自身免疫性肝病的抗原呈递、自身抗体产生和治疗靶点

概述

肝脏是控制全身耐受的重要免疫器官。肝脏拥有专业和非常规的抗原呈递细胞，这些细胞对于耐受诱导和维持至关重要。在体内平衡中协调免疫反应取决于健康和良好的免疫肝脏微环境，这是由肝脏驻留抗原呈递细胞与肝内和肝脏浸润白细胞的串扰维持的。响应病原体或自身抗原，耐受性被未知机制破坏。肝内实质细胞和非实质细胞表现出独特的抗原呈递特性。微生物和内源性脂质的表现，通过常规和非常规机制来自肠道的代谢物和肽衍生抗原可以训练肝内免疫细胞并引发效应反应或耐受。这种平衡的扰乱导致自身免疫性肝病，如自身免疫性肝炎、原发性胆汁性胆管炎和原发性硬化性胆管炎。虽然这些自身免疫性肝病的确切病因尚不清楚，但人们认为对自身抗原和微生物代谢物和脂质的耐受性的破坏，以及胆汁酸组成的改变，可能导致效应细胞活化和极化的变化和可能减少或损害保护性抗炎调节 T 和 B 细胞反应。此外，抗原和抗原的规范和非规范传输：MHC 复合物通过肝脏中不同（非）免疫细胞之间的吞噬作用或细胞外囊泡可能在诱导肝脏炎症和耐受中起作用。在这里，我们总结了抗原呈递、自身抗体产生以及新型治疗方法在自身免疫性肝病的表征和治疗中的应用等新兴方面。

介绍

自身免疫性肝病 (AILD)，如自身免疫性肝炎 (AIH)、原发性胆汁性胆管炎 (PBC) 和原发性硬化性胆管炎 (PSC)，是免疫介导的肝损伤，其特征是淋巴细胞浸润肝脏，循环免疫球蛋白增加、升高的肝酶、自身抗体的产生和遗传风险因素，例如使个体易患 AILD 的 HLA 基因座关联。除了 AILD 之外，肝移植后的移植物抗宿主病也是肝脏免疫稳态失调的一个例子。1 , 2

AIH 以界面性肝炎为特征，通常与其他自身免疫性疾病（如乳糜泻、类风湿性关节炎和溃疡性结肠炎）有关。在 PBC 和 PSC 中，免疫介导的损伤发生在胆管中。PSC 还经常伴有炎症性肠病。在 PBC 中，小叶间胆管受累，表现为非化脓性、破坏性胆管炎。在 PSC 中，中等大小的肝内和肝外胆管受到影响，导致特征性的多层洋葱皮纤维化和多灶性胆管闭塞。3 , 4所有三种 AILD 都有一个渐进的临床过程，最终会导致肝纤维化、肝硬化和肝细胞癌或胆管癌。迄今为止，最常用的治疗方法是硫唑嘌呤联合皮质类固醇治疗 AIH 和熊去氧胆酸 (UDCA) 治疗 PBC 和 PSC。4然而，病情不稳定或难治，以及频繁复发，提示需要将肝移植作为最后的治疗选择。AILD 不令人满意的治疗结果要求开发新的治疗方法。在肝病研究中迅速发展的研究结果包括使用 GMP 制造的临床级 Treg 的细胞疗法，5调节性 B 细胞的作用和抗体介导的 B 细胞耗竭。6此外，阐明了抗原呈递至 MR1 限制性粘膜相关不变 T (MAIT) 细胞或 CD1d 限制性不变性自然杀伤 T (iNKT) 细胞的非经典途径，这些细胞与肠源性和内源性代谢物和脂质结合，提供了新的视角了解 AILD 的病理机制。7在这篇综述中，我们将总结肝脏中专业和非专业抗原呈递细胞 (APC) 抗原呈递的这些新兴方面及其对免疫肝脏环境的影响。阐明 MAIT 细胞、iNKT 细胞和肝窦内皮细胞 (LSEC) 抗原呈递的新经典/常规和非常规/非常规机制，以及 APC 的吞噬作用和变装，揭示了开发和新疗法在 AILD 中的应用。此外，对（调节性）B 细胞和 Treg 的功能作用的了解以及它们最近在 AILD 中的成功治疗靶向开辟了治疗其他难治性肝病的新策略。

