《Annual Review of Pathology-Mechanisms of Disease》：Role of Immune Cells in Hepatitis B Virus and Associated Sequelae
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这篇综述系统地阐述了慢性乙型肝炎（CHB）的核心病理机制：肝损伤并非病毒直接造成，而是源于失调的宿主免疫应答。文章聚焦于（a）导致纤维化和肝癌的免疫介导肝损伤机制，以及（b）HBV特异性免疫（特别是T细胞）功能耗竭（exhaustion）的特征，为理解CHB的免疫病理学（immunopathology）和发展新疗法提供了关键见解。
乙型肝炎病毒（HBV）是一种非细胞致病性病毒，全球慢性感染者超过2.5亿，是肝硬化和肝细胞癌（HCC）的主要风险因素。慢性乙型肝炎（CHB）的发病机制并非病毒本身所致，而是源于宿主免疫系统与病毒之间复杂的相互作用。当HBV特异性免疫应答功能失调、无法清除病毒时，会导致肝脏内异常的免疫激活，进而造成肝细胞损伤。这种长期的、持续的损伤最终可发展为纤维化、肝硬化乃至肝癌。本综述的核心目标在于深入探讨与CHB相关的两大结局：一是导致纤维化的组织损伤机制，二是HBV特异性免疫的功能失调特征。
HBV特异性免疫在急慢性感染中的差异
在急性HBV感染中，固有免疫系统是抵御感染的第一道防线。自然杀伤（NK）细胞是肝脏中含量丰富的早期响应者。尽管早期研究发现HBV并不能有效激活模式识别受体（PRR）来触发强烈的固有免疫应答，但适应性免疫系统最终能协助宿主清除病毒。动物模型证实了T细胞在控制HBV中的核心作用。CD4+T细胞的启动对于产生强大的免疫反应至关重要，它能协助CD8+T细胞的激活并增强B细胞反应。CD8+T细胞通过两种主要机制控制HBV：一是通过细胞裂解作用清除被感染的肝细胞，二是通过细胞因子（如干扰素-γ（IFN-γ）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α））介导的非细胞裂解性病毒清除。B细胞则通过产生中和性抗乙肝表面抗原（anti-HBs）抗体，为预防再次感染提供保护性免疫。
然而，当机体无法清除初始的急性感染时，便会进展为慢性感染。新生儿感染后转为慢性的几率高达约90%。慢性HBV感染涉及复杂的免疫失调，影响固有免疫和适应性免疫的多个细胞亚群。
在固有免疫方面，慢性感染中NK细胞功能发生改变，可能导致IFN-γ产生受损，并通过其多样化的细胞毒性分子库，对肝细胞和HBV特异性CD8+T细胞进行非特异性杀伤。异常的中性粒细胞功能（如中性粒细胞胞外陷阱NETs的分泌）和血小板积聚，可能通过募集额外的促炎性、非HBV特异性免疫细胞，加剧肝脏损伤。髓系细胞在调节炎症过程和影响周围免疫亚群方面发挥着重要作用。
在适应性免疫方面，慢性HBV感染与高病毒载量和过量的乙肝表面抗原（HBsAg）产生有关。持续的抗原暴露导致免疫功能障碍，尤其影响病毒特异性T细胞和B细胞。许多HBV特异性T细胞功能耗竭，表现为抑制性标志物表达、功能丧失、增殖能力下降。其细胞裂解和非细胞裂解机制因持续的抗原负荷而受损和失调，导致感染无法清除。同样，HBV特异性B细胞的抗体产生受损也可能导致感染迁延。浸润性的调节性免疫细胞，如调节性T细胞（Tregs）、调节性B细胞（Bregs）和髓系来源的抑制性细胞（MDSCs），也可能通过程序性死亡配体-1（PD-L1）、转化生长因子-β（TGF-β）、白细胞介素-10（IL-10）等方式，促进整体免疫抑制环境，削弱局部T细胞和NK细胞的功能。
慢性HBV感染的结局：纤维化进展与肝癌发生
慢性HBV感染可导致一系列严重的健康并发症。其病理变化从轻微、可逆的损伤开始，逐渐发展为严重、不可逆的损害。随着疾病进展，持续的炎症和不同程度的纤维化会发生，涉及肝星状细胞（HSCs）的持续活化和细胞外基质蛋白的沉积。长期的肝损伤和再生循环可导致HCC的发生，即使在无肝硬化的情况下也可能发生。
