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1.研究背景
目前HBV感染慢性化的确切机制尚不明确。HBV特异性T细胞功能低下可能是HBV感染慢性化的主要原因之一,而负性共刺激信号可导致T细胞功能低下。PD-1/PD—L1是重要的负性共刺激信号,是目前研究的热点之一。
PD-1是免疫球蛋白超家族中一员,主要诱导性的表达于活化的CD4+T细胞、CD8+T细胞、B细胞表面。现有少量研究报告显示,在慢性HCV感染和慢性HIV感染患者中,病毒特异性CD8+T细胞表面的PD-1表达水平增加,且表达PD-1的T细胞比例、细胞表面PD-1表达水平与血清中的病毒载量有明显的相关性。阻断PD-1/PD—L1信号通路后T细胞数量和功能可得到一定程度恢复。PD-1与慢性HBV感染的相关性研究目前少见报道。
2.研究目的
探讨慢性乙型肝炎患者PD-1表达与HBV DNA水平和HBeAg状态的关系以及抗病毒治疗过程中PD-1表达的变化与意义。
3.对象和方法
3.1研究对象和方法本研究包括三部分。
第一部分:检测137例CHB患者和10名健康对照者PBMC上PD-1、PD—L1表达,对其中43例慢性HBV患者检测HBV基因型、22例患者行肝穿刺活检术。比较不同临床类型、不同肝组织病变程度、不同HBV基因型患者间PBMC上PD-1、PD—L1表达的差异。
第二部分:检测64例HLA—A2阳性CHB患者HBV特异性CD8+T细胞占总的CD8+T细胞比例及其PD-1表达,检测PBMC体外培养上清液IFN—γ水平。
第三部分:10例HLA—A2阳性、HBeAg阳性CHB患者应用替比夫定抗病毒治疗,分别于抗病毒治疗前、治疗12周、24周时检测:①PBMC上PD-1、PD—L1表达;②HBV特异性CD8+T细胞数量及其PD-1表达;③PBMC体外培养上清液IFN—γ水平。
3.2检测方法
3.2.1 PBMC的分离密度梯度离心法分离PBMC。
3.2.2流式细胞仪检测应用流式细胞仪技术检测HLA—A2型别、PBMC上PD-1/PD—L1的表达、HBV特异性CD8+T细胞及其PD-1表达。
3.2.3 HBV特异性CD8+T细胞富集取新鲜分离的PBMC,加入HBcAg及IL-12刺激培养7天,于第三天加入IL—2,收集悬浮细胞,应用流式细胞仪检测HBV特异性CD8+T细胞。
3.2.4 IFN—γ的检测Elisa检测PBMC体外培养上清液IFN—γ浓度。
3.2.5 HBV基因型检测采用多对型特异性引物巢式PCR法。
4.结果
4.1 PBMC上PD-1、PD—L1的表达
4.1.1 PD-1、PD—L1在慢性HBV感染不同临床类型及健康人表达的比较
病毒性肝炎(乙型)慢性(轻度)、中度、重度患者分别为51、21、30例,乙肝肝硬化(活动期,失代偿期)患者25例,重型肝炎患者10例,健康对照10例,健康对照组PBMC上PD-1表达低于慢性HBV感染患者(P<0.05),慢性HBV感染不同临床类型间PD-1和PD—L1表达无统计学差异。
4.1.2 PBMC上PD-1、PD—L1表达与肝脏炎症活动度及纤维化分期的相关性
对22例CHB患者行肝穿刺活检术,肝组织炎症活动度共分1、2、3、4四级,各级分别有3、9、6、4例,纤维化程度分0、1、2、3、4五期,各期分别有3、4、6、7、2例。不同炎症活动度及纤维化程度患者PBMC上PD-1、PD—L1表达无统计学差异。
4.1.3 PBMC上PD-1、PD—L1表达与HBeAg状态的关系
HBeAg阳性CHB患者83例、阴性CHB患者54例,HBeAg阳性和阴性患者PBMC上PD-1表达分别为54%±17%、52%±21%,PD—L1的表达分别为40%±17%、37%±18%,两组间PBMC上PD-1、PD—LI的表达无统计学差异(P>0.05)。对于HBeAg阳性患者,HBeAg水平(以COI为单位)与PBMC上PD—L1表达成正相关(r=0.296,P=0.018)。将HBeAg阳性CHB患者按HBeAg水平(COI)分为1-500、501-1000、>1000三组,各组分别有33、12、18例患者,三组PBMC上PD-1表达分别为52%±17%、54%±15%、58%±18%,PD—L1表达分别为54%±17%、39%±16%、45%±13%,各组间PBMC上PD-1、PD—L1表达无统计学差异。