替代机制的抗原呈递和对肝脏免疫调节的影响肝脏中的抗原呈递

肝脏是 APC 和白细胞的大库，肝内免疫偏向于耐受。8 , 9肝脏移植后令人印象深刻的致耐受作用变得明显，10与其他实体器官（如肾脏、肺或心脏）移植相比，这可导致自发的移植耐受。11事实上，相当一部分患者可以在肝移植后停止免疫抑制治疗，而其他实体器官的移植则需要终生治疗。然而，分别有 10-40% 和 5% 的肝移植患者经历了急性和慢性排斥反应。12肝脏中的 APC 由树突细胞 (DC) 和巨噬细胞 (库普弗细胞，KC) 以及非髓细胞如 LSEC、肝星状细胞 (HSC)、胆管细胞和肝细胞 (HC) 组成。8此外，MHC-肽复合物通过接触依赖性直接分子转移或细胞外囊泡的细胞转移实际上可以使任何细胞充当 APC，尽管结果不同，如下所述。

CD8 +和 CD4 + T 细胞对 APC 的许可分别通过 MHC-I 和 MHC-II 限制性抗原识别进行。8肝 APC，例如 DC，表达主要组织相容性复合体 I 类和 II 类（MHC-I、MHC-II），KC 和 LSEC 也是如此，尽管水平低于 DC。MHC-I + HCs、LSECs 和 DCs 可以直接将抗原呈递给 CD8 + T 细胞，而 KCs、髓样 DCs 和 LSECs 表达 MHC-II 并额外激活 CD4 + T 细胞。13然而，肝 CD4 + T 细胞启动主要导致诱导耐受性 Foxp3 +和 Foxp3 + IL-10 +CD4 + Tregs。14 , 15 , 16 , 17此外，初始 CD8 + T 细胞的肝内启动导致早产和非抗原特异性 CD8 + T 细胞的缺失。然而，T 细胞启动的结果取决于整体抗原负荷，以及 MHC 复合物表达的环境：HCs 在稳态期间仅表达 MHC-I，这也见于病毒感染肝脏的胆管细胞或胆道闭锁。18，19然而，上调和从头MHC-II表达上胆管和碳氢化合物可发生在病毒感染的或发炎的肝脏并引起的Th1或Th2效应应答。19 , 20 , 21在临床肝炎（AIH、PBC、酒精性肝炎）中，HCs异常表达MHC-II，这是在炎症微环境中由炎性细胞因子干扰素γ（IFNγ）诱导的，怀疑是异常的MHC -II表达可能在自身免疫性肝炎的发病机制中发挥作用。20然而，在肝细胞上选择性过度表达 MHC-II 的转基因小鼠没有表现出任何自身免疫性肝炎的易感性或患病率增加。21有趣的是，在 PBC 的早期阶段，可以在胆管上皮细胞上检测到 MHC-II 亚区基因（HLA-DP、HLA-DR 和 HLA-DQ）的异常表达，而在晚期疾病中，这些基因的表达减少。22在这种情况下，值得注意的是，某些 HLA-DR 和 HLA-DQ 基因座的表达与 AIH 和 PBC 的风险增加有关，而其他基因座似乎传达了保护。23这一发现表明 MHC-II 介导的抗原呈递的特定但尚未完全了解的特征可能是 AILD 免疫病理学中不可或缺的一部分。

