【关键词】肝炎，乙型，慢性； 细胞因子类； 肝炎，重型 Progression on molucular targets associated with severe acute exacerbation of chronic hepatitis B CHEN Zhi, ZHENG Min. 【Key words】Hepatitis B, chronic; Cytokines; Hepatitis, severe 【First author’s address】State Laboratory of Diagnosis and Treatment for Infectious Diseases, the First Affiliated Hospital, Medical College, Zhejiang University, Hangzhou 310003, China Email: chenzhi@zju.edu.cn 近年来，国内外学者采用一系列新理论、新技术、新方法在研究重型肝炎发病机制的同时，积极寻找可用于早期发现和诊断重型肝炎的分子和靶点；同时，高通量、组合筛查技术以及生物信息学技术的发展，为重型肝炎的早期诊断提供了新的技术手段。 1. 细胞因子：Ando等[1]在HBsAg转基因小鼠中转入HBsAg特异性CD8+细胞毒性T淋巴细胞（CTL），CTL遇到抗原后分泌大量干扰素（IFN）γ，进而引起大量肝细胞坏死，导致小鼠死亡，提示IFNγ在暴发性肝炎（fulminant hepatitise，FH）发生和发展中起重要作用。Ohta等[2]报道IFNγ受体缺失的小鼠对导入HBsAg特异的Th1细胞耐受，证实了IFNγ是FH的发病不可缺少的因素。对重型肝炎患者肝内细胞因子表达的研究结果显示，慢性重型肝炎组IFNγ水平显著高于CHB组和正常对照组，进一步证实上述观点[3]。肿瘤坏死因子（TNF）α在肝细胞凋亡和坏死过程中起着重要作用, Streetz等[4]研究了暴发性肝功能衰竭(fulminant hepatic failure, FHF)患者中TNFα和TNF受体（TNFR）的表达情况，结果显示TNFα/TNFR系统在FHF患者中过度表达。大部分肝细胞可见TNFR1表达增加，其周围浸润的巨噬细胞均呈TNFα阳性表达，并且浸润区域有大量的肝细胞凋亡。这些现象提示TNFα/TNFR系统在FHF发生机制中扮演重要角色，且TNFα表达水平越高的患者预后越差。另外白细胞介素（IL）的作用也越来越被认识，如当慢性肝炎向重型肝炎转化时，IL-6活性增强并伴有HBeAg的清除，这是提示病变进展的较好指标[5]。IL-10的血清含量随着病情的加重而显著下降，提示内源性的IL-10下降可反映肝脏的损伤程度[6]。IL-17主要由CD4+ T淋巴细胞（Th17）分泌，可促进T淋巴细胞介导的肝细胞损伤，通过肝活组织检查发现，组织学活动指数（histologicalactivity index,HAI）评分高的患者外周血和肝脏原位的Th17细胞均显著高于HAI评分低的患者[7]。我们的研究结果显示急性肝炎和慢性重型肝炎患者Th17细胞比例显著高于慢性肝炎中度患者及正常对照组，进一步表明Th17在乙型肝炎病情转变时有较好的预示作用[8]。 2. 趋化因子和黏附分子 ：重型肝炎患者血清中单核细胞趋化蛋白-1 (monocyte chemoattractant protein-1， MCP-1)和巨噬细胞炎性蛋白 (macrophage inflammatory protein，MIP) 1α、MIP-1β浓度明显高于慢性重型肝炎肝功能衰竭组和正常对照组，其升高的时间早于肝内淋巴细胞浸润和肝组织损伤，并可反应肝脏的炎症程度，可作为早期检测指标[9-11]。慢性乙型肝炎患者血清中正常T淋巴细胞表达分泌的调节活化因子水平升高，且其与疾病严重程度有关，在重型肝炎组中最高,因此可作为判断重型肝炎的指标。 研究结果表明，在肝大部分切除引发的肝功能衰竭中趋化因子CXCL1表达水平显著增高[12]。许多研究结果都表明乙型肝炎患者的肝功能障碍程度与血清中CXCL10水平明显相关[13]。CXCL10启动子G 细胞间黏附分子 (ICAM)-1，即CD54，是目前研究较多的细胞黏附分子之一。肝细胞ICAM-1表达水平与肝组织炎症损伤程度呈正相关，当感染HBV的肝细胞大量表达ICAM-1时，肝组织炎症坏死严重，临床表现为重型肝炎[15-17]。血清中血管细胞黏附分子-1 (vascular cell adhesion molecule，VCAM-1)，即CD106的水平能反映肝炎患者肝损伤程度和肝功能状况[18]。 3. Toll样受体（toll like receptor，TLR）：Xing等[19]应用流式细胞术检测早期和晚期肝功能衰竭患者单核细胞TLR4的表达，发现其比对照组明显升高；在用小鼠肝脏损伤模型探讨TLR影响肝损伤发生和发展的机制中发现，TLR3信号可以通过下调巨噬细胞TLR4的表达，从而减轻内毒素诱导的小鼠暴发性肝损伤，另一方面，CpG-TLR9能特异性募集和活化肝脏自然杀伤（nature kill,NK）T淋巴细胞，并加重刀豆球蛋白A（Con A）诱发的小鼠急性肝损伤[20]。有研究显示TLR2、TLR4及血浆脂多糖在重型肝炎的发病机制中起着重要作用,同时TLR2、TLR4与血浆脂多糖的变化密切相关，能较好地预测重型肝炎的发展趋势,可用作评价重型肝炎预后的指标。 4. NK细胞及其受体：越来越多证据证明NK细胞在肝脏损伤和修复中起着重要作用。Zou等[21]发现乙型肝炎重度患者外周血中的NK细胞比正常人、轻度慢性肝炎和肝硬化患者少，同时免疫组织化学结果表明重度患者的肝脏中CD4+、CD8+和CD56+细胞都比其他组高，说明NK细胞与乙型肝炎重症化有着紧密的联系。