髓源性抑制细胞(Myeloid-derived suppressor cells, MDSCs)是一类处于未分化成熟状态的异质性细胞群体，能够抑制T淋巴细胞功能。在肿瘤、感染和慢性炎症等病理情况下，MDSCs大量扩增，参与免疫逃逸、免疫耐受和炎性反应等过程。MDSCs在乙型肝炎病毒(Hepatitis C virus，HBV)感染引起的病理机制中发挥重要作用，但关于HBV感染中MDSCs激活、分化和功能机制等仍不清楚。本文就MDSCs的特性、在HBV感染中的作用和功能以及相关的药物治疗进行阐述，为后续的机制研究和靶向治疗提供思路。
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在癌症和慢性炎症等病理条件下，持续的异常信号刺激使得未成熟的骨髓来源髓样细胞在分化过程中停滞不前，并具有免疫抑制特性，这些细胞被称为髓源性抑制细胞(Myeloid-derived suppressor cells，MDSCs)。MDSCs根据来源和形态特征分为多形核/粒细胞样MDSCs (Polymorphonuclear/Granulocytic MDSCs，PMN-MDSCs/G-MDSCs)和单核细胞样MDSCs (Monocytic MDSCs，M-MDSCs)[1]。在人外周血单个核细胞(Peripheral blood mononuclear cells，PBMCs)中，M-MDSCs和PMN-MDSCs的表型分别为CD11b+CD14+CD15－CD33+HLA-DRlow/－和CD11b+CD14－CD15+HLA-DRlow[2]。MDSCs因其免疫抑制的特性已成为癌症、器官移植、自身免疫性疾病及感染性疾病等领域的研究热点之一[2,3,4,5]。MDSCs在多种病毒引起的感染性疾病中均呈现扩增趋势并抑制机体的免疫反应，如人类免疫缺陷病毒(HIV)、新型冠状病毒感染等，其中研究较为广泛的病毒是乙型肝炎病毒(Hepatitis B virus, HBV)和丙型肝炎病毒(Hepatitis C virus，HCV)[6,7,8,9]。乙型肝炎是由HBV感染导致的肝脏疾病，严重威胁人类健康。HBV是一种嗜肝病毒，通过诱导固有免疫和适应性免疫应答，从而造成肝脏炎症和损伤[10]。研究表明，MDSCs作为介导固有免疫应答的重要免疫抑制性细胞，其活化可释放大量的抑制性分子，介导机体的免疫抑制状态，促进HBV持续感染及其转化为肝纤维化、肝硬化和肝细胞癌(Hepatocellular carcinoma, HCC)等终末期肝病[11,12,13]。本文就MDSCs在HBV感染中最新研究进展作一综述，为HBV的防治提供新的免疫治疗策略。
免疫抑制是MDSCs的主要特征，激活的MDSCs主要靶向T淋巴细胞，还包括自然杀伤细胞(Natural killer cell，NK)、B细胞和调节性T(Regulatory T, Treg)细胞等[14]。MDSCs的免疫抑制功能涉及多种机制，包括T细胞受体(T cell receptor，TCR)ζ链的丧失、TCR复合物的硝化、T淋巴细胞应答所必需的氨基酸的消耗、腺苷的产生、细胞内活性氧(Intracellular reactive oxygen species，iROS)、程序性死亡受体-配体1(Programmed cell death-ligand 1，PD-L1)和细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白-4(Cytotoxic T lymphocyte associate protein-4，CTLA-4)及T淋巴细胞归巢的损害等[5]，HBV特异性T淋巴细胞、Treg细胞等构成的细胞免疫功能障碍使得HBV无法被清除造成HBV持续感染。
