治療慢乙肝的新策略——免疫療法|深度綜述

治療慢乙肝的新策略——免疫療法|深度綜述

導讀

每年只有不到1%的慢性乙型肝炎病毒(HBV)感染患者被抗病毒治療治癒。因此,HBV感染需要長期治療,這對於患者和衛生系統來說都是負擔。由於治癒伴隨著抗病毒免疫的恢復,所以需要“直接抗病毒治療+免疫治療”的聯合療法。目前已有大量的研究來確定導致慢性感染患者HBV免疫應答失敗的決定因素。本文將系統性地論述慢性HBV感染患者免疫功能障礙的機制,以及正處於開發階段的免疫治療策略。

對於2.5億慢性HBV感染患者而言,尚無短期的根治性治療方法。由於核苷(酸)類似物(NUCs)可以將病毒複製抑制到低於檢測下限,HBV感染已經被認為是一種可治療的疾病。儘管這一策略在改善與慢性感染相關的病理改變方面很有效,但患者仍有罹患肝細胞癌(HCC)的風險,並面臨著長期治療的經濟和生活負擔。此外,全世界只有不到5%的患者能夠獲得抗病毒藥物,即使在發達國家,治療適應證也僅限於那些發生炎症性肝病的患者。

NUCs的侷限性包括它們僅在逆轉錄階段(HBV複製的後期)發揮作用作用,而病毒的持續形式——共價閉合環狀DNA(cccDNA),在感染細胞的細胞核中保持不變。因此,HBV DNA可能會繼續整合,HBsAg可能會持續分泌。每年只有不到1%的HBV感染患者能夠被治癒。所以,需要長期使用NUCs治療,當停藥後,大多數患者的HBV DNA再激活,一些患者出現肝臟炎症和其他危及生命的症狀。

因此,目前治療慢乙肝的目標是通過短期的治療,使病毒受到長期的控制,並最終治癒HBV感染。這可能需要靶向病毒的協同治療,並通過增強免疫反應以清除受感染的肝細胞病毒池。

一、慢性HBV感染治癒的定義

慢性HBV感染的完全治癒的定義為:根除HBV,包括肝細胞內的cccDNA和已經整合的HBV DNA。

功能性治癒的定義為:在完成有限治療週期之後,血清HBsAg和HBV DNA持續檢測不到,伴或不伴HBsAg血清學轉換,殘留cccDNA可持續存在,肝臟炎症緩解和肝組織病理學改善,HCC發生率顯著降低。

部分治癒的定義為:在完成有限療程後,血清中可檢測到的HBsAg,但持續檢測不到HBV DNA。

需要注意的是,HBV不僅通過cccDNA持續存在,還可通過整合到宿主基因組中存在。這種整合的DNA不復制HBV,但仍能表達HBV抗原,包括HBsAg。此外,cccDNA在HBV清除後仍持續存在數十年,這可以解釋達到HBV清除的患者在免疫抑制時為何HBV會再激活。這也表明HBV感染完全由免疫反應控制。

因此,國內外推薦的理想治療目標是實現功能性治癒,其類似於急性HBV感染後自發性病毒清除的狀態,標誌著慢乙肝的持久免疫學控制。

二、免疫控制

在急性感染的消退期(此期幾乎100%的肝細胞被感染),HBV特異性免疫反應的有效性是顯著的。急性HBV感染消退期患者的CD4和CD8þ細胞有很強的抗病毒反應。這些細胞可產生抗病毒細胞因子,並刺激B細胞激活。B細胞產生抗-HBs,清除血液循環中的抗原和病毒,防止或限制再感染,同時產生抗HBeAg和抗HBV核心抗原(HBcAg)。

而在免疫反應的程度和功能方面,急性HBV感染消退期患者和慢性感染患者間差異明顯。慢性HBV感染患者的免疫效應細胞較低且免疫反應不足。儘管如此,但有研究表明,激活慢性HBV感染患者的免疫系統能清除病毒。

