ISSN 2226-6976 (Print)
ISSN 2414-9640 (Online)

A modern view of the immunopathogenesis of chronic hepatitis B

Omarova Kh.G., Makashova V.V., Ponezheva Zh.B., Khokhlova O.N.

Central Research Institute of Epidemiology, Russian Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Well-Being, Moscow, Russia
Chronic HBV infection is a dynamic process that reflects the interaction between HBV replication and the host immune response. The data available in the literature show that in chronic hepatitis B, it is precisely the quantitative composition and functions of innate immune cells which have a pronounced effect on the virus. A deep insight into the immunopathogenetic mechanisms caused by individual antigenic HBV components that cause both chronic hepatitis B and its adverse outcomes will serve as the basis for using prognostically significant methods for immunodiagnosis, as well as for effective treatment and prevention of the disease.

Keywords

hepatitis B
immunopathogenesis
T lymphocytes
dendritic cells

Хроническая HBV-инфекция остается глобальной проблемой общественного здравоохранения в связи со значительной заболеваемостью и смертностью. На сегодняшний день 350–400 млн человек в мире хронически инфицированы вирусом гепатита B (HBV). Распространенность HBV-инфекции в разных странах колеблется от 0,1 до 20%. По оценкам ВОЗ, ежегодно около 1 млн человек умирают от последствий, связанных с гепатитом В (ГВ), таких как цирроз печени (ЦП) и гепатоцеллюлярная карцинома (ГЦК) [1, 2]. Около 10–30% пациентов с хронической HBV-инфекцией имеют повышенный риск развития прогрессивного заболевания печени в сочетании с фиброзом и ЦП [3, 4]. Один из каждых 4 пациентов с ЦП, вызванным HBV-инфекцией, страдает от декомпенсации функции печени в течение 5 лет, а у 5–10% пациентов развивается ГЦК. При отсутствии терапии почти 15% пациентов с ЦП погибают в течение 5 лет [5, 6].

Несмотря на накопленный опыт и знания, в изучении HBV-инфекции все еще остается много вопросов, которые требуют дальнейших исследований. На современном этапе раскрыты многие данные о молекулярных путях, перекрестных взаимодействиях между вирусными частицами и клетками хозяина, роли вирусных белков в инициировании иммунных реакций и регуляции клеточных популяций на разных стадиях вирусной инфекции. Показано, что хронические воспалительные и фиброзные изменения в печени при HBV-инфекции, а также онкогенез в случае ХГВ стимулируются сложными взаимодействиями между вирусом и иммунной системой хозяина [7, 8] и зависят, согласно анализу, проведенному И.П. Балмасовой и соавт. [9], от количественного состава и функциональной состоятельности врож­денных иммунных клеток.

В 2017 г. EASL представила обновленные рекомендации [3], в которых предлагается классифицировать хроническую HBV-инфекцию на 5 фаз с учетом наличия HBeAg, уровней HBV ДНК, значения аланинаминотрансферазы (AЛT) и наличия воспаления печени:

  • I – HBeAg-позитивная хроническая инфекция;
  • II – НВeАg-позитивный хронический гепатит;
  • III – HBeAg-негативная хроническая инфекция;
  • IV – HBeAg-негативный хронический гепатит;
  • V – HBsAg-негативная фаза

Тем не менее однократное определение маркеров репликации HBV, а также маркеров активности заболевания не позволяет немедленно классифицировать фазу заболевания. Так как фазы хронической HBV-инфекции не обязательно последовательны, необходим регулярный мониторинг сывороточных уровней AЛТ, HBeAg и ДНК HBV.

Циркулирующий вирион состоит из оболочки и нуклеокапсида, который содержит релаксированную двухцепочечную ДНК (dslDNA) [10]. Выделение dslDNA из нуклеокапсида под воздействием клеточных ферментов происходит в цитоплазме. После проникновения в гепатоцит оболочка теряется, а нуклеокапсид транспортируется в ядро. Попав в ядро, вирусная dslDNA связывается с хроматином и образует циклическую структуру – ковалентно замкнутую кольцевую ДНК (cccDNA), Таким образом, основными этапами биосинтеза cccDNA являются декапсидация нуклеокапсида, содержащего релаксированную (рыхлую) линейную ДНК – dslDNA; транспортировка dslDNA в ядро и ее превращение в ковалентно-замкнутую кольцевидную ДНК – cccDNA. В свою очередь, cccDNA посредством транскрипции способствует образованию прегеномной РНК и еще 3 матричных РНК (мРНК). Прегеномная РНК выходит из ядра, попадает в эндоплазматический ретикулум (ER) и служит в качестве матрицы для синтеза основного белка и фермента вируса – обратной транскриптазы [11].

Нуклеокапсиды, собранные в цитоплазме, содержат прегеномную РНК, а также коровые и полимеразные белки. После получения двухцепочечной вирусной ДНК нуклеокапсиды считаются зрелыми и либо «одеваются» во внешнюю оболочку и выходят из пораженной клетки, либо могут перемещаться из цитоплазмы обратно в ядро для увеличения количества копий cccDNA. Таким образом cccDNA может пополняться без необходимости ввода новых вирионов. Белки оболочки также секретируются в виде субвирусных частиц поверхностного антигена HBV (HBsAg), как и большое количество вирусоподобных частиц с пустыми нуклеокапсидами [12].

Считается, что cccDNA HBV ответственна за латентную инфекцию HBV [13]. В новой номенклатуре она определяется как HBsAg-отрицательная фаза (скрытая HBV-инфекция) и характеризуется отсутствием в сыворотке HBsAg, наличием антител к HBcAg (анти-HBc) с возможным наличием или отсутствием антител к HBsAg (анти-HBs), нормальными значениями АЛТ. Обычно (но не всегда) в сыворотке не обнаруживается ДНК HBV. При этом ДНК HBV (cccDNA) могжет быть обнаружена в печени [14].