早期研究显示：与健康对照组相比，慢性乙型肝炎(Chronic hepatitis B，CHB)组患者的MDSCs细胞数量增多，并且MDSCs与丙氨酸转氨酶(Alanine transaminase，ALT)、天冬氨酸转氨酶(Aspartate transaminase，AST)、总胆红素、白蛋白、白细胞介素10(Interleukin 10，IL-10)、HBV DNA水平具有相关性[15,16,17]。这些研究表明，MDSCs在HBV感染及免疫应答中发挥重要的调控作用。研究证实，在HBV感染的4个自然病程中，MDSCs及其相关分子参与机体的免疫调控。PMN-MDSCs细胞数量及其表面分子(PD-L1、CD40和CTLA-4)的表达水平与HBV特异性CD8+/CD4+T淋巴细胞数量呈负相关，并且MDSCs抑制HBV特异性T淋巴细胞产生IL-2、γ干扰素(Interferon-γ，IFNγ)[18]。深入研究发现，在免疫耐受期患者中PMN-MDSCs高表达精氨酸酶1(Arginase 1，ARG-1)，低复制期CHB患者中PMN-MDSCs高表达诱导型一氧化氮合成酶(Inductible nitric oxide synthase，iNOS)和PD-L1，然而在HBeAg阳性CHB期和HBeAg阴性CHB期中患者的MDSCs高表达ARG-1、iNOS、PD-L1、CD40和CTLA-4，并且抑制HBV特异性T淋巴细胞分泌IL-2/IFNγ的功能最强[18]。这些研究提示，PMN-MDSCs的扩增与活跃的病毒复制引起的免疫反应有关，并且MDSCs功能状态的多样性受到HBV感染中的免疫微环境调控。尽管器官移植[19]、脓毒症[20]、自身免疫性疾病[21]的MDSCs可以通过产生各种促炎和抗炎因子对抗过度炎症。然而这种抗炎作用仅存在于急性感染期，是短暂的[22]。MDSCs在维持免疫稳态的过程中具有双重作用[23]，在HBV持续性感染的情况下，MDSCs大量积累发挥免疫抑制作用，促使免疫抑制微环境形成。Pallett等[24]的研究结果显示，PMN-MDSCs以部分ARG-1依赖的方式有效地抑制HBV特异性T淋巴细胞，且PMN-MDSCs表达肝归巢趋化因子受体并在肝脏中累积。进一步研究显示，PMN-MDSCs具有在急性HBV感染时短暂扩增，在肝损伤高峰前出现频率下降的特性[24]。这些研究结果表明，在病毒感染不同病程中PMN-MDSCs存在异质性，未来研究要充分考虑不同HBV感染时期、HBV基因型、抗原表达水平等因素对MDSCs细胞频数的影响。在隐匿性HBV感染(Occult hepatitis B virus infection, OBI)携带者中，M-MDSCs和PMN-MDSCs的频率与健康对照组相比没有差异，并且OBI中M-MDSCs和PMN-MDSCs的频率显著低于HBV携带者[25]。这是由于OBI携带者体内HBsAg水平较低，不足以诱导MDSCs的扩增。患者年龄是影响HBV特异性CD4+T和CD8+T淋巴细胞功能的重要因素，HBV感染年轻(≤18岁)患者更倾向于发展为HBV持续性感染状态，这与年轻机体的免疫系统未发育完全有关[26]。近期研究发现，在年龄≤18岁的CHB患者中，升高的M-MDSCs的频数与HBsAg特异性CD8+T淋巴细胞的频数呈负相关，并且HBsAg通过激活细胞外调节蛋白激酶1/2(Extracellular regulatory protein kinase 1/2，ERK1/2)和IL-6上调M-MDSCs上趋化因子受体9(Chemokine receptor 9，CCR9)的表达，介导M-MDSCs的胸腺归巢，并导致HBV特异性CD8+T淋巴细胞耗竭[11]。这些结果表明，CCR9支持M-MDSCs的迁移进而促进胸腺清除CD8+T淋巴细胞的能力，促进了HBV的持续存在。
HBsAg和HBeAg是HBV在机体持续性感染的关键因素。在CHB自然病程中，发现免疫耐受期和CHB患者的血清HBsAg水平远高于非活动性HBsAg携带者，这与在这些患者中检测到更高频数M-MDSCs的结果一致[27]。进一步研究证实，在免疫耐受期和CHB患者中，高水平的HBsAg促进M-MDSCs的扩增，通过转化生长因子-β(Transforming growth factor-β，TGF-β)和IL-10依赖的信号通路和细胞接触介导CD4+CD25+Foxp3+ iTreg细胞和CD4+Foxp3-IL-10+ 1型适应性调节T(Type 1 adaptive regulation T，Tr1)细胞扩增，从而减弱这些患者的有效抗病毒反应[27]。