刘映霞等[22]检测乙型肝炎患者NK细胞受体NKG2D的表达，结果显示重型乙型肝炎患者的NKG2D蛋白表达量明显高于正常及慢性乙型肝炎患者，另外还发现NKG2D抗体能阻断NK细胞对肝癌细胞HepG2的细胞毒作用，推测乙型肝炎外周血NK细胞和肝组织内细胞毒细胞NKG2D过度表达与重型肝炎的发生相关。Vilarinho等[23]在小鼠重型肝炎模型中对非经典NK T淋巴细胞上的NKG2D进行封闭能阻止该细胞介导的急性肝炎和肝损伤，提示NK T淋巴细胞上的NKG2D是重型肝炎潜在的诊疗靶点。Chen等[24]的研究结果表明NKG2D的配体（Rae1和Mult-1）在肝脏中显著上升，从而激活了NK细胞引起严重的肝损伤，该过程需要NK T淋巴细胞分泌IFNγ和IL-4的辅助，从而激活其他免疫细胞引发更严重的肝损伤。 5. 巨噬细胞/免疫凝血系统：fgl2凝血酶原酶属于纤维蛋白原超家族，由活化的巨噬细胞或内皮细胞产生，可直接催化凝血酶原为有活性的凝血酶，从而启动快速凝血过程，促使纤维蛋白原转化为纤维蛋白，促进血栓形成，在重型肝炎发病机制中起重要作用。Zhu等[25]报道，fgl2凝血酶原酶在重型肝炎患者的外周血单个核细胞和肝组织中均有特异性高表达,且与疾病的严重程度相关，用针对fgl2特异性抗体和反义RNA进行干预可明显提高实验动物的存活率，提示fgl2凝血酶原酶可引发肝脏纤维素沉积和微循环障碍，最终导致肝细胞坏死，从而成为重型肝炎发生的重要分子机制之一，为开辟新的诊疗方法提供了理论基础和靶目标。 6. 调节性T淋巴细胞：除了CTL在病毒性肝炎免疫发病机制中的作用，免疫调节性T淋巴细胞（Tregs）由多种独特的T淋巴细胞亚型组成，虽然所占比例很小，但在保持对自身抗原和外来抗原耐受方面具有极其重要的作用[26]。近期特异性免疫调节细胞CD4+CD25+ Tregs在病毒性肝炎中的重要作用引起了广泛关注。有学者将腺病毒编码的CTLA-4Ig（AdCTLA-4Ig）注入脂多糖诱导的FHF小鼠体内，发现治疗组小鼠全部存活，肝出血性损伤及血清ALT水平显著降低；我们的研究结果也证实了CTLA4与肝炎重症化密切相关[27]。Xu等[28]证实与正常人相比，慢性重度乙型肝炎患者外周血和肝脏组织内CD4+CD25+ Treg细胞均明显增多，其Foxp3阳性细胞和炎症细胞在肝脏内急剧聚集,提示Treg的状态也可以成为重型肝炎的检测指标之一。 7. 程序性死亡受体-1（programmed Death-1, PD-1）：PD-1在肝炎重症化中的作用也根据疾病的发生和发展不同而有不同的变化，在慢性肝病重症化时，B7-H1和B7-DC在枯否细胞、肝窦内皮细胞和白细胞中表达均升高，且炎症坏死的程度与PD-1水平相关[29]。在HBV慢性感染过程中，PD-1在功能受损伤的CD8+ T淋巴细胞上调，用抗体阻断PD-L1可以增强T淋巴细胞的功能。我们已有的研究结果表明，慢乙型肝炎患者外周血单核细胞上PD-1、PD-L1的表达水平较急性乙型肝炎患者和正常对照明显升高，但PD-L2水平无变化；慢性乙型肝炎患者外周血HBV抗原特异性CD8+ T淋巴细胞上PD-1表达水平较急性乙型肝炎患者和正常对照明显升高，且与血清HBV DNA滴度呈正相关，抗病毒可促使患者抗原特异性CD8+ T淋巴细胞上PD-1水平下降；PD-1/PD-L1信号途径的阻断可显著促进慢性乙型肝炎患者外周血单核细胞的增殖和IFNγ的产生[30]。Zhang等[31]在研究患者的急性肝功能衰竭机制时发现PD-1的“刹车”效果——高表达时特异性抑制机体的免疫反应，能减轻肝脏损伤；低表达则会失去对反应的控制，易导致急性肝功能衰竭发生。这些报道提示PD-1可成为预测乙型肝炎是否有重症化倾向的指标之一,但需要结合患者的具体情况来作出判断。 8. HBV基因变异：除了免疫系统失调外，病毒变异也是乙型肝炎重症化的重要因素之一。前C区发生变异不能表达HBeAg时，免疫耐受被打破而导致重型肝炎的发生。HBV前C区的突变也可影响HBx蛋白的编码，影响肝细胞凋亡。另外C基因的核心启动子（BCP）的变异是近年HBV基因变异研究的新热点。重型肝炎病例中BCP有较高的变异率，例如Ozasa等[32]对感染HBV后暴发性肝病和自限性的急性肝炎患者前C区和C区突变频率进行比较，结果显示，在重型肝炎中前C区 (G 乙型肝炎重症化是一个多因素相互促进、相互制约的复杂过程。免疫细胞及其分泌的多种细胞因子、趋化因子和黏附分子积极参与了重型肝炎的发生、发展，并在其中发挥重要作用。随着对重型肝炎发生机制的进一步深入研究，各种致病因素的作用、相互关系将更加明了。用新的诊断技术对肝炎患者进行各种细胞和因子的检测，综合评估患者的免疫状态、肝脏损伤、病变的进展趋势，可以尽早地发现乙型肝炎患者重症化的倾向，做到早诊断、早干预，达到降低发病率和病死率的目的。 参 考 文 献 [1]Ando K, Moriyama T, Guidotti LG, et al. Mechanisms of class I restricted immunopathology. A transgenic mouse model of fulminant hepatitis. J Exp Med, 1993, 178: 1541-1554. [2]Ohta A, Sekimoto M, Sato M, et al. Indispensable role for TNF-alpha and IFN-gamma at the effector phase of liver injury mediated by Th1 cells specific to hepatitis B virus surface antigen. J Immunol, 2000, 165: 956-961. [3]Zou Z, Li B, Xu D, et al. Imbalanced intrahepatic cytokine expression of interferon-gamma, tumor necrosis factor-alpha, and