Как упоминалось выше, ДНК HBV обладает способностью интегрироваться и находиться в генетическом материале гепатоцитов как мини-хромосомы, которые могут сохраняться от нескольких месяцев до нескольких лет. Процесс интеграции и репликации HBV происходит одновременно. В этом случае интегрированная ДНК может служить независимой матрицей для синтеза мРНК, что объясняет наличие HBsAg у инфицированных пациентов в отсутствие определяемой репликации ДНК HBV. В ходе деления гепатоцитов ДНК HBV асимметрично распределяется между дочерними клетками. Это позволяет вирусу создавать мутированные копии генома и обеспечивать долгосрочную внутрипеченочную выживаемость мутантного вируса даже в условиях антивирусной терапии [15]. Таким образом, процесс интеграции не поддерживает воспроизведения вирусных частиц, а способствует долговременной сохранности HBV в гепатоцитах.

HBV не оказывает прямого цитопатического эффекта на клетки печени [7, 9]. Поражение печени и других органов при HBV-инфекции обусловлено иммунной реакцией организма на вирус. Установление факта внепеченочной репликации HBV (в мононуклеарных клетках крови, лимфатических узлах, селезенке, костном мозге, в тканях не лимфоидного происхождения – половых железах, щитовидной железе, почках, надпочечниках, поджелудочной железе и др.) способствовало пониманию патогенеза системного поражения при HBV-инфекции через аутоиммунные механизмы [6, 8].

По мнению A.M. Roseman и соавт. [16], каждый белок HBV способен влиять на иммунный процесс. HBsAg, продуцируемый в гепатоцитах, может эффективно полимеризоваться, тем самым становясь устойчивым к деградации протеасомами в эндоплазматическом ретикулуме. Этот процесс эффективно блокирует представление белка цитотоксическим лейкоцитам главным комплексом гистосовместимости класса I и позволяет вирусу оставаться «невидимым» для иммунных клеток [17].

HBcAg потенциально способен индуцировать эффективный иммунный ответ с использованием СD8+-лимфоцитов и напрямую активировать В-клетки, запуская синтез противовирусных антител, направленных против инфицированных гепатоцитов. Однако выполнение вышеупомянутого механизма затруднено внутриклеточной локализацией антигена [16]. В идеальных условиях CD8+ Т-клетки являются ключевыми эффекторными иммунными клетками, которые способны снижать активную репликацию и распространение вируса в ходе острой HBV-инфекции, уничтожая инфицированные гепатоциты [7].

L. Li и соавт. [18] продемонстрировали, что HBcAg-специфичные IL21-продуцирующие CD4+-лимфоциты могут способствовать контролю за вирусом, поддерживая антивирусную функцию CD8+-лимфоцитов. Поэтому можно предположить, что небольшие количества растворимого HBcAg, которые попадают в кровоток в результате разрушения вирусных частиц или цитолиза инфицированных гепатоцитов, могут связываться с рецепторами B-лимфоцитов и быть представлены CD4+-лимфоцитами. Эта способность HBcAg стимулировать как клеточный, так и гуморальный иммунный ответ была использована некоторыми группами ученых при разработке терапевтических вакцин против ХГВ [19].

HBeAg также играет важную роль в процессе взаимодействия иммунной системы с вирусом-хозяином, особенно на стадии представления вирусного антигена и его распознавания CD4+-лимфоцитами [20]. HBeAg является конечным продуктом трансляции мРНК [21]. Наличие или отсутствие вышеуказанного антигена в крови позволяет различать HBeAg-положительные и HBeAg-негативные варианты заболевания и служит важным маркером в иммунопатогенезе ХГB. Этот процесс разделен на 4 стадии, каждая из которых, помимо иммунологических сдвигов, сопровождается специфическими клиническими и морфологическими изменениями [22]. HBeAg-позитивный ХГВ характеризуется более тяжелым течением, с непредсказуемыми спонтанными вспышками воспаления печени, которые быстро формируют фиброз печени. Кроме того, такой вариант течения гепатита также связан с нарушением функций моноцитов, включая значительное снижение экспрессии ключевого компонента врожденного противовирусного иммунитета – Toll-подобных рецепторов типа 3 (TLR3), что приводит к сохранению HBV путем блокирования неспецифических защитных процессов [23]. Как HBcAg, так и HBеAg способны стимулировать продукцию IL-10 мононуклеарными клетками периферической крови, что приводит к усугублению иммунной толерантности к HBV и также способствует хронизации инфекции [24]. Эти данные были косвенно подтверждены в ходе клинических наблюдений и свидетельствуют об ухудшении прогноза течения ХГB в случае значительного снижения отношения CD3+-лимфоцитов к моноцитам в крови [25].

Вирусный Х-белок (HBxP) – небольшой белок, не входящий в состав вируса и кодируемый Х-геном, также тесно связан с патогенезом гепатита В и его исходом в ГЦК. Показано, что он может активировать транскрипцию генов как вируса, так и гепатоцита, в результате чего может ускоряться процесс репродукции вируса. Выявлено, что экспрессия HBxAg на мембранах гепатоцитов и повышение титра антител к HBxAg определяются как при хроническом активном гепатите, так и при печеночноклеточном раке [26]. Кроме того, HBxP действует и как сильный активатор транскрипции, который может вызвать злокачественную трансформацию за счет усиления продукции реакционноспособных видов кислорода, что в свою очередь вызывает более высокие скорости возникновения мутаций [27]. Было описано, что наличие HBxP значительно усиливает воздействие TNFα на процесс повреждения гепатоцитов посредством инициирования апоптоза, при этом он способен активировать синтез IFN-γ и HLA I класса [28].

На адекватность иммунной реакции и исход болезни влияют количество и функциональная активность антигенспецифических цитотоксических Т-лимфоцитов, а соотношение между субпопуляциями CD4+-лимфоцитов (Th1 и Th2) определяет тип иммунного ответа. Заболевание протекает по типу саморазрешающейся инфекции с элиминацией вируса из организма, если баланс субпопуляций CD4+-лимфоцитов склоняется в пользу Th1-клеток (преобладание CD4+Тh1-хелперов и CD8+-цитотоксических лимфоцитов с секрецией провоспалительных цитокинов – IFN-γ, IL-2, TNF-α), то есть при реализации нецитолитического механизма. Проникая внутрь клетки, эти цитокины дестабилизируют вирусную РНК (прегеном) и подавляют репликацию вируса, синтез и экспрессию его антигенов. Этот нецитолитический клиренс HBV выражен в 10–100 раз сильнее, чем цитолитический, и оба процесса могут протекать параллельно [7]. Если баланс субпопуляций CD4+-лимфоцитов склоняется в пользу Th2-клеток (преобладающая стимуляция гуморального иммунитета и секреция противовоспалительных цитокинов IL-4, IL-10, ингибирующих цитотоксические реакции), формируется персистенция вируса в организме и возможно развитие хронической инфекции [9].