1. T細胞

HBV感染的免疫控制需要HBV特異性T細胞參與。其抗病毒功能介導急性HBV感染的消退。因此,大多數關於慢性HBV感染患者免疫功能障礙的研究都集中在T細胞的活性上,尤其是CD8+細胞。

在慢性HBV感染患者中,病毒特異性T細胞的衰竭可能是由抗原特異性缺失、效應T細胞缺乏擴增能力和功能適應引起的。

在慢性感染患者中,持續的抗原暴露導致T細胞衰竭(失活)和抑制性受體表達增加。抑制性受體(如PD-1、CTLA4和TIM3)啟動的信號轉導可抑制免疫細胞激活。這種功能性免疫耐受,即T細胞不再識別或響應HBV抗原,是免疫治療策略的主要障礙。

能抑制T細胞活化的信號通路有多種,所以很難通過單一途徑恢復T細胞對HBV的反應能力。可能需要協同刺激T細胞和阻斷抑制信號,誘導一個有利於T細胞擴增的環境或通過過繼性T細胞療法完全避免T細胞功能障礙。

2. 自然殺傷(NK)細胞

先天效應細胞,如自然殺傷(NK)細胞、γδT細胞和粘膜相關不穩定T細胞,可促進疾病的病理學進展,但這些並非是針對HBV的特異性細胞。

NK細胞的細胞溶解活性與肝臟炎症有關,前者可以殺死活化的T細胞,減少HBV特異性T細胞的數量。

與血液相比,NK細胞在人類肝臟中高度富集,這使得NK細胞能降低T細胞介導的HBV相關免疫反應,或者作為先天免疫治療的靶點。

3. B細胞和抗體

抗原與B細胞受體結合,誘導B細胞向漿細胞分化,刺激抗體分泌。針對HBsAg的抗體是疾病診斷的生物標誌物,而針對HBeAg的抗體用於區分慢性HBV感染的各個階段。除了產生抗體外,我們對HBV特異性B細胞的表型或功能知之甚少,例如它們作為抗原呈遞細胞的能力及其細胞因子表達譜。

4. 肝臟的微環境

肝臟是進行三大營養物質(碳水化合物、蛋白質和脂質)代謝以及清除毒素和細菌的重要器官。肝臟中的免疫細胞受到特殊的調節,以避免局部抗原反應的不當激活和器官損傷(圖1)。

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圖1 肝臟的免疫抑制機制。

肝臟有許多信號通路,後者經環境因素和細胞因子激活後可調節免疫反應。Kupffer細胞、肝星狀細胞、調節性T細胞和骨髓來源抑制細胞可產生具有免疫抑制作用的TGF-β、IL10和精氨酸酶。NK細胞可通過接觸依賴性途徑清除HBV特異性CD8+T細胞。由於抑制T細胞介導的免疫應答機制的複雜性,針對單個分子或通路的藥物不太可能有效。DC:樹突細胞;HSC:肝星狀細胞;Treg:調節性T細胞。

由於肝竇內血流緩慢,循環免疫細胞有足夠的機會與肝細胞和肝竇內襯細胞(如Kupffer細胞、肝竇內皮細胞和肝星狀細胞,這些細胞都能使T細胞失活)相互作用。

肝臟的微環境導致了HBV特異性T細胞的低數量,通過免疫療法調節肝臟環境可能在恢復機體抗HBV的免疫能力方面發揮關鍵作用。

三、免疫療法

免疫療法的直接目的是恢復對HBV的免疫狀態,在不進行抗病毒治療的情況下獲得對病毒的長期控制能力,並顯著增加功能性治癒患者的比例。

(一)刺激固有免疫系統

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基於干擾素的治療被認為是一種免疫調節策略。治療中使用的干擾素(IFN)-α2具有抗病毒作用,但其也能影響不同免疫細胞的活化狀態。雖然IFN-α2可以治癒HBV感染,但會產生許多副作用,限制了其單獨用藥的療效。不過,在新抗病毒藥物聯合治療的臨床試驗中,多會使用IFN-α作為免疫調節劑,這可能會提高應答率並縮短IFN-α的治療窗。

