殷智穎,張 野,徐土炳
目前,慢性乙型肝炎(chronic hepatitis B,CHB)患者已經(jīng)在全球范圍內(nèi)廣泛存在[1],其中非洲和亞洲范圍內(nèi)流行率較高。根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)報道,全世界約有20億人群曾經(jīng)感染過乙型肝炎病毒(hepatitis B, HBV),而約2.4億人為CHB患者。HBV感染是導致肝硬化和肝細胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)的主要原因[2,3]。全世界每年約有65萬人因肝功能衰竭、肝硬化或HCC而死亡[4,5]。血清HBeAg是HBV復制和傳染的標志,與HBV DNA呈正相關(guān)[6]。臨床上,一般將HBV感染分為免疫耐受期、免疫清除期、非活動期和再活動期等期相[7]。HBV復制和宿主免疫力受損將導致疾病發(fā)作[8]。由于CHB患者固有免疫系統(tǒng)受到損害,導致機體不能有效清除病毒,從而發(fā)生慢性持續(xù)性感染。自然殺傷細胞(nature killer cells, NK細胞)主要集中在肝臟內(nèi)。在肝臟,NK細胞占淋巴細胞的三分之一,而在外周血中只占5%~15%[9]。NK細胞在免疫系統(tǒng)中是清除病原體和異常細胞的效應細胞,可以通過殺傷功能和分泌細胞因子而發(fā)揮作用。國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)CHB患者NK細胞數(shù)量減少,其分泌細胞因子的功能受損,因而NK細胞是研究CHB患者發(fā)病機制和治療方案選擇的重要依據(jù)。殺傷細胞凝集素樣受體亞家族G成員1(killer cell lectin-like receptor subfamily G member 1, KLRG1)是在大鼠黏膜肥大細胞株中首次被發(fā)現(xiàn),是一類可以抑制炎癥介質(zhì)釋放的受體。在人體,KLRG1主要表達于NK細胞和T細胞[10]。目前,已有學者研究發(fā)現(xiàn)丙型肝炎患者外周血NK細胞KLRG1表達可以導致NK細胞頻數(shù)減少和功能損害[11],可能與HCV抑制了NK細胞的復制,促進NK細胞凋亡,并抑制NK細胞釋放炎性細胞因子有關(guān)。本研究檢測了CHB患者外周血KLRG1陽性NA細胞百分比及其NK細胞殺傷功能的變化,現(xiàn)將結(jié)果報道如下。
1.1 臨床資料 2017年3月~2019年3月我院收治的CHB患者120例,男性87例,女性33例;年齡28~63歲,平均年齡為(43.7±5.4)歲。診斷符合2015年中華醫(yī)學會制定的《慢性乙型肝炎防治指南》。排除標準:①肝硬化、肝功能衰竭或肝臟惡性腫瘤;②合并有酒精性肝病、自身免疫性肝病、藥物性肝損傷;③合并有甲型、丙型、丁型肝炎、人類免疫缺陷病毒(HIV)、EB病毒或巨細胞病毒感染;④孕婦或哺乳期女性。另選擇健康體檢者120例,男性77例,女性43例;年齡30~62歲,平均年齡為(42.5±5.2)歲。本研究經(jīng)我院醫(yī)學倫理委員會審核同意,入組人員簽署知情同意書。
1.2 外周血NK細胞百分比檢測 采集外周靜脈血,抗凝,12000 r/m離心10 min,棄去上清液,與等量D-Hanks液均勻稀釋,應用Ficoll淋巴細胞分離液(TBD公司),分離單個核細胞。取細胞加入EP管,分別加入Percp-5.5標記的抗人CD3抗體、FITC標記的抗人CD56抗體、APC標記的抗人KLRG1抗體(eBiosicence公司),避光放置30 min,洗滌,并重懸于流式管中,使用流式細胞儀(美國BECKMAN公司)檢測。
