编者按:在第54届欧洲肝脏研究学会年会(EASL2019)上,中国人民解放军总医院第五医学中心赵景民教授、王艺瑾博士团队交流了四项研究结果,包括1个口头报告和3篇壁报,研究结果明确了戊型肝炎(HEV)和丙型肝炎(HCV)临床关注的前沿问题,以及戊型肝炎病毒感染及免疫逃逸新机制,相关内容报道如下。
戊型肝炎已成为当今发展中国家及欧洲发达国家的主要肝炎之一,近年来发病率呈迅速上升趋势,严重危害人类健康。HEV为无包膜的单正链RNA病毒。中国内地流行株主要为基因4型,主要传播途径为粪-口传播。戊肝一般是一种自限性疾病,但不同人群对HEV感染的反应不同,临床表现有急性肝炎、慢性肝炎、重型肝炎,孕妇感染HEV后病情严重,病死率高达近30%。因此研究HEV与宿主相互作用至关重要。长期以来由于缺乏临床组织样本及HEV体外高效复制模型,相关研究受到限制。
中国人民解放军总医院第五医学中心赵景民教授、王艺瑾博士团队有两项研究分别探讨了HEV激活天然免疫和逃逸天然免疫的新机制,为新型靶向抗病毒药物的研发提供支撑。一项HEV相关肝衰竭的临床队列研究首次系统阐述了HEV相关肝衰竭的发生率、危险因素及预后。此外,针对丙型肝炎的治疗,一篇持续病毒学应答(SVR)后隐匿性丙型肝炎临床意义的相关研究被选为“Poster tour”优秀壁报。
1在此次被选为口头报告的研究结果揭示了HEV通过诱导线粒体融合逃逸天然免疫的新机制(摘要编号:PS-151)前我们研究发现HEV感染者肝细胞线粒体形态较没有HEV感染患者变长,即发生了线粒体融合,并且这种线粒体形态的动态平衡被打破与患者肝功能异常及一些临床症状相关。体外细胞实验也证实了同样的结果。功能实验证明阻断HEV诱导的线粒体融合可以抑制HEV的复制,说明线粒体动态平衡的改变可能是HEV逃逸宿主天然免疫从而持续复制的策略。基于此前的研究结果,我们进一步研究了线粒体融合促进病毒复制的机制。
HEV感染患者肝组织免疫组化及体外细胞实验均发现HEV诱导线粒体融合是由于激活了调控线粒体动态的宿主蛋白OPA1和Mfn1。进一步研究发现在急性感染期主要是OPA1起作用,而慢性感染期主要是Mfn1起作用。HEV感染可以诱导细胞自噬并帮助HEV复制,而在OPA1或Mfn1沉默的细胞中,HEV感染不再会导致自噬,说明线粒体融合介导了HEV引起的细胞自噬。此外,线粒体动态变化还参与调控天然免疫。研究发现在HEV感染的急性期和慢性期分别阻断OPA1和Mfn1能够进一步诱导天然免疫反应,帮助病毒清除。
因此,本研究系统地说明了HEV感染诱导线粒体融合可以促进细胞自噬及抑制天然免疫反应从而帮助病毒建立持续感染。这种线粒体形态特征的改变可以为戊型肝炎患者临床预后提供一定的帮助,同时也是未来戊型肝炎抗病毒治疗的潜在靶点。
图1.HEV感染上调OPA1和Mfn1高=的表达从而诱导细胞线粒体发生融合并促进病毒复制图
图2.HEV诱导的线粒体融合通过促进细胞自噬及抑制天然免疫应答促进病毒复制
2发现AMPK是HEV感染后激活天然免疫应答并清除病毒的重要蛋白(摘要编号:SAT-200)天然免疫对于宿主防御病毒入侵至关重要。宿主在感知病毒入侵行为后,则会启动自身的防御体系来抵抗病毒的侵染。本研究揭示了AMPK可以在HEV感染时被激活并正向调控抗病毒天然免疫。
团队发现不论是HEV基因组RNA转染或HEV病毒颗粒自然感染,都会导致宿主细胞AMPK在苏氨酸172位点发生磷酸化,从而激活AMPK。特异性AMPK抑制剂可以抑制HEV诱导的AMPK磷酸化并促进HEV的复制。相反,AMPK激动剂显著抑制HEV复制。这些结果表明AMPK活化是宿主清除HEV的有效策略。
有趣的是,研究发现抑制AMPK可以通过降低mTOR的水平,增强HEV诱导的细胞自噬,表明HEV诱导的AMPK活化可以保护HEV感染的细胞不受自噬的影响,从而抑制HEV复制。此外,阻断AMPK的激活会显著抑制一系列干扰素刺激基因(ISGs)的表达,这些基因被认为是最终的抗病毒效应因子。因此,HEV诱导的AMPK活化也有助于刺激天然免疫应答免疫,从而促进细胞对HEV的防御。
综上所述,该研究表明AMPK对HEV感染后通过协调自噬过程和建立持久的抗病毒免疫,帮助宿主快速清除病毒至关重要。