这些研究揭示，在HBV感染期间，M-MDSCs及其相关分子在介导Treg细胞和Tr1细胞的扩增并抑制抗病毒免疫的机制中发挥了重要作用。早期研究已证明，HBV特异性CD8+初始T淋巴细胞过继到HBsAg阳性及HBsAg阴性的HBV转基因小鼠体内后，T淋巴细胞介导的肝脏损伤强度和持续时间均无影响[28]。这些研究证明，HBsAg存在与否并不直接影响HBV特异性效应CD8+ T淋巴细胞的功能，但其详细的分子机制有待于深入探究。近期研究发现，HBeAg阳性CHB患者的M-MDSCs细胞频数比HBeAg阴性的CHB患者的高，且M-MDSCs细胞频数与HBeAg水平呈正相关，HBeAg能显著诱导M-MDSCs增殖并依赖于IL-1β、IL-6和吲哚胺-2, 3-双加氧酶(IDO)通路来损伤T淋巴细胞应答，而去除IL-1β和IL-6细胞因子后，HBeAg诱导的M-MDSCs的扩增能力减弱[29]。这些结果证实，HBeAg通过IDO途径诱导M-MDSCs增殖有利于建立持续的HBV感染，并且IL-1β和IL-6促进M-MDSCs的激活。然而，健康个体的PBMCs暴露于外源性HBsAg后，以抗原剂量依赖的方式刺激M-MDSCs的产生，而PMN-MDSCs在CHB和健康对照组中表达无明显差别[25]。这些发现表明，MDSCs在HBV感染中的作用存在一定的争议，有待于进一步深入研究明确其具体的的调控作用。
HBV持续感染的CHB可以进展为进行性肝纤维化、肝硬化、HCC和肝衰竭等终末期肝病，而MDSCs在HBV相关的终末期肝病发生发展中的重要被越来越多的研究证实，这将为HBV相关的终末期肝病的诊治提供重要的策略。
与健康对照组相比，PMN-MDSCs在HBV相关性慢加急性肝衰竭(HBV related acute-on-chronic liver failure, HBV-ACLF)患者的血液和肝脏中比例显著增加，且这种比例增加与感染并发症、疾病的严重程度和预后密切相关[30]。在ACLF小鼠模型中这种作用也得到了证实，并且外周血、肝脏、脾脏和骨髓中的PMN-MDSCs百分比均高于对照组。进一步研究发现，由于HBcAg和HBeAg对粒细胞活性氧的产生和自噬的抑制作用，HBV-ACLF患者的PMN-MDSCs吞噬细菌能力显著下降，推测是HBV-ACLF患者易继发细菌或真菌感染的机制之一[30]。这些研究显示，MDSCs在HBV-ACLF的发病进程及其并发症中发挥重要作用。
HBV相关的HCC(HBV-HCC)通常与慢性炎症、免疫耐受、肝损伤和不良临床结果有关，其中HBV持续感染和免疫微环境在其中发挥了重要作用。HCC患者中MDSCs的百分比显著高于CHB患者和健康对照者，HCC患者中IFN-γ+CD8+ T淋巴细胞的频数显著下降[31]。该研究表明，MDSCs在HBV-HCC的发病中可能发挥着重要的免疫抑制作用。进一步分析发现，HBV-HCC患者中MDSCs水平与间接胆红素、全身炎症反应指数、单核细胞/淋巴细胞比率和单核细胞计数等实验室指标呈正相关[31]。Lee等[32]通过探究MDSCs与HBV-HCC肿瘤体积的关系，发现肝癌患者外周血中MDSCs的细胞频数显著高于健康对照组和非肿瘤肝硬化患者，并且与肿瘤体积呈正相关，当肿瘤切除后MDSCs减少，对于肿瘤大且MDSCs细胞频数高的患者，肝切除术后1个月MDSCs降至正常水平。这些研究提示，HBV感染阶段针对MDSCs的靶向干预在预防HBV-HCC中的作用值得深入研究。近期研究显示，通过单细胞测序技术发现HBV感染的早期，如急性乙型肝炎(Acute hepatitis B，AHB)患者中HBV效应T淋巴细胞增多，Treg细胞减少，此时机体可以较好地发挥抗病毒作用，而在HBV感染的后期，如CHB患者体内，Treg细胞增多，效应T淋巴细胞耗竭，免疫细胞的抑制作用持续存在，导致病毒难以被清除[33]。这些结果表明，早期抑制MDSCs可能阻止从肝炎到肝癌的疾病进展。Zhu等[12]对HBV-HCC进行单细胞RNA测序的研究中，揭示了由MDSCs等抑制细胞之间的串扰及其调控免疫抑制微环境在HBV-HCC逃避免疫系统的监视中发挥关键作用。该研究通过分析单细胞测序数据并结合广泛肝纤维化的病理特征，锁定了HCC的肿瘤微环境中癌症相关成纤维化细胞(Cancer associated fibroblasts, CAFs)。