Роль гуморальной иммунной системы по сравнению с клеточно-опосредованными реакциями не так значима: защитными свойствами обладают лишь anti-HBs-анттела, появление которых в большинстве случаев указывает на элиминацию вируса и предохраняет от повторного заражения.

Известно, что наряду с некрозом инфицированных гепатоцитов цитотоксические Т-лимфоциты вызывают другой тип гибели клеток – апоптоз (программироиванная клеточная смерть). В ряде работ показано, что при ХГВ апоптоз – основной путь гибели инфицированных гепатоцитов, который, в отличие от некроза, не приводит к значительной диссеминации вируса. С. Dunn и соавт. [29] предположили, что повреждение клеток печени опосредовано NK-клетками, активированными повышенным уровнем рецептора TRAIL (связанный с TNF апоптоз-индуцирующий лиганд – TNF-Related Apoptosis-Inducing Ligand) и что этот механизм может быть включен цитокинами, продуцируемыми при активной HBV-инфекции. В результате повреждения печеночной ткани в ходе иммунной реакции против вирусных антигенов и активации цитотоксических Т-клеток (СD8+, ЦТЛ) количество погибающих клеток достигает клинически значимого уровня [30]. При этом было показано, что нет причинно-следственной связи между масштабом повреждения гепатоцитов и вирусной нагрузкой, определяемой в сыворотке. Также не подтверждена связь между повреждением печеночной ткани, опосредованным Т-лимфоцитами, и наличием HBeAg-позитивности пациента [20].

HBV может подавлять продукцию первичных цитокинов (IFN-α/β и IFN-γ) клетками, участвующими в формировании врожденного иммунного ответа, путем специфической модуляции клеточного ответа на IFN или путем активации других механизмов [31], что приводит к формированию адаптивного ответа со стороны Т-клеток.

Иммунные клетки, продуцирующие IFN-α/β и IFN-γ, играют важную роль в реализации врожденного иммунного ответа против HBV в условиях хронического инфекционного процесса. Макрофаги, природные клетки-киллеры (NK-клетки), NKT, Т-клетки, секретирующие IFN-γ и продуцирующие IFN-α/β плазмоцитоидные дендритные клетки (pDCs), инфицированные гепатоциты – все функционируют для усиления системного противовирусного ответа [32]. С другой стороны, существует экспериментально подтвержденное обоснование данного эффекта, которое свидетельствует о том, что специфическое воспаление печеночной ткани, индуцировано CD8+-лимфоцитами [30]. Такой двойной подход требует детального функционального анализа врожденного иммунного ответа у больных ХГВ.

Дендритные клетки (DC) представляют собой особую популяцию клеток крови, которые выполняют как антигенпредставляющую, так и регуляторную функции реакции врожденного и адаптивного иммунного ответа. Известно, что популяция DC в периферической крови является гетерогенной, что делает определенные категории DC особенно интересными с точки зрения индукции иммунного ответа при ХГB [33, 34]. Было показано, что сам HBV ингибирует функции DC [35]. Уменьшение количества и нарушение функции циркулирующих DC у пациентов с ХГB могут быть связаны с прогрессированием заболевания. У пациентов с ХГB количество CD8+- и CD4+-лифоцитов было снижено, тогда как продукция IFN-α в выделенных из периферической крови DC была минимальна по сравнению с аналогичными показателями в группе контроля. Более того, уровень DC был обратно пропорционален уровням AЛТ в сыворотке крови HBV-инфицированных пациентов. Сообщается также, что DC-предшественники 2-го типа, которые являются наиболее важными клетками, участвующими в антивирусном врожденном иммунитете, демонстрировали ухудшение как количественных, так и качественных функциональных характеристик у пациентов с хронической HBV-инфекцией [34, 36, 37].

HBV-индуцированный дефицит дендритных клеток, полученных из моноцитов (MoDC), приводит к нарушению ответа Th1-клеток in vitro. Эти данные подтверждаются и клиническими исследованиями. Так, у пациентов с ХГВ определялось нарушение функции DC, что приводило к неадекватному ответу Т-клеток на HBV [38]. Таким образом, было показано, что HBV непосредственно способствует качественной и количественной дисфункции миелоидных DC (mDC), что в свою очередь способствует нарушению Т-клеточного ответа и может быть потенциальным механизмом процесса хронизации HBV-инфекции.

Ключевую роль в регуляции функции DC у пациентов с ХГВ играет внутрипеченочный пул естественных киллерных клеток (NK-клеток), которые составляют 30–40% всех лимфоцитов в воспалительном инфильтрате. При этом у пациентов с ХГВ количество внутрипеченочных NK-клеток было в 10–12 раз выше, чем у здоровых людей [29, 39].

Активированные NK-клетки функционируют с помощью 2 ключевых механизмов: прямой цитотоксичности по отношению к инфицированным клеткам посредством клеточного контакта и продуцирования воспалительных цитокинов [39]. Механизм противовирусной цитотоксичности NK-клеток, по-видимому, зависит от органа. Вызываемая клеточная гибель через пары лиганд–рецептор, принадлежащие к суперсемейству TNF, опосредуется связанным с TNF апоптоз-индуцирующим лигандом (TRAIL), выраженным на инфильтрирующих лимфоцитах. Взаимодействие с TRAIL (TRAIL-R1 и TRAIL-R2) на гепатоцитах, вероятно, играет важную роль в повреждении печени [29]. NK-клетки могут быть активированы в печени и через Toll-подобные рецепторы, которые способны различать вирусные нуклеиновые кислоты в качестве лигандов [40]. Цитокины, продуцируемые NK-клетками, включают группы с прямой противовирусной активностью, такие как IFN-γ и TNF-α, и те, которые обладают иммуномодулирующей активностью [41], такие как IL-3, – гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор и макрофагальный колониестимулирующий фактор [30]. Индукция гибели инфицированных клеток в печени, по-видимому, происходит не только при участии NK-клеток, но и благодаря синергическим эффектам 2 или более цитокинов. IL-8 усиливает экспрессию рецепторов апоптоза на гепатоцитах, тогда как IFN-α усиливает экспрессию лиганда для тех же рецепторов на NK-клетках. Было подтверждено, что эти цитокины участвуют в антигенспецифическом повреждении печени и в регуляции миграции NK-клеток в печень при увеличении воспалительного ответа [29].