interleukin [4]Streetz K, Leifeld L, Grundmann D, et al. Tumor necrosis factor alpha in the pathogenesis of human and murine fulminant hepatic failure. Gastroenterology, 2000, 119: 446-460. [5]Songle H, Binh VQ, Duy DN, et al. Serum cytokine profiles associated with clinical presentation in Vietnamese infected with hepatitis B virus. J Clin Virol, 2003, 28: 93-103. [6]Zheng Y, Lu MQ, Li J, et al. Detection of serum concentration of tumor necrosis factor alpha, interleukin-10, and interleukin-15 and their clincal significance in patients with hepatic failure. Zhonghua Ganzangbing Zazhi, 2007, 15: 62-63.(in Chinese) 郑宇，卢明芹，李骥，等.重型肝炎患者血清肿瘤坏死因子α与白细胞介素10和15水平的研究.中华肝脏病杂志,2007,15:62-63. [7]Zhang JY, Zhang Z, Lin F, et al. Interleukin-17-producing CD4(+) T cells increase with severity of liver damage in patients with chronic hepatitis B. Hepatology, 2010, 51: 81-91. [8]Wei W, Jie L, Feng C, et al. Circulating Th17 cells frequency is associated with the disease progression in HBV infected patients. J Gastroenterology, in press 2010. [9] [10]Leifeld L, [11]Marsillach J, Bertran N, Camps J, et al. The role of circulating monocyte chemoattractant protein-1 as a marker of hepatic inflammation in patients with chronic liver disease. Clin Biochem, 2005, 38: 1138-1140. [12]Kanemura H, Kusumoto K, Miyake H, et al. Geranylgeranylacetone prevents acute liver damage after massive hepatectomy in rats through suppression of a CXC chemokine GRO1 and induction of heat shock proteins. J Gastrointest Surg, 2009, 13: 66-73. [13]Wang J, Zhao JH, Wang PP, et al. Expression of CXC chemokine IP [14]Deng G, Zhou G, Zhang R, et al. Regulatory polymorphisms in the promoter of CXCL10 gene and disease progression in male hepatitis B virus carriers. Gastroenterology, 2008, 134: 716-726. [15]Zheng RD, Xu CR, Zhang MF, et al. Effects of interferon on hepatic intercellular adhesion molecule-1 expression in patients with chronic hepatitis B. Nanfang Yike Daxue Xuebao, 2008, 28: 878-879, 882.(in Chinese) 郑瑞丹，徐成润，张闽峰，等.干扰素治疗慢性乙型肝炎患者肝组织细胞间粘附分子-1的表达.南方医科大学学报，2008，28: 878-879,882. [16] [17]Lu JC, Zang DA, Jiang H. Detection of TNF-α, sICAM-1and IL 鲁家才,詹东昂,江华.乙型肝炎患者血清TNF-α、sICAM-1、IL-8水平的检测分析.微循环学杂志,2008,18:65,67. [18]Jia DQ, Wu WG, Zheng XL, et al. The level changes of cytokines and adhesion molecules in viral hepatitis and their clinical significance. Zhonghua Neike Zazhi, 2004, 43: 533-534. (in Chinese) 贾道全,武卫国,郑雪莲,等.病毒性肝炎患者细胞因子和黏附分子水平的变化及其临床意义.