通过细胞间相互作用发现CD36+ CAFs特异性浸润在肿瘤组织中，并且RNA测序数据显示CD36+ CAFs的数量与MDSCs呈正相关，与效应T淋巴细胞呈负相关。进一步研究显示CD36+ CAFs通过促进巨噬细胞游走抑制因子(Macrophage migration inhibitory factor，MIF)表达后激活IL-6/STAT3信号通路，以此介导MDSCs的激活和扩增，进而促进免疫抑制微环境和促进肿瘤干细胞的生长。此外，共培养实验显示，CD36+ CAFs通过MIF/CD74/iNOS轴以成纤维细胞CD36依赖的方式增强CD33+ MDSCs的免疫抑制能力[12]。这些研究发现，MDSCs及其相关信号通路在CAFs触发的HBV-HCC进展的病理过程中发挥重要作用，且使得针对MDSCs的靶向药物治疗对于提高耐药恶性HCC的疗效成为可能。
HBV持续感染的肝细胞通过释放大量可溶性因子和诱导单核细胞启动肝星状细胞(Hepatic Stellate Cells, HSCs)的活化而引起肝纤维化的发生。研究发现，活化的HSCs通过上调成纤维细胞活化蛋白α(Fibroblast activation protein alpha，FAPα)的表达，促进MDSCs的募集并抑制CD8+ T淋巴细胞浸润，这证实了在免疫逃逸微环境形成中，MDSCs参与了HBV诱导肝纤维化的病理过程[34]。靶向FAPα+HSCs可以有效地破坏血管选择性生成，克服贝伐单抗耐药[34]。HSCs还能通过基质细胞衍生因子-1/趋化因子受体4(Stromal cell derived factor-1/ CXC motif chemokine receptor type 4，SDF-1/CXCR4)轴促进MDSCs迁移，促进HBV介导的肝纤维化进程[35]。此外，将肝硬化患者PBMC中的MDSCs与NK细胞共培养，发现MDSCs抑制NK细胞肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(Tumour necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand，TRAIL)的表达和IFNγ的分泌，从而消除NK细胞对HSCs的调控作用，促进肝纤维化进程[36]。
活动性CHB患者在替诺福韦抗病毒治疗1年后，MDSCs表型和功能特征及其对HBV特异性T淋巴细胞的抑制效应与治疗前的特征相似，并且Treg细胞、HBsAg无明显减少[18]。这可能是由于替诺福韦与内源性核苷酸底物进行竞争，抑制CHB患者的HBV DNA，但不影响HBsAg的表达。HBsAg以亚病毒粒子的形式释放，比完整的病毒粒子多出数倍，由此促进MDSCs的扩增。另一研究中发现核苷类似物恩替卡韦治疗前后，CHB患者中MDSCs及相关因子TGF-β、IL-9、ARG-1、IFNγ和肿瘤坏死因子α(Tumor necrosis factor α，TNF-α)的表达无明显改变[37]。在有效的抗病毒治疗后仍无法纠正免疫抑制微环境可能是晚期肝病(如HCC)的一个关键危险因素[27]。因此，通过联合核苷(酸)类似物和靶向MDSCs的治疗方案来阻断MDSCs进而促进效应T淋巴细胞增殖阻止疾病向终末期肝病进展成为可能。各种有效直接抗病毒药物(Direct-acting antiviral agents，DAAs)的研制使得治愈CHB患者成为可能。经DAAs治疗后，少量慢性丙型肝炎(Chronic hepatitis C, CHC)患者会出现耐药性，发生逃避免疫并建立持续感染或者再感染，而在DAAs成功根除病毒后恢复免疫力的研究中，发现DAAs治疗组的MDSCs频数较未治疗CHC组显著下降，并伴有IFNγ表达上调[38]。这表明，MDSCs参与了CHC的DAAs治疗后免疫系统部分调节功能的恢复，然而MDSCs直接参与抗病毒药物耐药的机制目前尚未在CHB患者中被报道。
