Cell揭示慢乙肝治疗新方向：靶向4-1BB，激活失能T细胞

乙型肝炎病毒（HBV）感染导致的慢性肝炎是全球性健康问题。目前的抗病毒药物对于慢性HBV感染，特别是HBeAg阳性患者，治疗效果仍不理想。本研究探讨了通过调节共刺激受体来恢复慢性HBV感染中CD8+ T细胞功能的潜力，为开发新的免疫治疗策略提供了科学依据。

图示摘要

一、研究方法

研究者通过分析功能障碍的HBV特异性CD8+ T细胞在被肝细胞启动期间的共刺激受体表达，追踪了这些细胞的轨迹和命运。利用小鼠模型，研究者对HBV特异性CD8+ T细胞进行了分析，并通过单细胞RNA测序（scRNA-seq）和流式细胞术等技术，研究了这些细胞的异质性和对共刺激受体调节的敏感性。

二、研究结果

1. 功能障碍的HBV特异性CD8+ T细胞的免疫共信号概况揭示潜在治疗靶点

这些细胞在早期上调了PD-1、CTLA-4、LAG-3等共抑制受体，以及OX40、4-1BB、ICOS等共刺激受体。阻断共抑制受体对恢复T细胞功能效果有限，但激活4-1BB和OX40受体能够显著增强这些细胞的抗病毒效应，这为慢性HBV感染提供了新的免疫治疗方向。

功能障碍的HBV特异性CD8+ T细胞免疫共信号概况揭示潜在治疗靶点

2. 在肝脏内启动的、功能障碍的CD8+ T细胞对共抑制受体阻断无反应，但可被OX40和4-1BB激动剂恢复

实验显示，OX40和4-1BB激动剂显著增加了肝内白细胞和Cor93 T细胞的数量，并提高了细胞产生干扰素-γ的能力和细胞毒性。此外，OX40和4-1BB的激活导致了肝内HBV复制的抑制，以及坏死性炎症灶的形成。这些结果提示了4-1BB激动剂在慢性乙型肝炎（CHB）治疗中的潜力。尤其是在HBeAg阳性患者中，4-1BB的激活显示出恢复功能障碍CD8+ T细胞的最高潜力。

在肝脏内启动的功能障碍CD8+ T细胞对共抑制受体阻断无反应，但可以被OX40和4-1BB激动剂恢复

3. 肝脏内启动产生稳定且异质的类细胞功能障碍CD8+ T细胞库

scRNA-seq分析表明肝脏启动（HC-primed）的T细胞与Kupffer细胞启动（KC-primed）的T细胞在基因表达模式上有显著差异。HC-primed细胞表现出与T细胞耗竭相关的转录因子Tox的表达，以及肝脏驻留记忆细胞（TRM）标记物如CD69和CXCR6。此外，统一流形逼近和投影（UMAP）分析揭示了HC-primed T细胞的异质性，可分为四个不同的亚群，包括两个功能障碍的TRM样亚群（Dys-TRM1和Dys-TRM2）、一个功能障碍的干细胞样表型的亚群（Dys-TSL）以及一个增殖活跃的亚群。这些发现为理解肝脏启动如何导致CD8+ T细胞功能障碍提供了重要见解，对CHB治疗策略的制定具有潜在意义。

肝脏内启动产生了一个稳定且异质的类记忆细胞功能障碍CD8+ T细胞库

4. 肝脏启功诱导的三个亚群之间的发展关系

RNA速度分析揭示了由肝细胞启动诱导的三个亚群之间的发展关系。Dys-TRM1和Dys-TSL亚群以及增殖细胞主要有助于Dys-TRM2亚群的形成。转移实验进一步证实了Dys-TSL和Dys-TRM1细胞具有向所有亚群分化的能力，而Dys-TRM2细胞则显示出有限的增殖能力和终端分化状态。这些发现阐明了HC启动诱导的亚群之间的层次关系，并提示4-1BB激动剂可能通过促进效应分子表达来恢复T细胞功能。