Однако межклеточные взаимодействия с NK-клетками не всегда приводят к прямому цитолизу зараженных вирусом клеток. Это происходит через иммуносупрессивные цитокины продуцируемыми NK-клетками (NK-10) и трансформирующий фактор роста β (TGFβ), но не через прямой контакт NK-клеток с DC. Также наблюдалось снижение секреции TNFα в качестве антагониста TGF-β [42]. Регулирующие Т-клетки, индуцированные NK-праймированными DC, способны индуцировать эффект супрессора через отрицательную ко-стимуляцию рецепторов запрограммированной смерти-1 (PD-1), экспрессирующихся на популяции Т-лимфоцитов с фенотипом CD4+CD25+. Сигналы, опосредуемые PD-1, вызывают анергию CD8+-лимфоцитов и ослабление антивирусного ответа, опосредуемого цитотоксическими лимфоцитами во время хронической вирусной инфекции [43].

NKT-клетки представляют собой подгруппу Т-лимфоцитов, экспрессирующую классические маркеры NK-клеток. Они составляют приблизительно одну треть внутрипеченочных Т-клеток и могут быть индуцированы на выработку IFN-γ через стимуляцию NK-клеток и IL-12.

NKT-клетки могут проявлять 3 фенотипа, отличающиеся функциями цитокинов, которые они производят: 1 – CD4+, 2 – CD8+ и 3 – CD4+/CD8+ или двойной отрицательный (DN) NKT. Исследователи указывают на преобладающую субпопуляцию CD8+ среди NKT-клеток при ХГВ [44].

Клетки DC являются наиболее эффективными индукторами IFN, который опосредованно увеличивает популяцию NKT-клеток в печени при ХГВ. Противовирусная активность NKT-клеток при HBV-инфекции в свою очередь связана с увеличением внутрипеченочной продукции IFN-γ и IFN-α/β. Было также показано, что IFN-γ улучшает экспрессию MHC I класса на гепатоцитах и опосредует ингибирование макрофагов и DC-зависимых ингибиторов вирусной репликации [34]. NKT-клетки быстро активируют в печени NK-клетки, которые оказывают синергическое цитокиновое действие на IFN-γ [45].

Показано, что ХГВ ассоциируется прежде всего с нарушениями процессов пролиферации, продуцирования цито­кинов и эффекторной цитотоксической функцией Т-клеток, специфичных к HBV, в сочетании с определенными сдвигами в гуморальном иммунитете [30]. В то же время большинство авторов рассматривают популяцию Tregs (с фенотипами CD4+ и CD25+) как вероятных кандидатов для подавления антивирусного ответа на инфекцию [46]. В этом контексте важно подчеркнуть способность DC индуцировать Tregs у пациентов с ХГB. Первоначальные исследования, проведенные на трансгенных мышах, показали, что зрелые DC являются специализированными антиген-представляющими клетками для расширения популяции антиген-специфических Tregs (CD25+ и CD4+). Известны несколько подмножеств регуляторных Т-клеток, экспрессирующих на своей поверхности наряду с рецептором CD4+ рецептор CD25+ и секретирующих IL-10 и/или TGFβ, IL-35, которые способны приводить к иммуносупрессии. Маркером большинства Tregs является молекула FoxP3, также известная как scurfin, которая участвует в иммунном ответе. Член семейства белков FoxP3, по-видимому, функционирует как главный регулятор (транскрипционный фактор) развития и функционирования Tregs [47]. Белки Fox относятся к семейству транскрипционных регуляторов и, как полагают исследователи, осуществляют транскрипционный контроль. В модели Tregs фактор транскрипции FoxP3 занимает промоторы для генов, участвующих в регуляции Т-клеточной активности, и может подавлять транскрипцию ключевых генов после стимуляции Т-клеточных рецепторов [48].