HBV本身是非细胞致病性的，这意味着病毒自身无法直接造成显著的肝损伤，尽管它仍可通过其他方式促进HCC进展。这在免疫耐受期尤为明显，尽管HBV DNA水平很高，但观察不到临床肝损伤，这表明驱动肝损伤的是免疫反应而非病毒本身。高血清HBV DNA水平是HCC的强预测因子。病毒因素，包括HBV基因组的变异以及病毒蛋白（如HBx、HBsAg、HBeAg）的表达，通过干扰细胞信号通路、促进基因组不稳定性和将HBV亚基因组双链线性DNA片段整合到宿主染色体中，从而促进致癌过程。HBV整合可破坏宿主基因，如TP53、TERT和CTNNB1。
肝损伤与促炎性免疫浸润相关。尽管缺乏明确的HBV病毒体或基因组内的PRR基序来驱动炎症过程，但用核苷（酸）类似物抑制HBV复制可减少炎症细胞因子的产生和肝内免疫激活。反之，停止抗病毒治疗会触发早于肝损伤的肝内干扰素（IFN）反应。目前尚不清楚HBV复制周期的哪个环节触发了炎症过程，但由持续肝脏炎症引起的免疫介导的肝损伤驱动了纤维化进程。促炎性、非HBV特异性免疫细胞的浸润和由此产生的慢性炎症创造了一个促癌环境，促进了HBV相关HCC的进展。
HBV相关结局的免疫机制
CD8+T细胞
CD8+T细胞在控制HBV感染中扮演关键角色，但在慢性感染中，它们的功能和行为可能发生改变，从而促进疾病进展和肝脏病理。
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在肝损伤中的作用：CD8+T细胞在各种HBV模型中都能介导肝损伤。在急性感染中，HBV特异性CD8+T细胞可识别并靶向杀伤被感染的肝细胞。它们产生的IFN-γ不仅能非细胞致病性地清除HBV，还能诱导CXCL9和CXCL10的产生，从而募集导致抗原非依赖性肝损伤的免疫细胞。
在慢性HBV感染中，研究发现了一群具有肝毒性的CD8+T细胞，它们表达CXCR6和CD69，呈现组织驻留记忆表型。这些细胞可通过细胞因子驱动（如IL-2 + IL-12）、T细胞受体（TCR）非依赖性、Fas配体（FasL）介导的杀伤作用来驱动肝细胞损伤。类似的细胞也出现在慢性HBV/HDV共感染、肝硬化和代谢相关脂肪性肝炎（MASH）中。这些与肝损伤相关的CXCR6+CD69+CD8+T细胞表达标志物颗粒酶K（GZMK）。值得注意的是，GZMK+CD8+T细胞在其他炎症性疾病（如结直肠癌、类风湿关节炎）中也被发现，提示其可能是组织损伤的一个共同特征。
FasL已被确定为小鼠模型和人类HBV感染中TCR非依赖性肝损伤的介质。膜结合型FasL比其可溶形式（sFasL）具有更强的细胞毒性。总之，这些观察表明，通过共同γ链受体信号传导的炎性细胞因子，可以以TCR非依赖性的方式驱动旁观者组织驻留CD8+T细胞的激活和肝毒性，导致肝损伤和疾病进展。
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病毒特异性CD8+T细胞免疫功能障碍：CD8+T细胞功能障碍是CHB的一个定义性特征。持续的抗原暴露会减少HBV特异性T细胞的数量并削弱其功能。HBeAg可能对HBc特异性T细胞反应产生负面影响。HBsAg会导致HBs特异性T细胞频率逐渐下降，以至于在CHB患者中几乎检测不到。除了数量稀少，HBV特异性T细胞的功能障碍还表现为表达TOX和抑制性受体（如PD-1、TIM-3、LAG-3、CTLA-4、TIGIT等）。阻断PD-1可以恢复外周和肝内HBV特异性T细胞的功能。处于不同耗竭状态的T细胞对功能恢复的潜力可能不同。此外，肝脏微环境中的功能调节也至关重要，例如肝窦内皮细胞（LSECs）可能通过TGF-β暴露来减弱T细胞功能，但这种相互作用可能随着纤维化的进展而被打断。
自然杀伤（NK）细胞
NK细胞可根据CD56表达分为两类：CD56bright细胞（产生更多TRAIL和IFN-γ）和CD56dim细胞（细胞毒性更强）。