由肝细胞启动诱导的三个亚群之间的发展关系

5. 肝内启动的CD8+ T细胞展现出独特的功能障碍特征

肝内启动的CD8+ T细胞表现出独特的功能障碍特征，与典型的T细胞耗竭不完全重叠。通过与慢性淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒（LCMV）感染后的小鼠脾脏CD8+ T细胞的基因表达程序比较，研究者发现虽然Dys-TRM与耗竭性T细胞（TEX）共享包括Tox和Pdcd1在内的核心基因签名，但Dys-TRM表达了一系列独特的基因，如Tnfrsf9、Prf1、Klrc1和Klrd1。此外，Dys-TSL虽与耗竭性T细胞前体（TPEX）共享一些核心基因，如Slamf6和Tcf7，但也独特地表达了Tnfrsf4等基因。这些结果表明，肝细胞启动导致的功能障碍与慢性病毒感染期间观察到的T细胞耗竭具有不同的分子机制。

在慢性抗原刺激下，仅有4-1BB激动而非OX40激动能导致T细胞显著恢复活力

6. 仅有4-1BB而非OX40激动显著恢复T细胞活力

研究发现，4-1BB激动增加了总肝内白细胞和Cor93 T细胞数量，促进了SLAMF6+ CD48low的Dys-TSL亚群扩张，同时增强了T细胞产生IFN-γ、CCL5和Granzyme A的能力。4-1BB激动还提高了T细胞对抗原表达肝细胞的杀伤能力，并抑制了HBV复制。这表明4-1BB激动剂在慢性HBV感染中具有恢复T细胞功能的潜在治疗价值。

慢性抗原刺激下，功能障碍T细胞亚群对4-1BB激动的反应机制和可塑性

7. 对4-1BB介导的功能障碍T细胞恢复活力的机制见解

4-1BB激动剂通过促进效应分子表达来恢复功能障碍T细胞的活力。肝脏启动的T细胞表现出持续的抗原参与，TCR和CD3表达降低，但CD3z磷酸化正常，表明TCR信号传导近端完整。然而，这些T细胞在体外杀伤实验中显示出明显的细胞毒性不足，这可能是由于关键细胞毒性分子如FasL、TNF-α、IFN-γ和GzmB表达不足。4-1BB激动剂治疗后，这些细胞能够恢复产生这些效应分子的能力，同时增加细胞脱颗粒，表明4-1BB激动剂可能通过促进效应分子的表达来恢复T细胞功能。此外，4-1BB激动剂在不依赖增殖的情况下，早期就能促进多个T细胞亚群的功能转换，增强IFN-γ的产生，这表明4-1BB激动剂可能通过促进广泛的功能性转换来恢复T细胞活力。

8. 4-1BB激动剂恢复HBeAg阳性CHB患者中功能障碍的CD8+ T细胞活力

实验通过刺激患者外周血单核细胞(PBMCs)，发现4-1BB激动剂(4-1BBL)显著增加了这些细胞产生IFN-γ和TNF-α的能力，以及CD107a的表达。相比之下，OX40激动剂(OX40L)和PD-1阻断对细胞因子产生的影响有限。这些结果表明4-1BB激动剂可能为HBeAg阳性CHB患者提供一种新的免疫治疗策略。

4-1BB激动剂恢复了来自HBeAg阳性CHB患者的功能障碍CD8+ T细胞的活力

三、讨论

本研究发现，靶向共刺激受体，尤其是4-1BB，可能是慢性HBV感染的一种新治疗策略。研究还揭示了HBV特异性CD8+ T细胞功能障碍的独特性，这与其他慢性病毒感染和肿瘤中观察到的T细胞耗竭不同。然而，研究也存在一些局限性，例如使用了单一的TCR转基因CD8+ T细胞，可能无法完全体现自然多克隆HBV抗原反应的复杂性。

结论

本研究揭示了慢性HBV感染中CD8+ T细胞功能障碍的新机制，尽管这些细胞对共抑制受体阻断无反应，但共刺激受体4-1BB激动剂能有效恢复其抗病毒活性，提示针对HBV特异性CD8+ T细胞的潜在治疗靶点。此外，研究还探讨了不同功能障碍T细胞亚群之间的发展关系，为开发新的免疫治疗策略提供了重要信息。

参考文献

【1】Andreata F, Laura C, Ravà M, et al. Therapeutic potential of co-signaling receptor modulation in hepatitis B. Cell. Published online June 14, 2024. doi:10.1016/j.cell.2024.05.038.