В организме человеке Tregs составляют 5–10% клеток, являются CD4+ и характеризуются низким уровнем пролиферации в ответ на специфическую стимуляцию Т-клеточным рецептором (TCR). Популяция Tregs продуцирует IL-10, но не IFN-γ при стимуляции анти-CD3+, и способна подавлять ответы Th1 и Th2. При инфицировании HBV ингибирующее действие Tregs на иммунные клетки, вероятно, позволяет вирусу сохраняться [49]. При этом, одновременное увеличение уровня TGFβ приводит к фиброзным изменениям в печени [50]. Следует также отметить, что FoxP3+ Tregs показывают разнообразные фенотипы; встречаются как на CD4+, так и на CD8+ подмножествах Т-клеток; могут экспрессировать CD25+ (рецепторную цепь IL-2) и/или цитотоксический Т-лимфоцитарный антиген 4 (CTLA-4) в дополнение к Foxp3 [51]. Значительное накопление CD4+CD25+FoxP3+ Tregs в печени наблюдается у пациентов с хронической HBV-инфекцией. Кроме того, пациенты с высокой вирусной нагрузкой имеют более высокий процент Tregs в печени, что указывает на роль внутрипеченочных Tregs в подавлении антивирусных иммунных реакций в печени при хронической HBV-инфекции. Таким образом, увеличение популяции Tregs и усиление их супрессорной функции индуцированы факторами, связанными с HBV-инфекцией, могут приводить к подавлению противоопухолевого иммунного ответа и, соответственно, могут быть вовлечены в иммунопатогенез различных поражений печени – от ХГB до ГЦК [52]. I.C. Feng и соавт. [53] показали, что основным индуктором Tregs при ХГВ является HBcAg, поскольку он инициирует взаимодействия между врожденными иммунными клетками (DC, NK и NKT), по-видимому, на стадии иммунологической толерантности, что приводит к прогрессированию заболевания. Имеются свидетельства того, что с ростом вирусной нагрузки и HBeAg в сыворотке пациентов с ХГB наблюдается значительное снижение количества CD3+- и CD4+- и увеличение количества CD8+-лимфоцитов по сравнению с группой контроля [20]. Существуют и другие дополнительные механизмы ингибирования функции Т-лимфоцитов, которые включают секрецию иммуносупрессивных цитокинов и появление межклеточных контактов. Согласно результатам исследования, проведенного Y. Shimizu [54], PD-1 (programmed cell death protein 1 – белок запрограммированной клеточной смерти 1, CD279+) является поверхностным рецептором, регулирующим функции Т-клеток. При этом связывание с PD-1 его лигандами PD-L1 и PD-L2 приводит к антигенспецифическому ингибированию пролиферации Т-клеток, продукции цитокинов и повышению цитолитической активности, что вызывает истощение Т-клеток. В печени PD-1 экспрессируется на лимфоцитах, тогда как PD-L1 – на лимфоцитах, гепатоцитах и синусоидальных эндотелиальных клетках, а PD-L2 – на клетках Купфера и DC [55]. Более того, экспрессия PD-1 на CD4+-лимфоцитах положительно коррелирует с сывороточной вирусной нагрузкой у пациентов с ХГB [56]. Внутрипеченочные HBV-специфичные CD8+-лимфициты экспрессируют более высокие уровни PD-1, а повышенная регуляция внутрипеченочного PD-1/PD-L1 связана с воспалением печени и повышением уровня AЛT. J. You и соавт. [20] установили, что отмеченные отклонения, обнаруженные в составе пула хелперов и CD8+ ЦТЛ при ХГB, еще и функциональны по природе, что требует их отдельной оценки в зависимости от стадии заболевания, местоположения (в периферической крови или печени) и способности проявлять высокую специфичность или аллореактивность.

В периферической крови пациентов с ХГВ HBV-специфические хелперные Т-лимфоциты и ЦТЛ практически не обнаруживаются. Вероятно, это связано с истощением их пула из-за высокой вирусной нагрузки или толерантности к HBV [54].

В настоящее время обнаружена и охарактеризована третья субпопуляция эффекторных Т-хелперов, продуцирующих IL-17, которая получила название Th17. Показано, что TGF-β предотвращает дифференцировку в направлении Th1 и Th2, вызывая преобразование наивных CD4+-лимфоцитов в FoxP3-экспрессирующие регуляторные T-клетки [29], а в присутствии провоспалительных цитокинов, включая IL-6, TGF-β не только подавляет экспрессию FoxP3, но и вызывает дифференцировку провоспалительных эффекторных Th17-клеток, продуцирующих IL-17 [9, 29]. Таким образом, Th17-клетки, вероятно, взаимосвязаны с Tregs, что подтверждается наличием общего индуктора TGF-β. G.L. Zhang и соавт. [57] показали, что увеличение количества Th17 и сопутствующее снижение Tregs создает дисбаланс, который отрицательно коррелирует с прогрессированием заболевания и может привести к развитию ГЦК. A. Kitani и соавт. [58] выдвинули идею о том, что сами Tregs могут быть источником дифференцировки Thl7.

Было также продемонстрировано, что высокое содержание продуцирующих IL-17 CD4+-лимфоцитов наблюдалось не только в печени. У пациентов с ХГВ этот показатель коррелировал не только с высоким уровнем IL-17 в сыворотке крови, но и с выраженностью воспаления в печени [59]. Возможно, эти клетки могут не только поддерживать воспалительные изменения в печени, но и выполнять определенные защитные функции.

Наряду с вирусными антигенами провоспалительные цитокины (такие как IFN-γ) увеличивают экспрессию одного из мембранных факторов апоптоза (TRAIL) на поверхности CD4+- и CD8+-лимфоцитов, что способствует усилению неспецифической инфильтрации печени Т- и В-лимфоцитами, NK- и NKT-клетками, нейтрофилами, моноцитами, макрофагами и дендритными клетками. Возможно, что этиологическая роль повышенной экспрессии IFN-γ в развитии индуцированного гепатита и его способности увеличивать повреждение гепатоцитов опосредована TNF-α [60], и чтобы предотвратить серьезное ухудшение состояния печени при наличии чрезмерного уровня IFN-γ, по-видимому, одновременно запускается механизм защитного подавления посредством стимуляции продуцирования противовоспалительных цитокинов, в частности IL-10, моноцитами периферической крови. А это способствует недостаточности клеточного иммунного ответа и неконтролируемой репликации вируса при ХГB.

Учитывая описанные выше процессы, можно предположить, что нарушение врожденных и адаптивных иммунных реакций является следствием функциональных дефектов лимфоцитов. Кроме того, постоянство cccDNA и его способность к самовосстановлению, наличие интегрированной ДНК HBV, а также отсутствие прямого воздействия современных методов лечения на cccDNA объясняют трудности в устранении HBV у пациентов с хронической инфекцией [10].

Таким образом, глубокое понимание иммунопатогенетических механизмов, определяющих течение, хронизацию и неблагоприятные исходы HBV-инфекции, послужит основой для использования точных и прогностически значимых методов иммунодиагностики и, следовательно, эффективного лечения заболевания.

References

1. World Health Organization. Global hepatitis report, April 2017; 83. https://www.who.int/hepatitis/publications/global-hepatitis-report 2017/en/

2. World Health Organization. Hepatitis B Fact Sheet. http://www.who. int/mediacentre/factsheets/fs204/en/

3. EASL 2017. Clinical Practice Guidelines on the management of hepatitis B virus infection. J. Hepatol. 2017; 67: 370–98. https://doi.org/10.1016/ j.jhep.2017.03.021

4. Жданов К.В., Лобзин Ю.В., Гусев Д.А., Козлов К.В. Вирусные гепатиты. СПб: Фолиант, 2011. 304 с.

Zhdanov K.V., Lobzin Yu.V., Gusev D.A., Kozlov K.V. [Viral hepatitis]. Saint-Petersburg: Folio, 2011. 304 p. (In Russ.).

