转化生长因子1在慢性乙型病毒性肝炎抗病

医院订阅哦!医院感染内科陈东兰郑伟强[中国医师进修杂志,,39(7):-.]转化生长因子β1(TGF-β1)在人血小板和哺乳动物骨中含量最高,参与了多种细胞功能,例如细胞生长、细胞凋亡和免疫反应;参与了大多数细胞功能的信号转导通路,并且通过与其他信号通路交叉形成高度复杂的信号网络,故TGF-β1的作用取决于其所处的具体细胞环境。近年,随着研究的深入,临床专家从抗病毒治疗方面进一步揭示了TGF-β1与乙型肝炎病毒(HBV)感染和复制的密切关系,现对TGF-β1在慢性乙型病毒性肝炎(CHB)抗病毒治疗中的研究进展进行综述。一、TGF-β1在CHB中的概述及作用CHB患者病毒的活跃及持续感染,除了取决于病毒本身的生物学特性外,更重要是与宿主的免疫功能状态有关,TGF-β1作为细胞生长和分化的多功能双向调节剂,不仅是调控炎性细胞趋化、成纤维细胞增生以及细胞外基质的合成与降解的组织修复和致癌过程中的重要因子,也参与调节免疫细胞功能及免疫应答,在机体免疫系统中以免疫抑制作用为主,TGF-β1的异常表达诱导机体免疫耐受,可影响HBV感染与复制。研究发现,正常肝细胞中TGF-β1含量较低,但在HBV等各种因素影响下,致肝细胞病变(肝细胞变性、坏死)刺激Kupffer细胞合成和分泌大量的TGF-β1[1]。国内外研究发现,CHB患者外周血TGF-β1的表达明显升高,且与HBV-DNA载量呈显著的正相关。大部分研究认为,临床类型越重,血清TGF-β1水平越高,提示其可能与肝炎严重程度呈正相关。但何泽宝等[2]提出TGF-β1水平与炎性反应程度并不完全一致,这意味着TGF-β1并不是HBV单方面的因素,可能是病毒复制及机体免疫应答状况共同作用的结果。二、TGF-β1与HBV感染机体免疫应答关系1.TGF-β1与HBV感染非特异性免疫细胞因子的关系:在HBV侵入机体短时间内就能迅速启动非特异性免疫,可直接杀死病毒感染的细胞,并诱导后续的特异性免疫应答。HBV在细胞内复制产生的病毒RNA和DNA可触发Ⅰ型干扰素(interferon,IFN)和激活人自然杀伤细胞(NK细胞)。研究发现,TGF-β1可降低NK细胞激活信号,使NK细胞功能受损[3],影响NK细胞的增殖分化,干扰B细胞的免疫球蛋白转换[4],通过干预IFN-γ的合成以非胞溶合的机制抑制肝细胞内HBV基因表达和复制[5],从而降低HBV水平。TGF-β1通过抑制巨噬细胞内IFN-γ诱导的MHC-Ⅱ类分子、协同刺激CD40和IL12p40的表达,从而抑制其抗原呈递功能,阻止机体免疫病理损伤发生。研究发现,TGF-β1可明显抑制树突状细胞(DCs)的成熟和免疫活性,使其识别外来病原体和T细胞分化的能力减弱,从而诱导免疫耐受,其作用可能与TGF-β1下调DCs表面Toll样受体的表达有关[6],不能完全识别病毒的单链RNA和非甲基化的CpGDNA从而阻碍启动下游级联信号,抑制Ⅰ型干扰素分泌,但TGF-β1信号是如何与非特异性免疫反应和炎性因子相互关联的机制尚不清楚。2.TGF-β1与HBV感染体液免疫中抗体的关系:特异性免疫反应构成了机体对抗HBV持续感染和复制的主要免疫反应。在体液免疫方面,人体随着HBV感染的进一步发展,主要以产生抗体中和反应为主。大量数据显示,CD4+T细胞产生大量的细胞因子,并辅助效应细胞毒T细胞和B细胞产生抗体,消灭游离的病毒颗粒并且阻止病毒进入肝细胞和阻止细胞间的病毒传播,但协助清除HBV同时,也导致了免疫损伤,促使肝脏及周围组织Kupffer细胞合成和分泌大量的TGF-β1。TGF-β1是极强的免疫调节剂,不仅可抑制免疫球蛋白的分泌,同时抑制大多数T、B细胞系在体外的增殖和分化[7],可能会影响机体保护性抗体的免疫效果,使HBV不能被有效清除,引起持续的感染,促使疾病向慢性化方向发展。