MDSCs及其表面PD-L1、淋巴细胞活化基因3(Lymphocyte-activation gene 3，LAG-3)等免疫检查点分子形成[39]，同时活化的MDSCs通过抑制T淋巴细胞反应诱发T淋巴细胞耗竭[40]，抑制性免疫微环境的形成利于肿瘤细胞免疫逃避，是HCC耐药机制组成之一。MDSCs的浸润会释放抑制T淋巴细胞扩增的代谢酶，并促进naïve T淋巴细胞转化为Tregs，与不良预后和免疫检查点抑制剂(Immune checkpoint inhibitors，ICI)治疗耐药相关[39]。随着免疫治疗的兴起，研究发现ICI、T淋巴细胞受体嵌合型T淋巴细胞(T cell receptor-gene engineered T cells，TCR-T)治疗等免疫治疗对提高HBV相关晚期肝脏疾病的疗效具有重要意义，针对HBV感染治疗的靶向MDSCs的药物已在研发中[41,42]。研究发现，在HCC患者中磷酸二酯酶5(Phosphodiesterase 5，PDE5)抑制剂通过ARG-1和iNOS阻断逆转了MDSCs的抑制功能，提高过继细胞免疫疗法的抗肿瘤疗效[43]。HBV感染过程中MDSCs多样性影响HBV特异性T淋巴细胞的应答和归巢[18]。在使用抗体阻断CCR9后，M-MDSCs的胸腺迁移被有效抑制，HBsAg特异性CD8+ T淋巴细胞效应得以恢复，从而导致HBV持久性的中断，为尚未完全建立耐受性的年轻HBV患者提供了靶向M-MDSCs治疗的潜在策略[11]。ARG-1抑制剂norNOHA通过对MDSCs的抑制从而增强了HBV特异性CD8+ T淋巴细胞的数量，有助于HBV的清除[44]。针对HBVX蛋白的小干扰RNA(3p-siHBx)可以通过基因沉默和维甲酸诱导基因Ⅰ(Retinoic acid-inducible gene I，RIG-I)激活发挥有效的抗病毒作用。近年研究发现，靶向3p-siHBx能够破坏HBV患者中MDSCs和Treg细胞的分化，显著逆转CD8+ T淋巴细胞的耗竭表型，并增强CD8+ T淋巴淋巴细胞的活化和功能[45]。Toll样受体激动剂GS-9688降低了MDSCs和Treg细胞的频数，同时GS-9688增强了HBV特异性CD8+ T淋巴细胞、滤泡辅助性T淋巴细胞和NK细胞等其他免疫细胞亚群的功能[46]。此外，GS-9688可诱导MDSCs表达阴性调节因子PD-L1和Gal-9，这会增强对表达T淋巴细胞免疫球蛋白和粘蛋白结构域-3(Tim-3)或PD-1的HBV特异性T淋巴细胞的抑制[46]。这些研究提示，抗病毒治疗联合检查点阻断剂可能有助于提高免疫治疗疗效。
由于HCC中HBV感染和免疫耐受共存，使得靶向药物单一疗法的疗效有限，特别是在HBV相关的晚期HCC中。Zhu等[12]的研究显示，抗PD-1治疗组的CD36和α-平滑肌肌动蛋白(α-Smooth muscle actin，αSMA)共表达低于无应答组，且抗PD-1联合CD36抑制剂治疗在HBV-HCC中恢复了T淋巴细胞抗肿瘤效应。在小鼠模型研究中进一步发现，抗PD-1联合CD36抑制剂治疗后MDSCs和Treg细胞的比例下降，IFNγ+ T和CD8+ T淋巴细胞的比例增加[12]。这些研究提示，靶向MDSCs治疗或者减少MDSCs联合免疫检查点阻断剂可以增强T淋巴细胞免疫治疗。因此，深入了解HBV免疫的发病机制对于指导持续HBV感染和CHB及相关晚期肝脏疾病的治疗策略有重要的指导作用，但各种靶向MDSCs药物在HBV感染的作用机理和疗效应用需要进一步探究。
MDSCs具有强大的抑制宿主免疫系统的功能和调控肿瘤微环境的作用，在HBV感染者的发生发展中发挥重要作用。MDSCs对T淋巴细胞功能的抑制可有效抑制机体免疫系统对HBV的清除，导致病毒持续感染和免疫逃逸。现有的针对MDSCs的失调途径和细胞功能的治疗干预措施，为清除HBV和阻滞疾病进展提供了希望。针对抗病毒药物联合MDSCs靶向药物、检查点阻断剂等免疫药物的使用，MDSCs复杂的表型和缺乏特异性识别，以及HBV的持续性感染和难以彻底清除，表明MDSCs在HBV感染中的基础研究和靶向治疗仍面临挑战。
王诗芬，姚妮，吕燕，等．髓源性抑制细胞在乙型肝炎病毒感染中的研究进展[J].中华临床感染病杂志，2023，16(3)：234-240.DOI：10.3760/cma.j.issn.1674-2397.2023.03.013.
所有作者均声明不存在利益冲突