5. European Association for the Study of the Liver. EASL clinical practice guidelines: Management of chronic hepatitis B virus infection. J. Hepatol. 2012; 57: 167–85.

6. Schweitzer A., Horn J., Mikolajczyk R.T., Krause G., Ott J.J. Estimations of worldwide prevalence of chronic hepatitis B virus infection: A systematic review of data published between 1965 and 2013. Lancet 2015; 386: 1546–55.

7. Абдурахманов Д.Т. Хронический гепатит В и D. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. 288 с.

Abdurakhmanov D.T. [Сhronic hepatitis В and D]. Мoscow: GEOTAR-Media, 2010. 288 р. (In Russ.).

8. Baumert T.F., Thimme R., von Weizsäcker F. Pathogenesis of hepatitis B virus infection. World J. Gastroenterol. 2007; 13: 82–90. https://doi.org/ 10.3748/wjg.v13.i1.82

9. Balmasova I.P., Yushchuk N.D., Mynbayev O.A., Alla N.R., Malova E.S., Shi Z., Gao K.I. [Immunopathogenesis of chronic hepatitis B]. World J. Gastroenterol. 2014; 20 (39): 14156–71. doi: 10.3748/wjg.v20.i39.14156

10. Suk-Fong Lok A. Hepatitis B Treatment: What We Know Now and What Remains to Be Researched. Hepatol. Commun. 2018; 3(1): 8–19. doi:10.1002/hep4.1281

11. Seeger C., Mason W.S. Molecular biology of hepatitis B virus infection J. Virol. 2015; 479–480: 672–86. https://doi.org/10.1016/j.virol.2015.02.031

12. Lee J., Shin M.K., Lee H.J., Yoon G., Ryu W.S. Three novel cis-acting elements required for efficient plus-strand DNA synthesis of the hepatitis B virus genome. J. Virol. 2004; 78: 7455–64. doi: 10.1128/JVI.78.14.7455-7464.2004

13. Bertoletti A., Kennedy P.T. The immune tolerant phase of chronic HBV infection: new perspectives on an old concept. Cell Mol. Immunol. 2015; 12(3): 258–63. doi: 10.1038/cmi.2014.79

14. Said Z.N. An overview of occult hepatitis B virus infection. World. J. Gastroenterol. 2011; 17(15): 1927–38. doi: 10.3748/wjg.v17.i15.1927.

15. Wong D.K., Huang F.Y., Lai C.L., Poon R.T, Seto W.K., Fung J. et al. Occult hepatitis B infection and HBV replicative activity in patients with cryptogenic cause of hepatocellular carcinoma. Hepatology 2011; 54: 829–36. doi: 10.1002/hep.24551

16. Roseman A.M., Borschukova O., Berriman J.A., Wynne S.A., Pumpens P., Crowther R.A. Structures of hepatitis B virus cores presenting a model epitope and their complexes with antibodies. J. Mol. Biol. 2012; 423(1): 63–78. doi: 10.1016/j.jmb.2012.06.032.

17. Block T.M., Mehta A.S., Blumberg B.S., Dwek R.A. Does rapid oligomerization of hepatitis B envelope proteins play a role in resistance to proteasome degradation and enhance chronicity? DNA Cell Biol. 2006; 25 (3):165–70. doi: 10,1089/dna.2006.25.165

18. Li L., Liu M., Cheng L.W., Gao X.Y., Fu J.J., Kong G. et al. HBcAg-specific IL-21-producing CD4+ T cells are associated with relative viral control in patients with chronic hepatitis B. Scand. J. Immunol. 2013; 78(5): 439–46. doi: 10.1111/sji.12099

19. Buchmann P., Dembek C., Kuklick L., Jäger C., Tedjokusumo R., von Freyend M.J. et al. A novel therapeutic hepatitis B vaccine induces cellular and humoral immune responses and breaks tolerance in hepatitis B virus (HBV) transgenic mice. Vaccine 2013; 31(8):1197–203. doi: 10.1016/ j.vaccine.2012.12.074

20. You J., Sriplung H., Geater A., Chongsuvivatwong V., Zhuang L., Chen H.Y. et al. Effect of viral load on T-lymphocyte failure in patients with chronic hepatitis B. World J Gastroenterol. 2008; 14(7): 1112–9. doi: 10.3748/wjg.14.1112

21. Block T.M., Guo H., Guo J.T. Molecular virology of hepatitis B virus for clinicians. Clin. Liver Dis. 2007; 11(4): 685–706. doi: 10.1016/j.cld.2007.08.002

22. Shi Y.H., Shi C.H. Molecular characteristics and stages of chronic hepatitis B virus infection. World J. Gastroenterol. 2009; 15(25): 3099–105. doi: 10.3748/wjg.15.3099

23. Li N., Li Q., Qian Z., Zhang Y., Chen M., Shi G. Impaired TLR3/IFN-beta signaling in monocyte-derived dendritic cells from patients with acute-on-chronic hepatitis B liver failure: relevance to the severity of liver damage. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2009; 390(3):.630–5. doi: 10.1016/j.bbrc.2009.10.018

24. Wynn T.A. Cellular and molecular mechanisms of fibrosis. J. Pathol. 2008; 214(2): 199–210. doi: 10,1002/path.2277

25. Shi F., Zhang J.Y, Zeng Z., Tien P., Wang F.S. Skewed ratios between CD3(+) T cells and monocytes are associated with poor prognosis in patients with HBV-related acute-on-chronic liver failure. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2010; 402(1): 30–6. doi: 10.1016/j.bbrc.2010.09.096

26. Feitelson M.A., Reis H.M.G.P.V., Liu J., Lian Z., Pan J. Hepatitis B virus X antigen (HBxAg) and cell cycle control in chronic infection and hepatocarcinogenezis. Frontiers in Bioscience 2005; 10: 1558–72. doi: 10,2741/1640

27. Zhang Z., Zhang J.Y., Wang L.F., Wang F.S. Immunopathogenesis and prognostic immune markers of chronic hepatitis B virus infection. J. Gastroenterol. Hepatol. 2012; 27(2): 223–30. doi: 10.1111/j.1440-1746. 2011.06940.x