3首次揭示了中国地区戊型肝炎患者发生肝衰竭的流行率、危险因素及预后(摘要编号:SAT-214)近年来由HEV感染导致的肝衰竭病例越来越多地被报道,但缺乏系统地队列研究来说明戊型肝炎患者肝衰竭的发病率、危险因素及预后。本项研究共收集了2012至2018年共809例戊型肝炎患者,其中87例(10.75%)患者发生了肝衰竭。而回顾分析同期3797例急性或慢加急性肝衰竭患者,发现HEV作为急性因素所导致的肝衰竭占2.01%。
对比发生肝衰竭和没有发生肝衰竭的戊型肝炎患者基线水平发现,腹水、呼吸系统感染、白蛋白 <32 g/L、总胆汁酸≥171 μmol/L、乳酸脱氢酶≥226.5 U/L和甲胎蛋白≥17.16 ng/ml是戊型肝炎患者发生肝衰竭的独立危险因素。进一步研究发现,HEV相关肝衰竭患者28天和90天死亡率分别为12.86%和30.36%。肾损伤和甘油三酯< 1.77 mmol/L是28天死亡的独立预测因素,ALT <388.5 U/L和国际标准化比值≥1.53是90天死亡的独立预测因素。
由于此前研究表明有慢性基础肝病的患者感染HEV比没有慢性基础肝病的患者更容易发生重型肝炎,因此团队根据不同的慢性肝病类型,分为无基础肝病(non-CLD)、非肝硬化肝病(non-cirrhotic CLD)、和肝硬化肝病(Cirrhotic CLD)三大类,发现与non-CLD和non-cirrhotic CLD患者相比,Cirrhotic CLD患者感染HEV后发生肝衰竭的风险最高。而non-cirrhotic CLD患者与non-CLD患者相比,感染HEV后并没有增加肝衰竭发生风险。进一步的分析表明,Cirrhotic CLD患者肝衰竭的发生率与肝硬化的严重程度显著相关,而这种相关性在non-cirrhotic CLD中并没有被发现。
综上所述,本项研究首次提出了肝脏本身肝硬化的状态,而非是否有慢性基础肝病以及何种病因引起的基础肝病,是戊型肝炎患者是否发生肝衰竭的重要因素。总的来说,该队列研究首次揭示了戊型肝炎患者肝衰竭的发生率、危险因素及预后,该研究将有助于戊肝相关肝衰竭和高死亡风险的早期预警。
图3. 2012至2018年戊型肝炎相关肝衰竭的发生率
4慢性丙型肝炎达到SVR后隐匿性HCV感染的发生率及临床意义(摘要编号:SAT-267)直接抗病毒药物(DAA)开创了全球丙型肝炎治疗的新时代,使得慢性丙型肝炎的治愈率提高到92%~100%。然而HCV感染者达到SVR后的长期疗效仍需关注。目前,慢性HCV感染诊断主要依据血清中HCV抗体和HCV RNA的检测。近几年来,在血清中未检测出HCV RNA的情况下,在外周血单核细胞(PBMC)和/或肝细胞中检测出HCV RNA,引发“隐匿性HCV感染(OCI)”的讨论。丙型肝炎达到SVR后是否会存在OCI及OCI的临床意义尚不清楚。
本项研究共纳入了140例接受抗病毒治疗达到SVR或病毒自发清除的丙型肝炎患者,包括60例接受DAA治疗,50例接受干扰素和利巴韦林联合治疗(PR),30例自发清除(SE)的患者。利用RNAscope组织原位杂交及qPCR的方法分别检测肝组织及PBMC中的HVC RNA。在140例患者中共检出16例隐匿性HCV感染,其中DAA组9例(15.0%),PR组5例(10.0%),SE组2例(6.7%)。HCV基因3型患者发生OCI的频率较高。基线病毒载量、IL- 28b基因型、基线或达到SVR后转氨酶水平均与OCI无相关性。
然而,团队发现OCI与达到SVR后纤维化水平较差具有相关性,表明OCI在持续性肝组织损伤中发挥了作用,或肝脏持续纤维化更易于OCI的发生。进一步研究发现,在14例有肝穿组织的OCI患者中,仅有5例在SVR后纤维得到逆转(35.7%),其余9例纤维化没有改善或继续恶化,而非OCI患者SVR后纤维化逆转率达61.0%(P = 0.07)。重要的是,研究还发现其中一名OCI患者在PR治疗结束48周后HCV复发。
综上所述,本研究为较大规模的一项探讨隐匿性HCV感染在慢性丙型肝炎达到SVR患者中发生率及临床意义的研究。通过敏感性和特异性俱佳的RNAscope技术检测肝组织中的HCV RNA,研究表明SVR后隐匿性HCV的发生率仍然较高,且OCI的发生与肝组织持续异常显著相关。因此,DAA时代丙型肝炎患者达到SVR后仍需持续监测随访。未来的研究需要在高HCV流行区进一步明确隐匿性HCV感染对这些患者的意义。
图4.隐匿性HCV感染在肝组织中的检测及在各组中的发生率