客户文章 | Hepatology：慢性乙型肝炎病毒感染中与结合胆红素水平相关的MAIT细胞失调

2021-05-19 17:44:24, 小迈武汉迈维代谢生物科技股份有限公司

2020年10月，华中科技大学同济医学院基础医学院吴雄文教授和翁秀芳教授课题组共同在Hepatology 杂志发表研究论文，研究发现慢性乙型肝炎病毒感染中与结合胆红素水平相关的MAIT细胞比例失调，揭示了MAIT细胞的抗HBV潜力，并确定结合胆红素是影响慢性HBV感染患者MAIT细胞比率和功能的新的主要因素。迈维代谢参与了论文中非靶代谢组学检测和数据分析的工作。

导语

乙型肝炎病毒感染是全世界最常见的慢性疾病之一，全球每年约有31万人死于肝硬化和肝细胞癌(HCC)等并发症。抗HBV免疫的研究进展表明，未能引起有效的免疫反应是病毒持续存在和停止抗病毒治疗后病毒反弹的主要原因之一。因此，迫切需要更好地了解慢性HBV感染的免疫机制。

粘膜相关不变T细胞(MAIT)是一类非常规T细胞。它们在人类肝脏中非常丰富，可以被TCR依赖或TCR无关的不同机制激活，表现出快速的先天效应反应。然而，目前尚不清楚通过TCR驱动的MAIT细胞的功能是否也参与抗病毒免疫反应或致病作用。

近年来，对慢性HBV感染中MAIT细胞的比例和功能研究逐渐增多，然而MAIT细胞在慢性HBV感染中的作用仍不清楚。本研究旨在检测其抗病毒潜力，并探讨其在慢性HBV感染过程中的动态变化和调节因素。

从PBMC中扩增出来的MAIT细胞具有抗HBV的潜力

首先，通过对234例健康对照人群的外周血单个核细胞（PBMC）和78例肝细胞癌患者的非肿瘤肝组织肝内单核细胞（MNCs）细胞表面标记蛋白分选，计算出各类样本中MAIT细胞的比例。

对PBMC中分离的MAIT细胞进行扩增培养，使用人工抗原呈递细胞对MAIT进行体外刺激，发现MAIT细胞在刺激7天后可在PBMC中高效扩增。磁珠富集扩增出来的MAIT细胞，其纯度高达98%。

接下来，为了测试富集的MAIT细胞的抗HBV细胞毒性，研究者使用具有pHBV1.2或pSM2基因的稳转细胞系HepG2.2.15和L02作为细胞模型，模拟HBV感染的肝细胞，将MAIT与之共培养。与对应的对照相比，MAIT细胞显示出对HBV转染子更强的杀伤作用（图1F）。

转录组测序分析发现炎症微环境导致HBV感染患者MAIT细胞比例降低

转录组测序发现来自HBV感染者的肝脏标本比HBV阴性者具有更高的MR1 mRNA水平。同样，WB实验显示，与HBV阴性对照相比，来自HBV感染患者的4份肝标本中有3份MR1蛋白水平升高。

进一步的分析显示MAIT细胞比例与APRI / FIB-4之间呈负相关，APRI / FIB-4是炎症相关性肝纤维化的指标。通过临床肝组织病理学评估（S0-S4）或APRI / FIB-4指数评估（F0-F4）对样本进行肝纤维化/肝硬化程度分层后，我们发现患有严重肝纤维化或肝硬化的患者（S3 / S4或F3 / F4）循环MAIT比例显著降低（图2E）。

为了探讨慢性HBV感染过程中MAIT细胞减少的相关因素，选择了HBVL组的3个肝标本和HBVH组的4个肝标本进行RNA测序和代谢谱分析。发现与HBVH组或HBV对照相比，HBVL组中几个与炎症相关的KEGG通路显着上调。进一步分析炎症相关基因，我们发现HBVL组的促炎细胞因子包括IL12B，IL18，IL1B，IL6和TNF的转录水平有增加的趋势，提供了新的证据来证明炎症细胞因子有助于降低肝MAIT细胞比例。

代谢组学检测发现高结合胆红素水平与MAIT细胞减少密切相关

HBVL组与对照组或HBVH组之间检测出数百种差异代谢物。其中，核黄素、环黄酮4''，5''-磷酸核黄素、胆红素、结合胆红素等代谢物在肝病毒感染的肝脏组织中含量显著增多。

为了检测结合胆红素（DBIL）对MAIT细胞的直接作用，将健康供体的PBMC与结合胆红素共培养，结果显示，暴露于高浓度的结合胆红素导致体外MAIT细胞凋亡显着增加，而未结合的胆红素几乎不诱导MAIT 细胞凋亡。

在进一步研究慢性HBV感染患者的MAIT细胞激活后我们发现激活标记（CD69，HLA-DR和CD38）和/或衰竭标记（PD-1和CD39）阳性的MAIT细胞百分比增加。相关性分析显示，血清DBIL水平与这些标志物的水平呈正相关（图4C），表明DBIL在促进MAIT细胞的活化和衰竭中起着重要作用。

高水平的DBIL促进MAIT细胞活化，但抑制TCR依赖的MAIT细胞的增殖

使用不同浓度的DBIL，用5-OP-RU / MR1 aAPC刺激健康供体的PBMC，以测试DBIL水平升高对MAIT细胞激活和功能的直接影响。同时，用5-OP-RU / MR1 aAPC攻击患者的PBMC，来检查来自不同DBIL水平的慢性HBV感染患者的MAIT细胞的扩增能力。最后由体外实验发现，高水平的DBIL促进MAIT细胞活化；DBIL耗竭后可应用外源性IL-2来挽救慢性HBV感染患者的MAIT细胞的扩增。