自身免疫性肝炎发病机制的研究进展

自身免疫性肝炎（autoimmune hepatitis， AIH）是由异常自身免疫反应介导的肝实质炎症性病变，多发于女性，以高γ-球蛋白血症、血清自身抗体阳性和对免疫抑制治疗应答为特点[1]。随着对AIH认识的加深以及自身抗体检测和肝活检术的广泛开展，我国AIH患者的检出率已逐渐增加。国际AIH研究小组推荐的积分系统（1999年）和简化积分系统（2008年）在我国AIH患者中具有较高的诊断敏感性和特异性[2]。免疫抑制治疗能缓解大部分AIH患者的病情，甚至能逆转进展期肝纤维化，从而显著改善患者的预后和生活质量。
　　一般认为，AIH是遗传易感人群受到环境因素诱发而产生针对肝细胞的自身免疫反应所致[3]。近年来，AIH免疫学发病机制的研究取得了一定突破，主要表现在三个方面：①AIH遗传易感位点逐渐阐明；②自身抗原和自身反应性T细胞的鉴定。自身抗原的发现是开发高效、特异诊断方法的基础，亦为开发抗原特异性免疫治疗方法如：口服耐受、T细胞疫苗等提供了可能；③AIH患者存在肝内免疫调节异常，特别是调节性T细胞（Treg细胞）与辅助性T细胞（Th细胞）新亚群Th17细胞之间平衡失调。这些发病机制的阐明对发现潜在治疗靶点有重要意义。
　　一、遗传易感性
　　自身抗原必须先由抗原递呈细胞（APC）加工，递呈给APC细胞表面的MHC II类分子的抗原结合槽内，再被CD4+辅助T细胞识别。处理抗原的亲和力由抗原递呈的MHC II类分子的DRβ链结构所决定。该链包含多种多态性氨基酸残基片段的第三高变区（HVR3）。HVR3处于DRβ多肽链的α螺旋，可影响多肽的结合和免疫细胞的激活。MHC等位基因编码抗原结合槽的氨基酸残基，决定其适合递呈的特定抗原。多种MHC II类分子可递呈同一抗原，而多种抗原可被同一种MHC II类分子所递呈。因此，多种等位基因可对免疫应答产生同样的影响。
　　北欧和北美白种人群中，I型AIH的主要易感等位基因是HLA-DRB1*0301和HLA-DRB1* 0401。这两个等位基因均编码HLA-DRβ分子的抗原结合槽DR67?72位6个氨基酸的片段(LLEQKR，亮-亮-谷-谷氨酰胺-赖-精氨酸残基）。而DRβ多肽链第71位的赖氨酸（K）是关键残基。赖氨酸处于DRβ多肽链?螺旋的边缘，与所结合的抗原和T细胞受体接触，可影响抗原复合物的构象，影响免疫细胞的激活[4]。来自日本、阿根廷、巴西和墨西哥患者的易感基因虽然与白种人不同，但许多易感基因编码与上述相似的抗原结合槽关键部位的氨基酸片段（LLEQKR或LLEQRR），DRβ第71位精氨酸（R）替代赖氨酸（K），并不改变该抗原结合部位的电荷特性和结合能力，因为精氨酸和赖氨酸都携带较高的阳性电位，具有相似的极性。我们小组发现，我国AIH患者HLA-DR4阳性率显著高于正常对照人群，HLA-DRB1*0405基因频率有增高趋势，提示我国患者与欧美患者在发病机制上有部分相同之处[5]。
　　在白种人群中，不同的遗传易感因子还代表着AIH不同的临床类型。与HLA-DR3有关的AIH患者一般年龄较轻、病情进展快，常在免疫抑制剂治疗停药后复发，因而需作肝移植的可能性较大；相反，HLA-DR4阳性的患者常在40岁以后发病、疾病活动度中等，对免疫抑制剂治疗反应良好，较少作为肝移植的候选者，但肝外自身免疫性综合征较常见。有学者认为基于HLA的AIH分型较之基于自身抗体的分型可能更能反映病因，更有利于对患者治疗反应和预后作出合理的判断。

　　二、自身抗原和自身反应性T细胞