中华内科杂志,2004,43:533-534. [19]Xing T, Li L, [20]Zhang H, Gong Q, Li JH, et al. CpG ODN pretreatment attenuates concanavalin A-induced hepatitis in mice. Int Immunopharmacol, 2010, 10: 79-85. [21]Zou Z, Xu D, Li B, et al. Compartmentalization and its implication for peripheral immunologically-competent cells to the liver in patients with HBV-related acute-on-chronic liver failure. Hepatol Res, 2009, 39: 1198-1207. [22]Liu YX, Zhang X, Lin M, et al. Relationship between expression of NKG2D gene in immunocytes and severity of paients with chronic hepatis B. Zhongguo Xiandai Yixue Zazhi, 2006, 16: 1970 -1973.(in Chinese) 刘映霞,张鑫,刘敏,等.慢性乙型肝炎免疫细胞NKG2D表达在肝病重型化中的作用.中国现代医学杂志，2006,16:1970-1973. [23]Vilarinho S, Ogasawara K, Nishimura S, et al. Blockade of NKG2D on NKT cells prevents hepatitis and the acute immune response to hepatitis B virus. Proc Natl Acad Sci U S A, 2007, 104: 18187-18192. [24]Chen Y, Wei H, Sun R, et al. Increased susceptibility to liver injury in hepatitis B virus transgenic mice involves NKG2D-ligand interaction and natural killer cells. Hepatology, 2007, 46: 706-715. [25]Zhu C, Sun Y, Luo X, et al. Novel mfgl2 antisense plasmid inhibits murine fgl2 expression and ameliorates murine hepatitis virus type 3-induced fulminant hepatitis in BALB/cJ mice. Hum Gene Ther, 2006, 17: 589-600. [26]Chatenoud L, Salomon B, Bluestone JA. Suppressor T cells--they're back and critical for regulation of autoimmunity! Immunol Rev, 2001, 182: 149-163. [27]Peng G, Li S, Wu W, et al. Circulating CD4+ CD25+ regulatory T cells correlate with chronic hepatitis B infection. Immunology, 2008,123: 57-65. [28]Xu D, Fu J, Jin L, et al. Circulating and liver resident CD4+CD25+ regulatory T cells actively influence the antiviral immune response and disease progression in patients with hepatitis B. J Immunol, 2006, 177: 739-747. [29]Kassel R, Cruise MW, Iezzoni JC, et al. Chronically inflamed livers up-regulate expression of inhibitory B7 family members. Hepatology, 2009, 50: 1625-1637. [30]Peng G, Li S, Wu W, et al. PD-1 upregulation is associated with HBV-specific T cell dysfunction in chronic hepatitis B patients. Mol Immunol, 2008, 45: 963-970. [31]Zhang Z, Zhang JY, Wherry EJ, et al. Dynamic programmed death 1 expression by virus-specific CD8 T cells correlates with the outcome of acute hepatitis B. Gastroenterology, 2008, 134: 1938- 1949, e1-3. [32]Ozasa A, Tanaka Y, Orito E, et al. Influence of genotypes and precore mutations on fulminant or chronic outcome of acute hepatitis B virus infection. Hepatology, 2006, 44: 326-334. （收稿日期： （本文编辑：朱红梅） 中华肝脏病杂志版权 |