3.TGF-β1与HBV感染细胞免疫中细胞亚群的关系:在细胞免疫方面,TGF-β1与T淋巴细胞之间相互抑制、互相协调,CHB由于其他途径来源的TGF-β1的增多,此平衡被打破,TGF-β1对T淋巴细胞的抑制作用增强,导致初始CD4+T细胞在接受抗原刺激的信号后,Th1、Th2、Th17和调节性T细胞(Treg)等至少4种不同的CD4+T细胞亚群形成的免疫调节网络失衡及细胞免疫功能紊乱,这可能是HBV复制活跃或不能被清除体外的最主要原因之一。高病毒负荷导致Th1/Th2的细胞因子网络失衡,从而加重肝细胞的损伤,使其分泌TGF-β1及其他炎性因子,TGF-β1通过抑制Th1细胞增殖、分化,降低CD8+T细胞免疫活性,使IFN-γ分泌减少,促进肝细胞内HBV基因表达和复制。同时也抑制了NK细胞及巨噬细胞所参与的非特异性免疫反应。研究发现,如果Th2细胞占优势,产生白细胞介素(IL)-10等炎性因子激活Kupffer细胞,合成和分泌大量的TGF-β1,TGF-β1进一步刺激上述细胞,形成逐级放大效应,使TGF-β1持续增高[8-9];TGF-β1直接抑制Th2细胞的分化,削弱体液免疫杀灭HBV的作用,同时减轻肝细胞损伤,导致HBV感染慢性化。统计学分析显示,CHB患者外周血中存在Treg/Th17失衡。一方面,大量的TGF-β1是诱导初始CD4+T细胞分化为Treg的关键因子。Ⅰ型诱导调节性T细胞(Tr1)可释放高水平的TGF-β1、IL-10,抑制Th1和Th2增殖及分泌细胞因子[10];Treg也可直接接触效应细胞如浆细胞、细胞毒性T细胞、NK细胞等,抑制其增殖和TGF-β1的分泌,从而调控机体对HBV感染和复制的免疫应答。HBV的复制可能提高Treg的特征性转录标志物叉头样因子(Foxp3)的表达,诱导Treg的增殖[11],使Treg分泌TGF-β1能力增强。但HBV是如何诱导特异性Treg及TGF-β1的机制尚不明确。另一方面,初始CD4+T细胞在TGF-β1和IL-6的共同作用下经JAK/STAT3通路解除Foxp3对转录因子维甲酸受体相关孤儿受体(retinoicorphanreceptorγt,RORγt)抑制,促进Th17细胞的分化,并产生IFN-γ、IL-17、IL-6等细胞因子诱导炎性因子[12]、趋化因子的表达,介导巨噬细胞、DC细胞等炎性细胞的浸润,合成TGF-β1,参与宿主的抗感染免疫,但并不直接清除HBV。三、TGF-β1与HBV复制与转录最近有些学者提出,TGF-β1可能通过不同的机制刺激HBV复制和免疫反应。TGF-β1由肝细胞和间质细胞产生,是通过其受体和信号通路而影响靶细胞基因的转录水平,近来研究发现,外源TGF-β1能通过在RNA水平抑制HBV核心蛋白表达而抑制HBV复制。TGF-β1能通过抑制转录合成前基因组RNA(pregenomicRNA,pgRNA)转录和减少核心蛋白(HBc)的表达[13],研究认为,在生理浓度下TGF-β1显著减少HBV核心启动子的活性,导致pgRNA、HBc及核衣壳蛋白水平降低,从而抑制HBV复制,进一步研究提示肝细胞核因子(hepatocytenuclearfactor,HNF)-4α作为pgRNA转录调控和HBV核心启动子激活的关键因子,TGF-β1可通过抑制HNF-4α,从而对HBV复制调控。最近一些研究发现APOBEC脱氨酶家族成员能够通过抑制病毒复制发挥抗病毒功能。有研究证明APOBEC3G能够通过促进病毒新合成DNA高突变或抑制逆转录过程抑制病毒复制。另外,最新研究提出HBV感染协同TGF-β1促使诱导性脱氨酶(activationinduceddeaminase,AID)高表达,从而诱发HBV基因及细胞基因组突变[14],日本学者发现,TGF-β1抑制HBV复制与AID相关,TGF-β1通过诱导AID表达,引起对RNA外切酶的招募、形成RNP复合物,RNA外切酶能够通过与转录耦联的方式降解HBV-RNA,从而明显抑制HBV转录和病毒DNA的合成;若AID和/或RNA原件缺失,则会取消TGF-β1对HBV转录的抑制[15]。肝细胞原蛋白转化酶(proproteinconvertases,PCs)是TGF-β1抑制HBV复制的重要中间物质,上调其表达能增强TGF-β1对HBV复制的抑制作用。