28. Kim J.Y., Song E.H., Lee H.J., Oh Y.K., Choi K.H., Yu D.Y. et al. HBx-induced hepatic steatosis and apoptosis are regulated by TNFR1- and NF-kappaB-dependent pathways. J. Mol. Biol. 2010; 397(4): 917–31. doi: 10.1016/j.jmb.2010.02.016

29. Dunn C., Brunetto M., Reynolds G., Christophides T., Kennedy P.T., Lampertico P. et al. Cytokines induced during chronic hepatitis B virus infection promote a pathway for NK cell-mediated liver damage. J. Exp. Med. 2007; 204(3): 667–80. doi: 10.1084/jem.20061287

30. Ratnam D., Visvanathan K. New concepts in the immunopathogenesis of chronic hepatitis B: the importance of the innate immune response. Hepatol. Int. 2008; 2(Suppl.1): 12–8. doi: 10.1007/s12072-008-9067-0

31. Chen J., Wu M., Zhang X., Zhang W., Zhang Z., Chen L. et al. Hepatitis B virus polymerase impairs interferon-α-induced STAT activation through inhibition of importin-α5 and protein kinase C-δ. Hepatology 2013; 57(2): 470–82. doi: 10.1002/hep.26064

32. Ito T., Kanzler H., Duramad O., Cao W., Liu Y.J. Specialization, kinetics, and repertoire of type 1 interferon responses by human plasmacytoid predendritic cells. Blood 2006; 107(6): 2423–31. DOI: 10,1182/кровь-2005-07-2709

33. Ma Y.J., He M., Han J.A., Yang L., Ji X.Y. A clinical study of HBsAg-activated dendritic cells and cytokine-induced killer cells during the treatment for chronic hepatitis B. Scand. J. Immunol. 2013; 78(4): 387–93. doi: 10.1111/sji.12097

34. Хохлова О.Н., Серебровская Л.В., Ходжибеков Р.Р., Гезахегне Д.Б., Кожевникова Г.М., Покровский В.В., Рейзис А.Р. Роль плазмоцитоидных дендритных клеток как новых иммуноцитов в патогенезе ХГС, ХГВ И ВИЧ-инфекции. Инфекционные болезни 2016; 14(4): 31–6.

Khokhlova O.N., Serebrovskaya L.V., Khodzhibekov R.R., Gezakhegne D.B., Kozhevnikova G.M., Pokrovskiy V.V., Reizis A.R. [The role of plasmacytoid dendritic cells as a new immune cells in the pathogenesis of chronic hepatitis C, chronic hepatitis B and HIV]. Infektsionnye bolezni 2016; 14(4): 31–6. (In Russ.).

35. Woltman A.M., Ter Borg M.J., Binda R.S., Sprengers D., von Blomberg B.M., Scheper R.J. et al. Alpha-galactosylceramide in chronic hepatitis B infection: results from a randomized placebo-controlled Phase I/II trial. Antivir. Ther. 2009; 14(6): 809–18. doi: 10,3851/IMP1295

36. Sun H.H., Zhou D.F., Zhou J.Y. The role of DCs in the immunopathogenesis of chronic HBV infection and the methods of inducing DCs maturation. J. Med. Virol. 2016; 88: 13–20. doi:10.1002/jmv.24306

37. Duan X.Z., Wang M., Li H.W., Zhuang H., Xu D., Wang F.S. Decreased frequency and function of circulating plasmocytoid dendritic cells (pDC) in hepatitis B virus infected humans. J. Clin. Immunol. 2004; 24(6): 637–46. DOI: 10.1007/s10875-004-6249-y

38. Opden Brouw M.L., Binda R.S., van Roosmalen M.H., Protzer U., Janssen H.L., van der Molen R.G., Woltman A.M. Hepatitis B virus surface antigen impairs myeloid dendritic cell function: a possible immune escape mechanism of hepatitis B virus. Immunology 2009; 126(2): 280–9. doi: 10.1111/j.1365-2567.2008.02896.x

39. Сепиашвили Р.И., Балмасова И.П., Кабанова Е.В., Малова Е.С., Славянская Т.А. Вирус гепатита В: биология, иммунопатогенез, система NK/NKT в вирусной персистенции. Журн. микробиол., эпидемиол., иммунол. 2006; (6): 76–83. PMID: 17163145

Sepiashvili R.I., Balmasova I.P., Kabanova E.V., Malova E.S., Slavianskaya TA. [Hepatitis B virus: biology, immunopathogenesis, NK/NKT system in viral persistence]. Zhurnal mikrobiologii, èpidemiologii i immunobiologii 2006; (6): 76–83. (In Russ.).

40. Lang K.S., Georgiev P., Recher M., Navarini A.A., Bergthaler A., Heikenwalder M. et al. Immunoprivileged status of the liver is controlled by Toll-like receptor 3 signaling. J. Clin. Invest. 2006; 116(9): 2456–63. DOI: 10,1172/JCI28349

41. Moretta A., Marcenaro E., Parolini S., Ferlazzo G., Moretta L. NK cells at the interface between innate and adaptive immunity. Cell Death. Differ. 2008; 15(2): 226–33. DOI: 10,1038/sj.cdd.4402170

42. Stoop J.N., Woltman A.M., Biesta P.J., Kusters J.G., Kuipers E.J., Janssen H.L., van der Molen R.G. Tumor necrosis factor alpha inhibits the suppressive effect of regulatory T cells on the hepatitis B virus-specific immune response. Hepatology 2007; 46(3): 699–705. DOI: 10.1002/hep.21761

43. Jinushi M., Takehara T., Tatsumi T., Yamaguchi S., Sakamori R., Hiramatsu N. et al. Natural killer cell and hepatic cell interaction via NKG2A leads to dendritic cell-mediated induction of CD4+CD25+ T cells with PD-1-dependent regulatory activities. Immunology 2007; 120(1): 73–82. DOI: 10,1111/j.1365-2567.2006.02479.x

44. Weng P.J., Ying H., Hong L.Z., Zhou W.H., Hu Y.R., Xu C.H. An analysis of CD3+CD56+ lymphocytes and their subsets in the peripheral blood of patients with chronic hepatitis B. Zhonghua Ganzangbing Zazhi 2008; 16(9): 654–6.