吞噬作用和异装

Trogocytosis 与 AIH、PBC、药物性肝损伤和脂肪性肝炎的发病机制有关，并且在乙型肝炎 (HBV) 和丙型肝炎 (HCV) 病毒感染期间观察到它。一般来说，吞噬作用描述了 T 细胞与专业或非常规 APC 之间的载肽 pMHC-I 和 pMHC-II 复合物的细胞 - 细胞接触和 T 细胞受体 (TCR) 依赖的膜转移。值得注意的是，效应 T 细胞 (Teffs) 或 Tregs 获得 pMHC-II 复合物会影响它们的活性。两种细胞类型都可以获得 pMHC-II 复合物，对于 CD4 + T 效应细胞，这种获取与高度活化的 CD4 + T 效应细胞有关，而对于 Treg，MHC-II 肽配体增强了它们的抑制能力。24对于 Teffs，吞噬作用在细胞周期进程中连续发生，并标志着高度增殖细胞的 IFNγ 产量高于 pMHC-II - CD4 +效应 T 细胞。相反，在活化的 Tregs 中，与 pMHC-II - Tregs相比，pMHC-II 的获得导致效应细胞增殖的抑制以抗原特异性方式增强。这种增强的抑制是由于免疫突触中的 Treg-Teff 密切接触导致 Treg 衍生的免疫抑制介质如转化生长因子 β (TGFβ)、白细胞介素 (IL-) 10 或环磷酸腺苷 (cAMP) 的直接作用。24，25此外，Tregs 上的 CTLA-4 阻断 APC 上的 CD80/86 信号传导，随后下调 CD28 共刺激效应，这是效应 T 细胞扩增所必需的。26

除了吞噬作用外，细胞间蛋白质转移还通过细胞外囊泡 (EV) 和外泌体发生。27 , 28然而，细胞间蛋白质转移的确切机制需要仔细检查，并且可能不会完全以一种方式发生。

吞噬作用和通过外泌体接受膜蛋白会产生 MHC 包裹的细胞，其具有自身或外来抗原的瞬时非典型呈递，这会改变 T 细胞的活化和功能。引发免疫调节的重要机制是通过吞噬作用、变装和对效应细胞施加耐受性的细胞外囊泡或外泌体（“耐受体” 29）的细胞间转移而发生的。异装是指将预先形成的肽：MHC 类分子复合物从一个细胞转移到另一个细胞，而无需进一步加工抗原肽。

Trogocytosis，也称为载肽人白细胞抗原 (HLA) 分子通过细胞外囊泡的细胞间转移，可以产生广泛的影响，例如免疫反应的启动和放大、无反应性的诱导、调节的诱导。细胞、免疫刺激受体的脱敏、效应 T 细胞的耗竭或病毒感染传播到以前未感染的细胞。30

因此，一般而言，抗原呈递可以以下直接和间接方式发生： a．直接呈递，其中病毒抗原由内源性 MHC-I 分子呈递，例如通过病毒感染的 DC，将病毒抗原呈递给 CD8 + T 细胞；湾 交叉呈递，例如死亡细胞的摄取和随后通过内源性 MHC-I 分子将这些外源性抗原呈递给 CD8 + T 细胞；C。异装，通过胞吞作用或外泌体将细胞间 MHC-I-肽从 APC 或肿瘤细胞转移到 DC 并随后激活 CD8 +T 细胞（此过程不需要 DC 处理细胞内抗原）；和 d。MHC-II 敷料，通过外源性抗原-MHC-II 复合物从 DCs 到邻近 DCs、CD4 + T 细胞、2 型先天淋巴细胞 (ILC2s) 或自然杀伤细胞的细胞间 MHC-II 转移（通过吞噬作用/外泌体）发生。NK）和淋巴结基质细胞。27这种接触导致 T 细胞活化，DCs/ILC2s 表达共刺激分子。ILC2s 表达 CD80、CD86 和 MHC-II，并通过吞噬作用获得 MHC-II，从而在寄生虫感染中诱导 Th2 反应。31 个ILC2 能够分泌 Th2 效应细胞因子 IL-4、IL-5 和 IL-13。32关于 MHC-II，从 DC 到小鼠 NK 细胞的吞噬作用导致 CD4 + T 细胞反应的抑制，因为 NK 细胞缺乏共刺激分子 CD80/CD86，因此不会像 DC 一样引发 CD4 + T 细胞活化。33因此，在获得 MHC-II 后，MHC-II 包裹的 NK 细胞会抑制 DC 诱导的 CD4 + T 细胞反应。33

