慢性乙型肝炎肝组织微环境中单核巨噬细胞的免疫特性、网络调节及机制研究

The liver is a complex organ, with a predominant innate immunity, composed of parenchymal cells, nonparenchymal cells, the liver sinusoids, Disse space and the various immunomodulatory factors produced by the cells. As one of the most abundant immune cell type in the liver, monocytes/macrophages are key innate immune cells that reside in the sinusoids. Studies have suggested that liver-resident monocytes/macrophages play an important role of in the development of chronic hepatitis, though the mechanisms involved have not yet been identified. To get insight into the role of monocyte-derived macrophages in changing the immune response in chronically HBV-infected liver microenvironment, this project, employing in vitro & in vivo cellular and animal models as well as human clinical samples, aims to investigate the impact of HBV on the polarization and immunomodulatory functions of liver monocytes/macrophages, analyze the relationships between the distribution and development of various types of macrophages, their impact on the regulation of liver associated immune cells, immune networks and disease progression, and reveal the underlying molecular mechanisms. Collectively, the results of these studies will further increase our understanding of the liver-specialized immunologic features and their interplay with liver diseases and will provide novel targets for immune therapies against liver-associated diseases such as chronic HBV.

单核巨噬细胞是一类重要的天然免疫细胞，在肝脏微环境中大量聚集并在肝脏的炎症反应、组织修复和介导免疫耐受中发挥重要作用。前期研究发现单核巨噬细胞与乙型肝炎病毒（HBV）感染清除及乙型肝炎的发生发展密切相关，但尚不了解HBV感染后如何影响肝脏微环境特别是单核巨噬细胞的免疫特性，以及慢性感染状态下单核巨噬细胞对肝脏微环境的调节作用。本项目拟以单核巨噬细胞为研究肝脏区域免疫特性的细胞代表和切入点,采用规范化的临床标本,结合细胞和小鼠模型,深入研究HBV慢性感染对肝脏内单核巨噬细胞分化和功能的影响及其分子机制，并进一步从细胞间网络调控的角度研究病理微环境下单核巨噬细胞对肝脏中其它免疫细胞的调节作用和机制,解析其与乙肝病程间的动态关系。本研究将有利于加深对肝脏区域免疫特性及肝脏疾病病理机制的认识,为开发相关免疫治疗策略提供靶点和理论基础。

慢性乙型肝炎是危害我国人民健康的重大传染性疾病，且目前仍旧缺乏有效的治疗手段和策略。其主要原因有两点：病毒免疫耐受的机制缺乏深入的研究，以及缺乏研究其耐受机制和药物筛选的小动物模型。单核巨噬细胞作为一类重要的天然免疫细胞，不仅具备吞噬和分泌细胞因子等功能，也能提呈抗原适应性免疫应答。同时慢性感染状态下，单核巨噬细胞会表现出免疫负调的能力。因此，本课题以肝脏中的单核巨噬细胞为出发点，对肝脏免疫微环境进行深入研究。主要内容包括：肝脏单核巨噬细胞的富集和分化机制、病毒蛋白对单核巨噬细胞的调节机制、肝脏单核巨噬细胞和肝细胞的相互作用途径、基于修复巨噬细胞用于慢乙肝治疗的免疫干预策略等。研究结果表明乙肝表面抗原通过TLR4调节外周血单核细胞表达CCR2，趋化到肝脏分化为细胞因子分泌及信号通路活化均受损的巨噬细胞；乙肝表面抗原还能诱导单核细胞分化成CCR9阳性的髓系抑制性细胞，趋化入胸腺清除未成熟的乙肝表面抗原特异性CD8+T细胞；单核巨噬细胞与肝细胞可以通过外泌体互相调节功能；建立了肝组织原位检测HBV核酸技术，揭示了肝脏中巨噬细胞与病毒蛋白核酸的共定位特性，鉴定到一群潜在的新型抗病毒的巨噬细胞亚群；构建了更接近真实感染的HBV cccDNA小鼠模型，采用了核苷类似物和抗体联用的方法修复巨噬细胞加速小鼠模型中病毒蛋白和核酸清除。本课题具备重要的科学意义的潜在的应用价值。研究阐明了病毒通过直接作用或跨细胞间通讯等方式调控单核巨噬细胞的迁移和功能从而影响肝脏免疫微环境及胸腺T细胞发育，是慢乙肝免疫耐受建立和维持的重要原因；建立的肝脏组织原位检测技术提供了临床样本中HBV核酸的空间定位信息，可用于基础研究和临床诊断慢乙肝疾病进程；构建的乙肝cccDNA小鼠模型兼备科学研究和乙肝相关药物筛选的应用价值；而结合抗病毒药物和抗体的巨噬细胞修复策略，则可能成为新型慢乙肝免疫干预策略。