　　AIH是一种由于失去对肝细胞的免疫耐受，故而长期对肝细胞产生免疫介导损伤的慢性疾病。根据血清自身抗体谱把AIH分成两个血清亚型[1]。I型AIH即经典型，最为常见，约占全部AIH的60%?80％。抗核抗体（antinuclear antibody， ANA）、抗平滑肌抗体（smooth muscle antibody， SMA）、抗可溶性肝抗原/肝胰抗原抗体（anti-soluble liver antigen/liver pancreas antigen， SLA/LP）阳性、抗肝细胞膜抗体（liver membrane antibody， LMA）或核周型抗中性粒细胞胞浆抗体（perinuclear antineutrophil cytoplasmic antibody， pANCA）阳性为其特征。II型AIH主要发生于儿童，以抗肝肾微粒体I型抗体（anti-liver/kidney microsomal 1 antibody， LKM-1）或抗肝细胞胞浆I型抗体（antibody to liver cytosl 1， LC-1）阳性为特征。虽然自身抗体在AIH的诊断过程中非常重要，但这些抗体的自身抗原及其致病性并未得到很好地证实。
　　LKM-1作为Ⅱ型AIH的主要血清学特征，其靶抗原为细胞色素P450 2D6（CYP2D6），包含自身抗体识别的线性抗原决定簇。Ⅱ型AIH患者LKM-1抗体阳性率可达90%，多出现于进展期患者，此类患者常需接受进一步的免疫抑制治疗。CYP2D6具有自身抗原的诸多特点：①与高滴度的LKM-1抗体相关；②包含疾病特异性抗原表位，B细胞的主要线性表位CYP2D6 193-212见于93%的Ⅱ型AIH患者，CYP2D6 257-269见于85%的患者，CYP2D6 321-351见于53%的患者；③表达于肝细胞表面的细胞因子如：肿瘤坏死因子（TNF）-α、白介素（IL）-1和IL-6可调节CYP2D6在肝细胞表面的表达；④能被肝内浸润的T细胞所识别。Ⅱ型AIH患者肝内和外周血中可鉴定出CYP2D6 262-285特异性CD4+ T细胞克隆。易感基因HLA-DRB1*07阳性Ⅱ型AIH患者可识别7个CYP2D6抗原区域，而阴性患者只能识别其中的4个，诱导T细胞与B细胞应答的抗原表位亦有重叠[6]。最近有学者发现在Ⅱ型AIH患者中，HLA-A2限制性CYP2D6特异性CD8+ T细胞免疫应答因疾病分期而异，并与肝细胞损害有关，CD8+T细胞所识别的CYP2D6主要抗原表位位于245-254位氨基酸残基，该序列有望成为Ⅱ型AIH免疫干预治疗的新靶点[7];⑤成功建立了由CYP2D6及其致敏淋巴细胞诱导的AIH动物模型。最近Holdener等[8]以表达人CYP2D6的腺病毒转染小鼠，成功诱导出了AIH动物模型，且小鼠产生的LKM-1样抗体与Ⅱ型AIH患者的血清LKM-1抗体可识别相似的CYP2D6免疫表位。
　　SLA/LP是Ⅰ型AIH的自身抗体之一，虽然阳性率较低，但特异性很高，几乎仅见于Ⅰ型AIH患者[9]。SLA/LP抗体阳性与AIH的病情严重程度存在一定联系。应用高滴度SLA抗体血清对cDNA表达文库进行免疫筛选，鉴定出的自身抗原为UGA抑制因子tRNA相关蛋白。最近Mix等[10]的研究发现，在Ⅰ型AIH患者中，SLA 186-197和SLA 373-386是CD4+ T细胞的自身反应性表位，该表位受易感基因HLA-DRB1*0301限制。Tahiri等[11]以SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳、二维电泳和质谱分析技术在Ⅰ型AIH患者中鉴定出6种肝细胞膜抗原，包括：肝精氨酸酶、细胞角蛋白（CK）8/18、热休克蛋白（HSP）60、HSP70、HSP90和含缬酪肽蛋白（VCP），这些蛋白可能是Ⅰ型AIH潜在的自身抗原。