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在肝损伤中的作用：被感染或处于应激状态的细胞会上调危险信号并下调MHC I类分子，从而减少抑制信号，促进NK细胞活化。而通过促炎细胞因子产生的旁观者激活则导致NK细胞产生IFN-γ。NK细胞拥有一系列与肝损伤相关的细胞毒性分子，包括与死亡受体结合的TRAIL和FasL，以及穿孔素/颗粒酶B（GZMB）途径。暴露于IFN-α的NK细胞会上调TRAIL，在肝脏中富集，并能以TRAIL依赖的机制杀死肝细胞。在CHB患者中，接受IFN-α治疗可诱导肝炎发作，这与CD56brightNK细胞的进行性激活有关。HBx蛋白被观察到可通过TRAIL、FasL和TNF-α使肝细胞对死亡受体介导的凋亡敏感，从而可能增强NK细胞的毒性。激活受体NKG2D也与肝损伤有关。
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自然杀伤细胞免疫功能障碍：在慢性HBV感染的特定阶段，NK细胞表现出功能缺陷。CHB患者的CD56brightNK细胞产生IFN-γ的能力降低，这种抑制可通过阻断IL-10来逆转。树突状细胞（DCs）中吲哚胺2,3-双加氧酶（IDO）的上调也与NK细胞活化受损有关。此外，NK细胞可通过TRAIL依赖的机制耗竭HBV特异性CD8+T细胞，从而对T细胞免疫产生负面影响。然而，在抗病毒细胞因子存在的情况下，T细胞可以受到保护，免于TRAIL介导的清除。
中性粒细胞
中性粒细胞是多功能的免疫细胞。在HBV转基因小鼠的过继性T细胞转移研究中，发现中性粒细胞的募集是肝损伤的早期事件。中性粒细胞的浸润是促进导致肝损伤的非HBV特异性免疫细胞募集的关键因素。耗竭中性粒细胞可消除免疫浸润。除了组织重塑，中性粒细胞还能通过中性粒细胞胞外陷阱（NETs）捕获和中和病原体并诱导炎症。NETs的释放可导致凝血和血小板激活，从而可能困住导致肝损伤的CD8+T细胞。然而，有报告表明HBcAg和HBeAg可能抑制NETs的分泌。
中性粒细胞还能通过分化为髓系来源的抑制性细胞（MDSCs）来塑造免疫微环境。在CHB患者的外周血中，粒细胞样MDSCs（gMDSCs）扩增，并可能以精氨酸酶依赖的方式介导对T细胞的免疫抑制作用。单核细胞样MDSCs（mMDSCs）和gMDSCs介导的免疫抑制涉及IL-10/TGF-β的产生、IDO分泌和PD-L1表达。此外，有证据表明，CD15high中性粒细胞可能与CD8+T细胞相互作用，增加其GZMK表达，这可能与表达高水平GZMK、驱动FasL介导肝损伤的组织驻留CD8+T细胞有关。
B细胞
B细胞的经典功能——抗原呈递、细胞因子产生和抗体分泌——在慢性HBV感染期间可能被破坏，从而可能削弱病毒清除能力，甚至导致肝损伤。
HBs特异性B细胞持续暴露于高水平的HBsAg（以亚病毒颗粒形式），导致其耗竭，表现为PD-1上调和抗体产生减少。相比之下，HBcAg隐藏在病毒包膜内，因此HBc特异性B细胞的耗竭程度较轻，能够成熟为抗体分泌细胞。因此，在CHB患者中，临床诊断检测不到抗-HBs抗体，但几乎总能检测到抗-HBc抗体。
HBc特异性B细胞的激活与肝炎同时发生，将抗-HBc抗体与肝损伤联系起来。在爆发性HBV肝炎的黑猩猩模型中，来自死亡肝细胞的HBcAg可能在受感染和邻近的细胞上形成免疫复合物，从而促进补体介导的损伤。体外实验表明，在活性血清存在下，将来自CHB患者的肝细胞或HepG2细胞暴露于抗-HBc抗体可增强补体驱动的细胞毒性。然而，抗-HBc抗体不太可能是肝损伤的初始触发因素。
除了抗原特异性B细胞功能障碍，调节性B细胞（Bregs）也可能从非抗原特异性B细胞群中产生。Bregs，特别是那些产生IL-10和IL-35的，与抑制有效的T细胞反应有关，可能影响适应性免疫反应的两个方面。
单核细胞/巨噬细胞