4.1.4 PBMC上PD-1、PD—L1表达与HBV DNA的关系
按HBV DNA水平(以对数级表示)将研究对象分为<3 log10、3-6log10、>6log10三组,各组分别有22、47、68例患者,三组PBMC上PD-1表达分别为59%±12%、53%±18%、54%±17%,PD—L1的表达分别为41%±13%、34%±17%、41%±18%,各组间PBMC上PD-1表达无统计学差异;>6log组PBMC上PD—L1表达高于3-6log组(P=0.039);PBMC上PD-1、PD—L1的表达与HBV DNA水平无相关性。
4.1.5 PBMC上PD-1/PD—L1表达与HBV基因型的关系
对43例慢性HBV患者进行HBV基因型检测,其中A、B、C、D、BC混合型分别为1、20、17、2、3例,各HBV基因型感染者间PBMC上PD-1、PD—L1的表达无统计学差异。
4.2 HBV特异性CD8+T细胞数量及其PD-1的表达
4.2.1 HBV特异性CD8+T细胞与PBMC的PD-1表达比较
HBV特异性CD8+T细胞中表达PD-1的细胞比例(75%±13%)高于PBMC(56%±16%),两者差值比较有统计学意义(P<0.001),且两者之间存在正相关(r=0.325,P=0.03)。
4.2.2 HBV特异性CD8+T细胞数量与其PD-1表达的相关性
HBV特异性CD8+T细胞数量与其PD-1表达成负相关(r=—0.29,P=0.02)。
4.2.3不同临床类型CHB患者HBV特异性CD8+T细胞PD-1表达和IFN—γ水平
肝硬化(3.1%±1.6%)与重型肝炎(3.3%±1.7%)患者HBV特异性CD8+T细胞数较慢性乙型肝炎轻、中、重度(分别为1.7%±0.7%、1.6%±1.5%、1.5%±1.2%)高(P<0.05)。不同临床类型患者HBV特异性CD8+T细胞PD-1的表达无统计学差异。重型肝炎组(156±92)和肝硬化组(100±140) PBMC细胞培养上清液IFN—γ(pg/ml)水平较慢性乙型肝炎轻、中、重度(分别为81±16、71±23、73±90)高,但无统计学意义。
4.2.4 HBV特异性CD8+T细胞数量及其PD-1表达与HBV DNA水平及HBeAg状态的关系
HBV特异性CD8+T细胞数量与HBV DNA水平成负相关(r=—0.273,P=0.013),与HBV特异性CD8+T细胞PD-1的表达成正相关(r=0.272,P=0.046)。HBeAg阳性与阴性患者HBV特异性CD8+T细胞数量分别为1.8%±1.0%、2.1%±1.6%,其PD-1的表达分别为74%±11%、78%±10%,均无统计学差异(P>0.05)。HBeAg阴性患者PBMC细胞培养上清液IFN—γ水平(147pg/ml±87pg/ml)较HBeAg阳性患者(89pg/ml±81pg/ml)高(P=0.023)。
4.3.HBeAg阳性患者替比夫定抗病毒治疗前后PD-1表达的变化
治疗24周时,PBMC上PD-1、PD—L1表达、HBV特异性CD8+T细胞PD-1表达较治疗前的平均下降值分别为29.4%、23.9%、28.6%。2名发生HBeAg血清学转换患者PBMC上PD-1、HBV特异性CD8+T细胞PD-1平均下降值分别为48.5%、40.5%,较未发生血清学转换者下降明显(分别为24.6%、25.6%)。
5.结论
5.1慢性HBV感染者PD-1的表达明显高于正常人。PD-1表达与HBV DNA水平正相关。PD-1表达与HBeAg状态、HBV基因型及肝脏病变程度无明显相关。
5.2替比夫定抑制HBV DNA复制,可使PD-1表达水平下降,部分恢复HBV特异性T细胞功能。
5.3替比夫定治疗过程中PD-1表达快速下调是否对早期HBeAg血清学转换有预测作用值得进一步研究。