furin是第一个被发现与HBV感染有关的PCs,研究提示furin可切割含有相同PC识别序列的HBc和HBeAg前体[16-17],从而影响HBeAg成熟及抑制HBV复制。值得注意的是,虽然它们能下调细胞质HBV-DNA的复制和/或pgRNA的转录,但是不影响细胞核cccDNA的合成。因此,持续和稳定的cccDNA引起宿主免疫反应异常仍是肝炎慢性化的主要环节和治疗中难以清除病毒的关键因素,消除HBV相关性肝病任重道远。四、TGF-β1与抗病毒治疗的疗效关系1.概述:目前用于临床治疗的药物主要有拉米夫定、阿德福韦酯、恩替卡韦和替比夫定等核苷(酸)类似物及IFN-α。它们的作用机制都是通过作用于HBV-DNA聚合酶γ抑制HBV的复制,患者对不同抗病毒治疗药物表现出不同的应答,抗病毒治疗的疗效与患者的免疫状态有关[18]。既往药理学研究表明,核苷(酸)类似物作用本身不具免疫调节特性,但国内多项临床研究发现,拉米夫定、阿德福韦酯及恩替卡韦等核苷(酸)类似物治疗均可引起HBV-DNA滴度下降,从而使TGF-β1水平、Treg数量和IL-10等细胞因子也显著降低[19-21],这说明TGF-β1水平可作为反映抗病毒治疗对肝脏炎性反应缓解、免疫细胞及其分泌的细胞因子构成的调节网络再平衡的一项指标,与大多数国外研究观点相似。2.TGF-β1与抗病毒药物疗效的特殊关系及存在问题:(1)TGF-β1与替比夫定HBeAg血清学转化率:高HBeAg血清学转换率,成为替比夫定治疗的“亮点”。在替比夫定治疗期间对患者的非特异性免疫反应和特异性免疫反应均有免疫调节作用,主要包括调节NK细胞、DC细胞等固有免疫细胞和Thl、Treg等适应性免疫细胞[22-23]。在Li等[24]的研究中,经过52周替比夫定单一治疗后,结果显示替比夫定治疗反应尤其与Th1和Th17上调、Treg下调相关。谢冬英等[25]研究表明,替比夫定可明显抑制程序性死亡受体-1的表达,提高IFN-γ的分泌,有利于CHB患者取得早期的HBeAg血清学转换。以上研究提示替比夫定治疗HBeAg阳性CHB患者时诱导外周血Treg频数的下降可能与HBeAg血清学转换相关,Treg与HBeAg密切相关,共同维持体内免疫耐受状态[26]。(2)TGF-β1与拉米夫定耐药性:研究证明,随着用药时间延长,拉米夫定是耐药率最高的核苷(酸)类似物[27]。张月荣等[28]研究发现,拉米夫定治疗患者病毒学应答及耐药率与Treg、HBV-DNA载量及e抗原状态有关,目前已有报道提出TGF-β1与耐药基因相关,例如,在乳腺癌患者中TGF-β1与MDR1耐药基因密切相关;在儿童原发性肾病综合征激素治疗中TGF-β1升高有可能提示存在耐药风险,即使在耐药的肿瘤患者中TGF-β1仍可抑制C-myc基因及端粒酶活性发挥抗增殖作用,综上所述,我们推测TGF-β1与拉米夫定耐药有一定关系。(3)TGF-β1与阿德福韦酯对肾功能的影响:临床应用中发现较大剂量阿德福韦酯存在一定肾毒性[27]。研究证明,TGF-β1与肾功能密切相关,各种原因导致肾急性损伤和/或慢性肾功能不全患者中,肾损伤越重,TGF-β1越高,TGF-β1可作为反映肾损伤严重程度及疾病进展的早期预测指标之一[29]。阿德福韦酯治疗后CHB患者血清TGF-β1水平有下降趋势,研究表明,随着TGF-β1下降,肾功能有所好转,其可能机制:通过抑制TGF/Smads信号通路的转导实现延缓肾间质、肾小管和肾小球的纤维化,从而延缓肾衰竭的进展;降低了炎性因子对肾组织炎性反应,保护了肾功能;TGF-β1是肾小管损伤和修复过程中的重要互逆平衡因素,抑制TGF-β1的表达,可抑制肾小管损伤,从而促进肾小管上皮细胞修复和再生。(4)TGF-β1与恩替卡韦乳酸酸中毒机制:国外的研究发现,恩替卡韦与阿德福韦酯同样可以下调Treg的活性,且恩替卡韦抗病毒作用优于拉米夫定,肾毒性优于替比夫定,耐药低,但需







































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