在肝脏中，大多数实质和非实质细胞是常规或非常规 APC，能够进行吞噬作用或产生细胞外囊泡/外泌体：HC、胆管细胞、LSEC、HSC 和肝脏驻留白细胞。34肝脏中的吞噬细胞增多症最初被确定为“零碎”坏死，后来更名为troxis 坏死，然后称为 trogocytosis（古希腊语中的“啃/啃”）。Trogocytosis 描述了 T 细胞受体 (TCR) 和表达抗原的 MHC-II 肝细胞之间免疫突触的形成，这导致 CD4 + T 细胞获得免疫复合物，并重复、连续地“咬”入肝细胞诱导肝细胞坏死35, 36 , 37 , 38 (图 1 )。

图。1

通过 EV 或吞噬作用进行 pMHC 和免疫调节分子转移的例子。a肽：通过吞噬作用转移载有 MHC 的复合物需要 APC 和 T 细胞之间的细胞间密切接触。在转移过程中，仅转移肽：MHC 复合物；此外，CD80/CD86 等共刺激分子可以从 APC 转移到 T 细胞。因此，T 细胞可以充当 APC，诱导幼稚 T 细胞的启动。在没有共刺激信号的情况下，耐受会导致 T 细胞凋亡和低反应性。b片状坏死描述了在装载肽的 MHC-II + HCs 和 CD4 +之间形成免疫突触具有导致肽：MHC-II 转移到 CD4+ T 细胞的同源 TCR 的 T 细胞。这个过程“吞噬”了部分肝细胞膜，并留下垂死的 HCs 和 CD4 + T 细胞以及获得的肽-MHC-II 复合物。c HSCs 将 pMHC-I 分子转移到 LSECs，LSECs 获得交叉呈递能力以引发 CD8 + T 细胞对病毒抗原的反应。d几乎所有的实质和非实质细胞都会产生细胞外囊泡/外泌体。APC如何吸收和处理pMHC-II复合物以产生替代免疫反应的示意图。首先，pMHC-II 复合物被 APC 吸收并呈递，引发直接抗原呈递和 CD4 +T 细胞在包含共刺激分子的免疫突触中启动。其次，MHC-II 结合的肽被 DC 吸收、加工并因此呈递在宿主 MHC-II 分子（蓝色）上以引发间接抗原呈递和 CD4 + T 细胞启动。第三，pMHC-II 复合物由携带 pMHC-II 复合物的免疫调节 EV 释放，该复合物赋予远程细胞 APC 特性

全尺寸图片

后来，MHC 分子和 MHC: 肽复合物的转移在肝脏免疫学中变得越来越重要，例如病毒性肝炎的传播和持续、同种异体移植物的接受和排斥，并且它可以导致促进自身免疫的免疫突触的异常形成。此外，病原体（例如溶组织内阿米巴）可以利用吞噬作用从宿主细胞中获取和展示细胞表面分子，以逃避人血清成分的清除。39

一个非常最近的研究表明，MHC-I分子可以从造血干细胞被转移到LSECs，并且这些LSECs交叉本从被感染的HC病毒抗原保留和素细胞毒性CD8 +从循环T细胞40，41（图 1）。因此，局部抗病毒免疫反应增强，感染的 HCs 被激活的细胞毒性 CD8 + T 细胞通过 TNFα 释放杀死。LSEC 能够表达可能支持 T 细胞活化的共刺激分子，如 CD80/86 和 CD40。42贝托利诺等人。证明肝脏诱导幼稚 CD8 + 的抗原特异性激活 T 细胞，与其在诱导早产和非抗原特异性 CD8 + T 细胞缺失方面的致耐受作用相反（墓地假设）。43初始 CD8 + T 细胞的激活取决于抗原负载，高抗原水平和 TCR 刺激强度会诱导激活的记忆 CD8 + T 细胞。该过程还部分取决于激活早期初始 CD8 + T 细胞的IL-2 分泌。44相反，如果抗原载量低，则会诱导耐受。45此外，初始 T 细胞的启动会上调 LSEC 上程序性死亡配体 (PD-L)1 的表达，从而诱导 T 细胞凋亡。46