1.3 分泌γ-干擾素的NK細胞檢測 取單個核細胞,加入96孔板,每孔2×105個細胞,體積約100μL。加入含胎牛血清(澳洲Hyclone公司)的1640培養(yǎng)液100μL,每孔分別加入100 ng/mL丙二醇甲醚醋酸酯(PMA,聯(lián)科生物公司)和1μg/mL離子霉素(聯(lián)科生物公司)培養(yǎng)2 h。然后,加入1μg/mL布雷菲德菌素A,培養(yǎng)4 h,以阻斷細胞因子的分泌。將細胞轉(zhuǎn)入EP管,加入Percp-5.5標記的抗人CD3抗體、FITC標記的抗人CD56抗體、APC標記的抗人KLRG1熒光抗體標記,使用BD公司提供的試劑盒固定細胞并透化,洗滌細胞2次,用PECY 7-IFN-γ(eBiosicence公司)染色,再上流式細胞儀檢測分泌γ-干擾素的NK細胞比例。
1.4 NK細胞表型分子檢測 調(diào)整PBMCs濃度為5×106/ml, 取100μl置于流式管中, 加入表型抗體 (抗CD38、抗CD69、抗HLA-DR、抗TRAIL) ,混勻,室溫避光孵育25 min。加入PBS 1 ml, 混勻, 400×g離心、洗滌5 min。棄上清,拍干。加入破膜劑300μl/管,4℃避光破膜30 min。用破膜洗液離心洗滌,加入胞內(nèi)抗體 (抗perforin、抗Granzyme A和抗Granzyme B),室溫避光孵育25 min。加入破膜洗液,離心洗滌后棄上清,拍干。用1%多聚甲醛液200μl重懸細胞, 4℃避光保存,24 h內(nèi)上流式細胞儀檢測。
1.5 NK細胞殺傷實驗 取純化的外周血NK細胞, 按20萬/孔鋪于96孔圓底細胞培養(yǎng)板, 同時加入LX-2細胞 2×104個/孔, 置37℃、CO2細胞培養(yǎng)箱共培養(yǎng)6 h,收集細胞,檢測LX-2細胞凋亡情況,用預冷的PBS收取細胞至流式管中,離心洗滌后每管加入Annexin-V緩沖液100μl,重懸細胞,加入抗Annexin-V熒光抗體, 室溫避光染色5 min,加入7AAD熒光抗體, 室溫避光染色10 min。每管加入Annexin-V緩沖液100μl,終止染色, 立即上流式細胞儀檢測。
2.1 兩組外周血NK細胞百分率比較 CHB患者外周血NK細胞和KLRG1+NK細胞百分比顯著高于,而分泌IFN-γ的NK細胞百分率顯著低于對照組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05,表1)。
表1 兩組外周血NK細胞百分率比較
與對照組比,①P<0.05
2.2 兩組外周血NK細胞表型比較 CHB患者外周血NK細胞活化程度增高,NK細胞CD38、CD69、HLA-DR和TRAIL表達均顯著高于對照組(P=0.012,P=0.015,P=0.025,P=0.019,圖1)。
圖1 兩組外周血NK細胞表型比較
2.3 兩組NK細胞殺傷能力比較 CHB患者NK細胞誘導LX-2細胞發(fā)生早期凋亡率為11.5%(6.6%~13.7%),晚期凋亡率為7.2% (5.1%~8.5%),與對照組的15.4% (11.5%~24.3%)和13.5% (8.1%~20.4%) 比,顯著降低 (U=6.50,P=0.025;U=2.02,P=0.002,圖2) 。
圖2 NK細胞對LX-2細胞的殺傷能力比較
