张继明教授/余雪平教授/苏智军教授团队《自然·通讯》:在慢加亚急性肝衰竭易继发感染研究中的新进展

2024-03-04 BioMed科技 BioMed科技 发表于上海

该研究揭示了HBV-ACLF持续的高炎症反应通过诱导免疫检查点分子BTLA代偿性增加,致使CD4+T细胞免疫耗竭,而无法及时清除病原体继发感染的免疫学机制。

乙型肝炎病毒(HBV)相关的慢加亚急性肝衰竭(ACLF)的特点是肝功能急性恶化,伴有器官/系统衰竭,中短期死亡率为50-90%。感染仍然是诱发ACLF的主要原因(约占80-85%),而ACLF患者亦容易出现各种感染。频繁的感染可导致肝功能加速恶化,增加ACLF死亡风险。然而,ACLF患者易发感染的机制尚未完全阐明。

2024年2月28日,福建医科大学附属泉州第一医院余雪平教授/苏智军教授和复旦大学附属华山医院张继明教授团队共同在Nature communications上联合发表题为“BTLA contributes to acute-on-chronic liver failure infection and mortality through CD4T-cell exhaustion”的研究论文,该研究揭示了HBV-ACLF持续的高炎症反应通过诱导免疫检查点分子BTLA代偿性增加,致使CD4+T细胞免疫耗竭,而无法及时清除病原体继发感染的免疫学机制。

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HBV-ACLF的发生是由于初始的过度免疫反应导致细胞因子风暴,随后由于代偿性免疫抑制细胞或分子增加,产生免疫耗竭,导致细菌感染风险和脓毒症风险的增加。B和T细胞弱化因子(BTLA)是继CTLA-4、PD-1之后发现的另一个具有免疫抑制作用的免疫检查点分子。既往研究发现HBV-ACLF患者肝组织中BTLA及其配体(疱疹病毒进入介质,HVEM)的表达明显升高,但其升高的机制以及其是否会诱导HBV-ACLF细胞免疫耗竭尚不清楚。此外,BTLA敲除或功能性BTLA阻断抗体是否可以挽救T细胞免疫衰竭并降低感染及死亡风险仍有待研究。

该研究进一步证实CD4+ T细胞上的BTLA和树突状细胞(DC)上的HVEM在HBV-ACLF中的表达同步升高。且BTLA表达升高主要发生在记忆T细胞亚型和CD4T细胞的Th1, Th2, Th9, Th17, Th22, Th17-Th1, Tfh和Treg亚群上。表达上调的BTLA分子与HBV-ACLF患者的疾病进展、预后和感染并发症相关。与未感染患者相比,合并感染的患者CD4+T细胞上BTLA表达量明显增加,且预后不良患者的BTLA在CD4T细胞上表达量明显高于预后良好者。经过综合治疗后,BTLA表达逐渐降低。重要的是,预后良好者在治疗4周后BTLA明显减少,而预后不良者无明显变化。

BTLA分子之所以表达增加,主要是由于HBV-ACLF患者外周血中存在大量的促炎细胞因子IL-6和TNF-α,它们通过Stat3NF-κb信号传导诱导BTLA表达。高表达的BTLA分子通过抑制CD4+T细胞的活化、增殖和分泌细胞因子或促进细胞凋亡来诱导CD4T细胞耗竭,而采用shRNA敲低BTLA表达会增加CD4T细胞的活化、细胞因子的产生和增殖,并消除CD4T细胞耗竭。随后机制上,通过RNA-Seq筛选及western blotting验证了BTLA主要通过PI3K-Akt通路发挥作用。

最后,该研究通过对WT小鼠和BTLA-/-小鼠分别持续性注射刀豆蛋白A (ConA)和四氯化碳(CCl4)成功构建了ACLF小鼠模型,通过盲肠结扎穿刺和肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae, K.P.)成功构建合并脓毒血症的ACLF小鼠模型。两个模型均表明,与WT小鼠相比,BTLA-/-小鼠CD4+T细胞活化程度及分泌功能性细胞因子(IFN-γ和TNF-α)均升高,其死亡率、全血细菌16sDNA水平及K.P.水平均显著降低。重要的是,体外注射功能性BTLA阻断抗体可降低WT小鼠K.P.细菌负荷,以及20%的死亡率,提示BTLA敲除或体外阻断有助于逆转CD4+T细胞耗竭,降低感染及死亡风险。这些结果有助于阐明HBV-ACLF易继发感染的免疫学发病机制,有助于确定新的药物靶点。

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复旦大学附属华山医院、福建医科大学附属泉州第一医院余雪平教授,复旦大学附属华山医院杨飞飞博士沈忠良博士张瑶博士为该论文的共同第一作者。上海市重大传染病和生物安全研究所双聘PI,复旦大学附属华山医院张继明教授,复旦大学附属华山医院余雪平教授毛日成副教授和福建医科大学附属泉州第一医院苏智军教授为共同通讯作者。

原文链接:

https://www.nature.com/articles/s41467-024-46047-8

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