　　三、Treg细胞与Th17细胞平衡的免疫调控
　　天然CD4+ CD25+ Foxp3+ Treg细胞是主要由胸腺产生的功能成熟的T细胞亚群，在维持自身免疫耐受和多种生理、病理性免疫应答调控方面发挥关键作用。最近鉴定出了一类与Th1细胞和Th2细胞不同的独立CD4+ T细胞亚群，因其分泌IL-17而被命名为Th17细胞。孤儿核受体RORγt是Th17细胞亚群产生的关键转录因子[12]。Th17细胞能分泌IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、IL-6、TNF-α等细胞因子，通过这些细胞因子发挥其特有的免疫功能[13]。Treg细胞与Th17细胞同属CD4+ T细胞亚型，两者在分化过程中具有“此消彼长”的效应。转化生长因子（TGF）-β单独作用可诱导初始T细胞分化为Foxp3+ Treg细胞，而TGF-β与IL-6共同作用可诱导初始T细胞向Th17细胞分化。究竟是Treg细胞免疫应答还是Th17细胞免疫应答占主导地位，取决于周围环境中天然免疫细胞分泌的IL-6、IL-21、IL-1β等炎症因子。Treg细胞与Th17细胞在分化和功能上相互抑制，两者的平衡对维持免疫内环境稳定起重要作用，一旦失衡则可导致全身或局部免疫应答异常，出现自身免疫性疾病、持续感染及肿瘤等疾病。研究发现某些因素可影响Treg细胞与Th17细胞数量或功能的平衡，如全反式维甲酸可有效抑制Th17细胞分化，促进Treg细胞分化[14]。因此，通过调控Treg细胞/Th17细胞平衡，可达到恢复免疫自稳状态、缓解炎症反应的目的，从而为炎症性和自身免疫性疾病的治疗提供新思路。在AILD中，AIH和PBC患者肝内和外周血Treg细胞数量和免疫调节活性明显下降。新近研究证实，PBC和AIH患者门管区IL-17阳性淋巴细胞浸润显著增加；IL-2受体α（IL-2Rα）基因敲除PBC小鼠模型亦可见门管区IL-17阳性细胞浸润，提示Th17细胞可能参与了AILD的发病过程[15]。我们的研究也证实，AIH患者外周血和肝内Th17数量显著高于正常人和慢性乙型肝炎患者。IL-17能诱导肝细胞系和原代肝细胞分泌IL-6，而IL-6可促进Th7细胞的发育和扩增。因此，Th17细胞和肝细胞之间可能通过IL-17和IL-6的相互作用形成促进炎症发生的恶性循环[16]。
　　综上所述，尽管AIH的诊治研究日益受到国内外学者的关注，但目前对AIH特点的认识仍不充分，其发病机制还远未阐明，治疗效果亦不甚理想，治疗药物缺乏器官特异性。当前AIH免疫学发病机制的研究面临以下亟待解决的问题：①建立与人类AIH发病过程和临床表现高度相似的动物模型是研究AIH发病机制和免疫治疗的重要手段；②病毒、药物等外源性因素诱发AIH的“分子模拟”机制；③自身抗体的致病性以及自身反应性T细胞克隆的分离和调控机制的研究；④如何通过调控Treg细胞/Th17细胞的平衡达到肝内免疫稳态；⑤是否存在肝脏自身抗原特异性Treg细胞和Th17细胞，能否通过体外扩增Treg细胞并回输至患者体内进行免疫调控。当前生命科学特别是免疫学的飞速发展给AILD免疫学发病机制的研究带来了极好契机，转基因动物和蛋白质组学使自身抗原的鉴定成为可能。从发病机制入手研究AIH才能从根本上认识这一疾病，并取得诊断和治疗方面的实质性突破。