在急性HBV感染階段,患者的免疫能力瞬時發(fā)揮作用,同時引發(fā)相應的特異性免疫反應,在成人可導致感染的終止[12-14]。免疫系統(tǒng)對病原體識別主要是通過病原體相關(guān)分子模式(pathogen-associated molecular patterns, PAMP)而完成[13-17],也稱為病原體識別受體(pathogen recognition receptors, PRR)。PRR有許多種類,如Toll受體、維甲酸誘導性基因I受體(RIG)、核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域蛋白質(zhì)受體(NOD)、C型凝集素和DNA感應受體,這些受體通常在各自相應的上皮細胞/內(nèi)皮細胞、特異/非特異免疫細胞中表達。一旦PRR與相應PAMP結(jié)合后,下游信號通路便會隨之激活,如銜接子和共銜接子、激酶、轉(zhuǎn)錄因子[18]等。轉(zhuǎn)錄因子中包含干擾素調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子。在信號通路激活后,干擾素刺激基因變化開始表達,從而形成各類干擾素[19]、促炎性細胞因子、趨化因子[20]等。本研究中,通過γ干擾素的分泌來分析NK細胞的功能。NK細胞在抵御病原體侵入時位于第一道防線,其數(shù)量減少會導致患者對于HBV的免疫能力下降。抵抗病毒的干擾素減少。本研究中,CHB患者分泌γ干擾素的NK細胞比例明顯低于對照組(P< 0.05)。
KLRG1在細胞質(zhì)結(jié)構(gòu)含有免疫受體,為酪氨酸抑制性基序(ITIM),在細胞外區(qū)域則含有凝集素樣結(jié)構(gòu)域,屬于跨膜蛋白。KLRG1屬于鈣粘蛋白受體,而E-鈣粘蛋白受體在外周血細胞表達,在髓樣樹突狀細胞(DC)上則沒有發(fā)現(xiàn)N-鈣粘蛋白受體。KLRG1通常在人體NK細胞和T細胞表達,是一種抑制性受體。年輕人CD8+T細胞上KLRG1表達約為40%,在CD4+T細胞上表達約為20%。隨著年齡的增長,KLRG1在CD8+T細胞上的表達也會明顯增加。到65歲時,其表達可達90%。表達KLRG1的T細胞增殖能力減弱。近些年來,已經(jīng)有研究表明艾滋病毒、巨細胞病毒和皰疹病毒重復刺激可以增加CD8+T細胞上KLRG1的表達。對于NK細胞上KLRG1的表達研究還不夠清楚。本研究中,CHB患者PBMC中KLRG1+NK細胞的比例增加,同時,CHB患者分泌γ干擾素的NK細胞比率明顯比健康人減少。
自2006年在小鼠模型上證實NK細胞可通過NKG2D和TRAIL依賴方式殺傷活化的肝星狀細胞(HSCs)以來,發(fā)現(xiàn)其能抑制肝纖維化【21】,NK細胞的抗纖維化作用即被廣泛關(guān)注。目前認為NK細胞抗纖維化功能主要包括殺傷活化的HSCs和分泌IFN-γ,誘導HSCs凋亡及阻滯細胞周期等[22,23]。本研究通過檢測分泌IFN-γ的NK細胞頻數(shù)及NK細胞在體外對LX-2細胞的直接殺傷能力來反映NK細胞的抗纖維化功能,結(jié)果發(fā)現(xiàn),CHB患者外周血分泌IFN-γ的NK細胞頻數(shù)與對照組相比顯著降低。與此同時,CHB患者NK細胞誘導LX-2細胞發(fā)生早期凋亡和晚期凋亡的比例均顯著低于對照組,即CHB患者外周血NK細胞對LX-2細胞的殺傷能力減弱。這些結(jié)果提示CHB患者NK細胞處于抗纖維化功能受損狀態(tài)。
盡管本研究經(jīng)過嚴格的實驗設(shè)計,但是各種檢測依賴的技術(shù)水平較高,很難保證結(jié)果的可靠性,需重復實驗驗證。另外,針對KLRG1的研究尚屬探索階段,有待于未來更大樣本、更細致的深入研究。盡管如此,本研究發(fā)現(xiàn)CHB患者外周血KLRG1+NK百分率增高,而分泌γ-干擾素的功能降低,這次發(fā)現(xiàn)可能影響CHB患者的疾病轉(zhuǎn)歸和治療方案的選擇,因而是非常重要的。