慢性乙型肝炎治疗的理想目标是实现功能性治愈。尽管核苷酸逆转录酶抑制剂(NRTIs)可以有效抑制HBV的复制,从而控制疾病进一步向肝硬化、肝癌进展,然而一旦NRTI停用,大多数患者复发,因而需要终身NRTI治疗。HBV感染复发被认为是由于受感染的肝细胞核内持续存在共价闭合环状DNA(cccDNA)所致。截至目前,在NRTIs治疗期间cccDNA阳性肝细胞如何逃避免疫系统监视的机制仍不清楚。

恩替卡韦(ETV)是一种常用于控制慢性乙型肝炎的NRTI,可有效抑制HBV的复制。日本神奈川东海大学医学科学研究所血液肿瘤系Ai Kotani教授团队通过一项研究表明,ETV通过上调含MARVEL跨膜结构域的趋化素样因子6(CKLF-like MARVEL transmembrane domain containing 6,CMTM6),影响PD-L1从细胞质到细胞表面的转移,从而上调肝细胞表面的PD-L1。这种机制可能是感染的肝细胞在ETV治疗期间逃避免疫系统清除的部分原因。该项研究成果发表在Int Immunol杂志(2022年影响因子/JCR分区:5.071/Q2)。

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(来源:https://academic.)

众所周知,程序性细胞死亡蛋白-1(PD-1)/程序性细胞凋亡配体1(PD-L1)系统对于抑制免疫反应至关重要。肿瘤细胞上调PD-L1表达,是免疫逃逸的重要机制,阻断PD-1/PD-L1信号通路的免疫检查抑制剂已经广泛应用于多种肿瘤中。

CMTM6是一种广泛表达的蛋白质,既往研究表明,CMTM6可以特异性结合PD-L1,并保持细胞膜上PD-L1的表达量;同时,CMTM6与PD-L1结合后,可以抑制PD-L1的降解,从而维持该蛋白的稳定性。

该项研究探究了ETV和拉米夫定(LAM)是否诱导PD-L1表达,通过ETV/LAM处理病毒复制与非复制状态的HepAD38细胞(一种人源肝细胞癌的细胞系),通过流式细胞术检测了PD-L1的表达水平。

结果显示,ETV处理的HepAD38细胞中PD-L1的表达呈剂量依赖性(图1A/B),但LAM处理未观察到这种效应(图1C/D);并且在表达或不表达HBV pgRNA的HepAD38细胞中均观察到了ETV对PD-L1表达的促进作用(图1 E/F)。

图1. ETV诱导HepAD38细胞中的PD-L1表达
(引自原文)
为了检测ETV和LAM是否影响PD-L1转录变化,研究者通过qRT-PCR检测PD-L1 mRNA的表达水平。结果表明,在用ETV或LAM处理过的HepAD38细胞中,PD-L1的转录水平与细胞表面PD-L1的蛋白表达水平无关(图2A/B)。这提示ETV在转录后水平诱导PD-L1在HepAD38细胞表面的表达。

图2. PD-L1的转录水平与HepAD38细胞表面的PD-L1表达无关
(引自原文)
研究者进一步通过共聚焦显微镜观察了PD-L1的细胞定位。结果显示,未经ETV处理的HepAD38细胞中PD-L1主要定位于胞质,而ETV处理后PD-L1则主要定位于细胞膜(图3)。这些结果表明,在ETV治疗后,PD-L1蛋白的细胞内易位参与了PD-L1的诱导。

图3. ETV治疗后PD-L1蛋白的细胞内易位
(引自原文)
进一步的研究发现,ETV是通过上调CMTM6从而维持HepAD38细胞表面PD-L1水平。在30 μmol/L和100 μmol/L浓度ETV处理的细胞中,CMTM6 mRNA水平显著上升(图4 A/B)。针对HepAD38细胞采用siRNA技术敲除CMTM6后(siCMTM6),其细胞表面的PD-L1水平显著下降(图4 C/D)。

恩替卡韦通过上调CMTM6诱导肝细胞表面表达PD-L1

图4. ETV上调CMTM6从而维持肝细胞表面PD-L1水平

(引自原文)

最后,研究人员在HBV感染的原代肝细胞(而非肝癌细胞系)中观察了ETV是否能诱导PD-L1的表达。结果显示,HBV感染能够轻度诱导肝细胞表面PD-L1的表达,对于以100 μmol/L浓度的ETV处理过的原代肝细胞,其细胞表面PD-L1显著升高(图5A、5B),PD-L1阳性细胞的数量也显著增加(图5C)。这些结果表明,在HBV感染患者的肝细胞表面诱导PD-L1。

图5. ETV在HBV感染的原代肝细胞表面诱导PD-L1
(引自原文)
综上所述,该项研究分别在人源肝细胞癌的细胞系和HBV感染的人类原代肝细胞中证实了ETV可通过上调CMTM6来诱导肝细胞表面PD-L1的表达(图6),为探究HBV感染的肝细胞如何逃避免疫监视提供了新的思路。

图6. ETV在肝细胞表面诱导PD-L1的机制
(引自原文)

原文链接:

Yamamoto Y, Kakizaki M, Shimizu T, et al. PD-L1 is induced on the hepatocyte surface via CKLF-like MARVEL transmembrane domain-containing protein 6 up-regulation by the anti-HBV drug Entecavir. Int Immunol. 2020 Jul 28;32(8):519-531. doi: 10.1093/intimm/dxaa018. PMID: 32219331.