DCs作为专业的APCs，在耐受性的诱导中具有突出的作用。除了来自次级淋巴组织的 DCs 外，大多数肝 DCs 构成一个未成熟的亚型，其 Toll 样受体 4 (TLR4)、MHC-II 和共刺激分子 CD80/CD86 的表达相对较低，这导致抗原呈递较弱和较差。初始 T 细胞的启动。47此外，与其他组织中的 DC 相比，在 CpG 刺激下，肝内 DC 产生更少的炎性细胞因子，例如 IL-6 和 IL-12p40。48肝内 DC 群由类似于不成熟的耐受性 APC 的亚群组成，这些 APC 对成熟具有抗性。48，49，50，51在很大程度上，肝内 DCs 是浆细胞样 (B220 + ) DCs (pDCs)，可响应 LPS 刺激产生致耐受性细胞因子，例如 IL-10 和 IL-27。48 IL-27 信号随后可以通过信号转导和转录激活因子 (Stat)3 信号在肝脏 pDC 上诱导 PD-L1 表达，从而产生能够在体外诱导 CD4 + Foxp3 + Treg的耐受性 pDC 。48 , 52最近在 MHC 错配小鼠肝脏同种异体移植物的背景下，pDCs 在耐受性方面的重要性得到了强调53：移植内 DC 表现出来自 MHC 错配供体的 MHC-I 分子的异装，并在不需要免疫抑制的情况下诱导宿主耐受。在人类中，与其他实体器官移植相反，肝脏同种异体移植物在五分之一的患者中是稳定的，不需要免疫抑制，这些接受者最终可以脱离免疫抑制治疗。54 Crossed-dressed DCs (CD-DCs) 在心脏、肾脏、胰岛和皮肤移植中发挥重要作用，因为 CD-DCs 促进移植排斥。55 , 56 , 57相反，在肝脏中，CD-DCs 支持移植物耐受，同种异体反应性效应 T 细胞的增殖被 CD-DCs 抑制。53肝脏同种异体移植物具有异常高水平的 PD-L1，由同种异体移植物衍生的非实质细胞和 CD-DC 表达，它支持 Treg 的诱导，但也抑制供体反应性宿主 T 细胞增殖并触发同种反应性 T 细胞凋亡。53 , 58这种致耐受效应是基于通过触发在骨髓细胞上表达的受体——DNAX 激活蛋白 12 kDa (TREM-DAP12) 的主动信号传导，这是诱导 IL-10 产生所必需的。53小野等人. 表明移植物浸润的 CD-DC 表现出激活的 DNAX 激活蛋白 12 kD (DAP12) 信号，这是诱导 IL-10 产生所必需的。缺乏 DAP12 的小鼠表现出 IL-10 的产生减少，这对于抑制 APC 对 Th1 效应子的激活至关重要。59有趣的是，与 WT 肝移植物相比，DAP12 -/-小鼠表现出急性同种异体移植排斥反应，伴随着移植物浸润 CD-DC 上 PD-L1/CD86 比率的降低。这一发现值得注意，因为循环 pDC 上高比例的 PD-L1/CD86 与循环 CD4 + CD25 hi Treg增加和人肝移植中的移植耐受性有关。60因此，作者建议 PD-L1+ pDC 是异装的，并且在它们的模型中涉及介导移植物耐受性。53此外，PD-L1 + CD-DCs 的存在与 PD-1 + T 细胞免疫球蛋白和含粘蛋白结构域的蛋白 3 (Tim3) +效应记忆 T (Tem) 细胞在同种异体移植物中的积累相关，这些细胞刺激细胞死亡在 Tem 细胞中。59

查看全部论文请下载附件！