天然免疫STING/MAVS/TRIF/MyD88信号通路在HBsAg阳性母亲婴儿乙肝疫苗无/弱应答中的作用

The high rate of non-/hypo-response to hepatitis B vaccine in infants born to HBsAg-positive mothers was a major challenge in preventing hepatitis B infection. In order to understand the mechanism of infants’ non-/hypo-response to hepatitis B vaccine, we propose to conduct a population study and an in vitro study to explore the effects and mechanisms of innate immune adaptor proteins STING, MAVS, TRIF and MyD88, and their subsequent downstream signal pathway on infants’ non-/hypo-response to hepatitis B vaccine. Three specific aims are: 1) to examine the expression change of innate immune adaptor proteins, subsequent downstream signal molecule, and immune cells and cytokines, and their impact on infants’ non-/hypo-response to hepatitis B vaccine using prospective study; 2) to explore the impact of innate immune adaptor proteins and other related factors on infants’ non-/hypo-response to hepatitis B vaccine in maternal HBV genotype C CpG island II and III methylation status with nested case-control study; 3) employing an in vitro study through stimulating PBMC by HBV with or without methylation, by different innate immune adaptor proteins in activating and deactivating status and then by recombinant HBsAg, to investigate the role of different innate immune adaptor proteins activation in different HBV CpG island methylation status. This study has the potential to discover novel mechanism underlying non-/hypo-response to hepatitis B vaccine and subsequently improve infants’ immune response to hepatitis B vaccine.

HBsAg阳性母亲婴儿乙肝疫苗无/弱应答率高，是我国乙肝防制的瓶颈，但机制未明。在课题组既往国家自然科学基金研究基础上，本研究结合人群研究和体外实验，首次较全面探讨天然免疫STING、MAVS、TRIF和MyD88信号通路在降低HBsAg阳性母亲婴儿乙肝疫苗无/弱应答中的作用及机制。①采用前瞻性队列研究，探索新生儿到婴儿期天然免疫信号通路信号分子、相关免疫细胞及细胞因子的表达及变化规律，探讨其在降低婴儿乙肝疫苗无/弱应答中的作用； ②采用巢式病例对照研究，在母亲HBV CpG岛甲基化状态下，探讨各天然免疫信号通路在降低婴儿乙肝疫苗无/弱应答中的作用及贡献大小； ③体外培养PBMC，用CpG岛Ⅱ和Ⅲ型甲基化的C型HBV、接头蛋白活化/阻抑处理，再以重组HBsAg刺激，比较CpG岛甲基化状态下，各天然免疫信号通路对乙肝疫苗免疫应答的影响及程度，初步阐明其作用及机制，为降低其发生率提供新思路。

目的 探讨HBsAg阳性母亲不同HBV特征和新生儿天然免疫STING、MAVS、TRIF和MyD88信号通路在HBsAg阳性母亲婴儿乙肝疫苗无弱应答中的作用及机制。 方法 建立HBsAg阳性母亲婴儿队列，采用队列研究和巢式病例对照研究的方法，收集母婴基线和随访资料，检测母婴乙肝感染、疫苗应答、天然免疫信号通路蛋白和免疫细胞情况；体外培养PBMC和DC，在HBV刺激下、过表达/沉默或活化/抑制STING、MAVS、TRIF和MyD88，施加乙肝疫苗后，采用流式细胞术检测天然免疫信号通路蛋白和免疫细胞。 结果 HBsAg阳性母亲HBV DNA高载量组HBV CpG岛II或岛III的甲基化频率明显低于低载量组(P<0.05)；多因素分析显示母亲HBV DNA载量高、新生儿期IRF3表达水平低和浆细胞比例低的HBsAg阳性母亲婴儿易于发生乙肝疫苗无弱应答(P<0.05)；贝叶斯模型分析显示，母亲HBV DNA直接或间接通过新生儿天然免疫信号通路(STING-pIRF3和MyD88-pNF-κB)和相关免疫细胞(DC、T细胞、B细胞和浆细胞)影响HBsAg阳性母亲婴儿乙肝疫苗应答。体外HBV刺激下，过表达/沉默HTR8-Svneo MAVS，与PBMC共培养，施加乙肝疫苗刺激后，CD4+T细胞比例和IFN-β表达水平上调/下调(P＜0.05)；HBV刺激下，活化HTR8-Svneo TLR3-TRIF，与PBMC共培养，施加重组HBsAg刺激后，IL-6和IL-10的分泌增加(P＜0.05)；过表达/沉默DC MyD88和活化/抑制DC STING并施加乙肝疫苗刺激，可不同程度地促进/抑制DC成熟、细胞因子表达和CD4+T细胞增殖活化(P＜0.05)；HBV刺激下，活化/抑制DC MAVS，可影响IFN-β、IFN-γ和TNF-α表达(P＜0.05)。 结论 HBsAg阳性母亲HBV CpG岛低甲基化可能会促进HBV复制，进而抑制新生儿天然免疫信号通路关键分子蛋白表达和免疫细胞比例，最终导致婴儿发生乙肝疫苗无弱应答；体外活化天然免疫信号通路关键分子可上调相关免疫细胞和细胞因子，从而逆转乙肝疫苗无弱应答的发生，为HBsAg阳性母亲婴儿这一特殊人群乙肝疫苗无弱应答机制研究及降低其发生率提供了新思路。