文献速递 | 共信号受体调节在乙型肝炎病毒治疗中的潜力

2024-08-23 17:12

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乙型肝炎病毒(HBV)是一种DNA病毒,其神通广大之能够引起持续性感染,最终导致肝硬化和肝细胞癌。HBV具有独特的逃避先天免疫系统检测的能力,特别是CD8+ T细胞通过产生抗病毒细胞因子和消除受感染的肝细胞。

慢性HBV感染通常经历一个“高复制、低炎症期”的早期阶段,由于抗病毒药物在感染早期效果不佳,免疫调节成为增强其抗病毒效果的潜在补充策略。逆转CD8+ T细胞功能障碍是治疗慢性HBV感染的关键,但具体的分子靶点尚不清楚。HBV感染中T细胞功能障碍的独特特征有待进一步探索。

近日,来自意大利圣拉斐尔生命健康大学的Matteo Iannacone研究小组在Cell杂志上发表题为Therapeutic potential of co-signaling receptor modulation in hepatitis B的研究论文,这篇文章追踪了功能障碍HBV特异性CD8+ T细胞的轨迹和命运,发现肝细胞诱导功能失调的CD8+T细胞中的关键共信号受体调节,进一步调节共信号受体,有望治疗慢性HBV感染。

为了揭示HBV特异性功能失调的CD8+ T细胞免疫共信号景观,作者分析了肝脏中肝内启动(hepatocellular priming)的HBV抗原识别后诱导的共抑制和共刺激受体的表达,提供了功能失调的HBV特异性CD8+ T细胞中诱导的共信号受体的图谱,并揭示了干预治疗的潜在靶点(图1)。在上调的共抑制受体中,Pdcd1、Ctla4和Lag3表现最为突出,它们分别编码PD-1、CTLA-4和LAG-3。在早期上调的共刺激受体中,有肿瘤坏死因子(TNF)受体超家族成员,分别是编码OX40和4-1BB 的Tnfrsf4和Tnfrsf9,以及编码ICOS的Icos。

图1:HBV抗原识别后诱导的共抑制和共刺激受体表达

通过研究肝脏功能失调的CD8+ T细胞对共信号受体调节的敏感性,发现肝内启动的功能失调的CD8+T细胞对共抑制受体阻断无反应。作者进一步评估了激动剂单克隆抗体激活ICOS、OX40或4-1BB对功能失调的CD8+ T细胞的影响,是OX40和4-1BB的激动作用,而不是ICOS,引发了肝内白细胞的增加,并导致HBV核心抗原特异CD8+效应T细胞(Cor93 CD8+ T细胞)几乎100倍的扩增,其IFN-g产生和细胞毒性能力显著增强。因此,OX40和4-1BB激动作用导致肝内HBV复制受到抑制,并引发坏死性炎症簇形成,散布在整个肝实质中,尽管免疫检查点抑制剂对肝内启动的功能失调的CD8+T细胞的影响很小,当检查点抑制失败时,4-1BB和OX40激活可恢复T细胞功能,OX40和4-1BB激动有效地将这些细胞转化为抗病毒效应器。

作者还探讨了肝内启动如何产生稳定且异质的功能失调的CD8+ T细胞群,这些细胞在长时间抗原(Ag)刺激下展现出能够自我更新且寿命长的特性。特别是慢性乙型肝炎病毒(CHB)感染背景下,这些功能失调的T细胞与记忆性T细胞在活力和基因表达上存在差异。肝细胞(HC)启动的T细胞表现出独特的寿命和基因表达模式,包括与T细胞衰竭、肝脏驻留记忆(TRM)细胞相关的标记物的高表达,以及IFN-g的低表达。肝内启动产生了稳定且异质的功能失调的CD8+T细胞群。

作者通过RNA速度分析揭示了HC启动的Dys-TRM1、Dys-TSL和Dys-TRM2三个亚群之间的发育关系(图2)。Dys-TRM2的主要亚群主要由Dys-TRM1和Dys-TSL以及增殖细胞构成,且Dys-TRM1和Dys-TSL的Ki67+细胞比例较高。Dys-TRM1和Dys-TSL具有更高的发育潜力和增殖能力,Dys-TSL显示出分化为Dys-TSL和Dys-TRM亚群的能力,体现了高可塑性和增殖潜力,Dys-TSL在T细胞亚群中具有重要地位。

图2: Dys-T层次结构模型

肝内启动的CD8+T细胞展现出与经典T细胞耗竭完全不同的独特功能失调特征,提示其与慢性重组淋巴细胞性感染中的T细胞耗竭在分子机制上有所不同。在慢性抗原刺激下,与OX40相比,4-1BB的刺激能显著促进T细胞的再生和功能恢复。特别是在针对HBV的慢性感染环境中,4-1BB的激活不仅增加了T细胞的数量,还促进了特定功能失调T细胞亚群(SLAMF6+CD48低Dys-TSL)的扩张,并增强了CD8+T细胞对感染细胞的裂解能力,抑制了HBV的复制。表明4-1BB是一个有效的共受体调节靶点,可用于恢复慢性感染中CD8+T细胞的功能障碍状态。

从机制上看,4-1BB激动剂在促进T细胞功能转换中的作用与增殖无关,但能够增强IFN-g的产生,4-1BB在多个功能失调的T细胞亚群中广泛表达,使得其能够启动更全面的T细胞再活化,促进其向分化程度较低、更像祖细胞的状态转变。

在年轻的HBeAg+CHB(乙型肝炎病毒e抗原阳性的慢性乙型肝炎)感染患者中,与OX40配体(OX40L)或阻断抗人PD-1 mAb相比,4-1BBL显著增加了由HBV核心或聚合酶肽库刺激的CD8+T细胞中IFN-g和TNF-a的产生,并上调了CD107a的表达,验证了在HBeAg+CHB患者中,激活4-1BB是恢复功能失调CD8+T细胞活力的最有效方法。

图3:共信号受体调节乙型肝炎

综上所述,这项研究深入探讨了肝细胞启动过程中,共信号受体在功能失调的HBV特异性CD8+ T细胞中的作用,并追踪了这些细胞的轨迹和命运(图3)。尽管阻断共抑制受体对恢复细胞功能效果有限,但激活4-1BB和OX40能将这些细胞转化为抗病毒效应器。长期刺激下,这些细胞形成了具有独特转录谱的具备自我更新、长寿命的异质亚群,包括功能失调的祖细胞/干细胞样TSL亚群和两种功能失调的组织驻留记忆TRM亚群。在慢性感染情况下,仅4-1BB刺激就显示出了抗病毒活性,尤其在HBeAg+慢性患者中,4-1BB激活显著恢复了功能失调的CD8+ T细胞的活力。这项发现为开发针对HBV感染及其并发症的免疫调节剂提供了重要的见解。

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.05.038

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