巨噬细胞是肝脏免疫环境的重要调节者。肝脏驻留的巨噬细胞——库普弗细胞（KCs）通过清除细胞碎片、防御病原体和介导免疫耐受来维持组织稳态。然而，炎症打破了KCs的耐受状态。当巨噬细胞被激活时，它们会将清道夫受体CD163脱落到血清中，这与乙肝患者的ALT水平有最强的相关性，并被认为是纤维化的外周生物标志物。CD163被蛋白酶ADAM17切割，该蛋白酶也参与 bioactive TNF-α的脱落。尽管TNF-α被认为具有保护功能，但它也与炎症、纤维化和肝细胞对FasL诱导的凋亡敏感性增加有关，HBcAg可能会加剧这一过程。打破由KCs维持的耐受环境，为单核细胞的浸润和分化铺平了道路，这些单核细胞可加剧肝损伤。
单核细胞可根据其表面标志物分为三个亚群：经典型、中间型和非经典型。在慢性炎症性和纤维化性肝病的背景下，单核细胞组成变得富含中间型单核细胞，这有可能导致肝损伤。
虽然单核细胞在CHB患者中似乎功能并未受损，也不直接导致肝损伤，但其独特的可塑性使其成为肝脏免疫激活的关键调节者。肝脏炎症与胚胎来源的KCs被炎性单核细胞来源的巨噬细胞（MDMs）所替代有关。炎性MDMs可能通过为肝内T细胞增殖创造生态位来促进抗病毒反应，但它们的长久激活可能通过产生负责旁观者CD8+T细胞激活的细胞因子来促进组织损伤和纤维化。肝细胞死亡释放的损伤相关分子模式可激活巨噬细胞。活化的巨噬细胞产生TGF-β1以及其他炎性细胞因子，导致HSCs活化——这是肝纤维化的核心事件。随着肝病进展为纤维化和肝硬化，肝脏巨噬细胞群继续演变，呈现出促纤维化特性。硬化肝脏降低了KCs与实质细胞相互作用的能力，损害了其细胞特性和清除细菌产物的能力。
血小板
虽然血小板主要介导止血，不被视为免疫细胞，但它们与多种细胞类型相互作用，并在炎症和肝损伤中发挥关键作用。CHB期间的血小板活化会加剧肝脏炎症并促进纤维化，表现为血小板活化标志物CD62p的表达增加。血小板聚集与肝脏炎症和纤维化的严重程度呈正相关，TNF-α是触发血小板活化的关键细胞因子。血小板通过困住CD8+T细胞和其他非HBV特异性炎性免疫细胞来促进肝损伤。用阿司匹林和氯吡格雷治疗可减少小鼠肝脏中HBV特异性CD8+T细胞和非HBV特异性炎性免疫细胞的数量，从而减少肝纤维化和HCC的发展。此外，血小板是TGF-β的来源，进一步促进HSC活化和纤维化进展。因此，靶向血小板活化可能是限制肝病进展和预防HCC发展的可行策略。
总结
总的来说，进行性肝病遵循相似的路径，无论其根本病因如何。在CHB中，慢性的HBV感染这一触发因素导致间歇性或持续性的肝脏炎症，进而引发免疫失调和抗原非依赖性的肝细胞杀伤，最终导致纤维化。与此同时，免疫系统暴露于持续高水平的HBV抗原，导致抗原特异性免疫功能下降。虽然这些一般概念在慢性HBV感染中很清楚，但必须记住慢性乙型肝炎具有高度的异质性。当肝损伤和进行性肝病叠加在这些病毒学特征的巨大变化之上时，就可以理解为什么我们观察到不同免疫群体之间存在广泛的影响差异。因此，上述讨论的每条通路几乎肯定不是在疾病的整个过程中都持续活跃的。相反，它们很可能在特定阶段活跃，这至少可以部分解释已发表数据中的一些矛盾之处。此外，许多环境调节通路可以在引入抗病毒治疗后得到缓解。因此，目前扩大CHB患者治疗适应症的努力，可能会降低患者的整体异质性，这可能有助于改善正在开发的新型治愈疗法的效果。
在众多观察中，证据最确凿的是CD8+T细胞在抗原非依赖性肝损伤中的作用，以及慢性HBV感染对HBV特异性CD8+T细胞功能产生的负面影响。NK细胞在肝细胞杀伤和肝损伤中的作用也有强有力的证据支持。然而，除了这些观察结果之外，验证其他观察结果的研究论文数量有限。由于历史上肝脏取材的困难和技术限制，基于患者的研究滞后于动物模型。这种情况正在改变，肝脏细针穿刺抽吸和单细胞技术的广泛使用，使得绘制人类肝内转录谱的动态变化成为可能。此外，历史上的活检样本现在可用于通过空间多组学技术定位组织架构中的细胞。这些新能力很可能加速我们对HBV感染肝脏免疫病理学景观的理解，从而改善慢性肝病的管理，并为HBV疗法识别新的靶点。