45. Rauch A., Laird R., McKinnon E., Telenti A., Furrer H., Weber R. et al. Influence of inhibitory killer immunoglobulin-like receptors and their HLA-C ligands on resolving hepatitis C virus infection. Tissue Antigens 2007; 69 (Suppl 1): 237–40. DOI: 10,1111/j.1399-0039.2006.773_4.x

46. Peng G., Li S., Wu W., Sun Z., Chen Y., Chen Z. Circulating CD4+ CD25+ regulatory T cells correlate with chronic hepatitis B infection. Immunology 2008; 123(1): 57–65. DOI: 10.1111/j.1365-2567.2007.02691.x

47. Zhang L., Zhao Y.. The regulation of Foxp3 expression in regulatory CD4(+) CD25(+) T cells: multiple pathways on the road. J. Cell Physiol. 2007; 211(3): 590–97. DOI: 10.1002/ jcp.21001

48. Marson A., Kretschmer K., Frampton G.M., Jacobsen E.S., Polansky J.K., MacIsaac K.D. et al. Foxp3 occupancy and regulation of key target genes during T-cell stimulation. Nature 2007; 445(7130): 931–5. DOI: 10.1038/nature05478

49. Manigold T., Racanelli V. T-cell regulation by CD4 regulatory T cells during hepatitis B and C virus infections: facts and controversies. Lancet Infect. Dis. 2007; 7(12): 804–13. DOI: 10.1016 / S1473-3099 (07)70289-X

50. Guo J.C., Bao J.F., Chen Q.W., Li X.O., Shi J.P., Lou G.Q. et al. Level of serum and liver tissue TGF-beta1 in patients with liver fibrosis due to chronic hepatitis B. Zhonghua Shiyan He Linchuangbingduxue Zazhi 2008; 22(5): 354–7.

51. Fallarino F., Grohmann U., You S., McGrath B.C., Cavener D.R., Vacca C. et al. The combined effects of tryptophan starvation and tryptophan catabolites down-regulate T cell receptor zeta-chain and induce a regulatory phenotype in naive T cells. J. Immunol. 2006; 176(11): 6752–61. DOI: 10.4049/ jimmunol.176.11.6752

52. Aalaei-Andabili S.H., Alavian S.M. Regulatory T cells are the most important determinant factor of hepatitis B infection prognosis: a systematic review and meta-analysis. Vaccine 2012; 30(38): 5595–602. doi: 10.1016/j.vaccine.2012.06.063

53. Feng I.C., Koay L.B., Sheu M.J., Kuo H.T., Sun C.S., Lee C. et al. HBcAg-specific CD4+CD25+ regulatory T cells modulate immune tolerance and acute exacerbation on the natural history of chronic hepatitis B virus infection. J. Biomed. Sci. 14(this issue), doi 10.1007/s11373-006-9129-z

54. Shimizu Y. T-cell immunopathogenesis and immunotherapeutic strategies for chronic hepatitis B virus infection. World. J. Gastroenterol. 2012; 18(20): 2443–51. Doi: 10.3748/wjg.v18.i20.2443

55. Chen J., Wang X.M., Wu X.J., Wang Y., Zhao H., Shen B., Wang G.Q. Intrahepatic levels of PD-1/PD-L correlate with liver inflammation in chronic hepatitis B. Inflamm. Res. 2011; 60(1): 47–53. doi: 10.1007/ s00011-010-0233-1

56. Nan X.P., Zhang Y., Yu H.T., Li Y., Sun R.L., Wang J.P., Bai X.F. Circulating CD4+CD25 high regulatory T cells and expression of PD-1 and BTLA on CD4+ T cells in patients with chronic hepatitis B virus infection. Viral Immunol. 2010; 23(1): 63–70. doi: 10.1089/vim.2009.0061

57. Zhang G.L., Xie D.Y., Lin B.L., Xie C., Ye Y.N., Peng L. et al. Imbalance of interleukin-17-producing CD4 T cells/regulatory T cells axis occurs in remission stage of patients with hepatitis B virus-related acute-on-chronic liver failure. J. Gastroenterol. Hepatol. 2013; 28(3): 513–21. doi: 10.1111/jgh.12082

58. Kitani A., Xu L. Regulatory T cells and the induction of IL-17. Mucosal Immunol. 2008; 1(Suppl 1): S43–S46. doi: 10.1038/mi.2008.51

59. Zhang G.L., Xie D.Y., Ye Y.N., Lin C.S., Zhang X.H., Zheng Y.B. et al. High level of IL-27 positively correlated with Th17 cells may indicate liver injury in patients infected with HBV. Liver Int. 2014; 34(2): 266–73. doi: 10.1111 /liv.12268

60. Zerbini A., Pilli M., Boni C., Fisicaro P., Penna A., Di Vincenzo P. et al. The characteristics of the cell-mediated immune response identify different profiles of occult hepatitis B virus infection. Gastroenterology 2008; 134(5): 1470–81. doi: 10.1053/j.gastro.2008.02.017

About the Authors

Khadizhat G. Omarova, Cand. Med. Sci., Researcher, Clinical Department of Infectious Diseases, Central Research Institute of Epidemiology, Russian Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Well-Being, Moscow, Russia; е-mail: omarova71@inbox.ru; ORCID: http://orcid.org/0000-0002-9682-2230
Prof. Vera V. Makashova, MD, Leading Researcher, Central Research Institute of Epidemiology, Russian Inspectorate for the Protection of Consumer Rights and Human Well-Being, Moscow, Russia; е-mail: veramakashova@yandex.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0982-3527
Zhanna B. Ponezheva, MD, Head, Clinical Department of Infectious Diseases, Central Research Institute of Epidemiology, Russian Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Well-Being, Moscow, Russia; е-mail: doktorim@mail.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6539-4878
Olga N. Khokhlova, Cand. Med. Sci., Researcher, Clinical Department of Infectious Diseases, Central Research Institute of Epidemiology, Russian Inspectorate for the Protection of Consumer Rights and Human Well-Being, Moscow, Russia; е-mail: x.olia79@mail.ru ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9736-4043

Similar Articles

By continuing to use our site, you consent to the processing of cookies that ensure the proper functioning of the site.