥双重作用。一方面，TGFB可以增强Treg活性介导抗炎作用；另一方面，TGFB促进Thl7分化并分泌促炎因子。许多证据表明HBV感染能够提高TGFB的表达，促进细胞外基质沉积，进而破坏肝脏结构引起肝损伤。但也有研究42表明，TGF通过激活脱氨基反应诱导病毒cccDNA的降解。深入研究TGFB的抗病毒机制或许对TGF应用于CHB治疗具有指导意义。5趋化因子趋化因子是一类小分子蛋白，能够促进白细胞、内皮细胞和上皮细胞的定向运动，参与肿瘤转移、慢性炎症以及自身免疫性疾病等。趋化因子主要包括CXC家族、CX3C家族、CC家族和C

22、家族，其中同HBV关系最密切的是CXC家族。YoShiO等43发现在HBV急性感染的人和黑猩猩中，血清中CXC配体(CXCL)9、CXCLI0、CXCLll和CXCL13的水平显著升高而在CHB患者中则未观察到，值得注意的是，患者在抗病毒治疗中，随着HBsAg血清学的转化可观察到CXCL13的升高，推测CXCL9、CXCLlO.CXCLll和CXCL13的水平与HBsAg血清学转化有关；止匕夕卜,肝脏中CXCL13的高表达有利于淋巴细胞浸润，为CD8+T淋巴细胞的抗病毒反应提供有利的微环境44。除了CXC家族，最近一项研究45发现在小鼠模型中，CC配体9可以活化HBV特异性CD8T淋巴细胞加速

23、HBV清除。综上，趋化因子可能参与介导抗HBV的特异性免疫反应，并且部分成员可能作为CHB治疗的靶点。总体上,目前对于趋化因子在HBV感染中作用的研究尚不充分。6小结HBV持续感染仍是全球范围内的一个重大公共卫生问题，每年约有60万人死于HBV相关的肝脏疾病,因此急需研发新的抗病毒治疗策略和药物，提高临床治愈率。鉴于在CHB过程中,HBVCCCDNA长期存在于肝细胞中，且人体免疫系统受到病毒的压制，因此适度提高免疫系统功能可能是治疗HBV最有效的手段。但是,目前对于大多数细胞因子在HBV慢性感染中作用的认识仍不深入，还未充分阐明涉及的生理与病理作用机制。此外，大多数细胞因子具备多种生物学功能，如具有抗病毒功能的同时也加速肝脏疾病进展，或者细胞因子的不同水平呈现出截然不同的抗病毒或促进病毒复制的活性，因此不能对各种细胞因子的抗HBV作用进行简单的定义和划分。目前需要对于不同类型的细胞因子进行更全面的分析研究，鉴定出在体内有潜在治疗价值的细胞因子。对于准备进入临床转化阶段的细胞因子，在临床试验中应结合CHB患者具体的病毒学指标和疾病进展情况，确定受试患者，制订个性化治疗方案。