先天免疫反應不是抗原特異性的,但其能產生抗病毒和T細胞極化相關細胞因子,向T細胞呈遞抗原,並能通過改變肝臟微環境刺激過度耐受的免疫反應。

模式識別受體(pattern recognition receptor,RRR)是一類主要表達於固有免疫細胞表面、非克隆性分佈、可識別一種或多種病原體相關分子模式(PAMP)的識別分子。RRR是固有免疫中免疫受體的代表,其與PAMP的相互識別和作用是啟動固有免疫應答的關鍵。在抗病毒過程中,RRR除了能刺激具有抗病毒作用的細胞因子合成之外,其活化能促進抗原遞呈和影響肝臟微環境(圖2)。

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圖2 模式識別受體激動劑

先天免疫反應激活後可產生具有抗病毒活性的細胞因子,增加抗原呈遞,並改變肝臟微環境。然而,細胞因子如IFN-α、IFN-β和腫瘤壞死因子(TNF)也能誘導慢性感染患者的免疫耐受,進而限制持續性免疫控制。

(二)激活適應性免疫反應

激活適應性免疫反應似乎是控制和治療HBV感染的關鍵。其策略包括激活針對受感染細胞表面分子的抗體,激活抗原特異性T細胞的檢查點抑制劑,用基因修飾的T細胞進行細胞治療,以及治療性疫苗。

針對HBV的治療性疫苗需要克服HBV特異性免疫耐受機制。由於HBV感染的自然消退過程伴隨著持續終身的T細胞和抗體介導的免疫反應,所以這些疫苗需具備誘導HBV特異性B/T細胞免疫反應的能力。

需要不同的成分來誘導廣泛的、表位特異性的、多功能的效應T/B細胞。為了實現這一點,疫苗必須遞送覆蓋多種基因型的抗原,以誘導持久的適應性免疫反應,從而根除HBV感染的肝細胞並防止未感染的肝細胞的重新感染。

然而,所有的治療性疫苗策略都面臨著一種挑戰:在高水平HBV抗原存在的情況下消除T細胞的耐受性。因此,降低病毒抗原載量應被視為治療性疫苗接種成功的關鍵因素。

2. 激活B細胞

在急性HBV感染消退過程中,誘導功能性B細胞反應和產生針對HBV抗原的抗體是必需的,並且是HBV治癒的重要標誌。

3. 免疫檢查點抑制劑

PD-1是大多數HBV特異性T細胞均可表達的抑制性受體,目前正在研發干擾PD-1與其配體PD-L1相互作用的藥物。阻斷這種相互作用的藥物可增加HBV特異性T細胞的數量和增強後者的功能,並增加了B細胞的抗體產量。

其他免疫抑制受體,如CTLA4和TIM3,也可能使HBV特異性T細胞失活,但針對慢性HBV感染的靶向治療尚未進入臨床開發階段。

4. T細胞重定向

通過將對HBV有免疫力的供者的骨髓移植到慢性感染患者體內,為後者進行免疫重建,可以清除後者肝臟中的HBV。

展望

慢性HBV感染以病毒特異性T/B細胞的數量減少和功能缺陷為特徵。許多慢性HBV感染患者的血液樣本中幾乎檢測不到病毒特異性T細胞,它們暴露在能抑制HBV特異性免疫反應的抑制機制網絡中。雖然抗體反被用作免疫控制成功的標誌,但學界對B細胞的抗病毒反應卻知之甚少。產生或擴增HBV特異性B/T細胞應成為HBV感染免疫治療的一個目標,且需要將免疫學研究納入臨床試驗,以識別與HBV治癒相關的生物標誌物。

醫脈通編譯自:Adam, Gehring, Ulrike, et al. Targeting Innate and Adaptive Immune Responses to Cure Chronic HBV Infection.[J].Gastroenterology 2019;156:325–337

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