慢性乙型肝炎组织微环境中巨噬细胞新亚群鉴定、发育来源及功能研究

Chronic hepatitis B (CHB) is a major infectious disease that seriously endangering human health. Studies have confirmed that macrophages play important roles in hepatitis B virus (HBV) chronic infection, but the mechanisms have not yet been fully elucidated. Our previous studies show that the function of macrophage in HBV infection is closely related to its heterogeneity. We therefore hypothesized that new macrophage subgroups may present in the liver microenvironment of the CHB, which play important roles in the CHB by affecting the host's immune response. We propose to use single cell sequencing and other frontier techniques to identify macrophages’ transcriptional and protein expression in the single cell level, and characterize them in the hepatitis B mouse model and the liver samples from CHB patients. This project will provide a landscape for the heterogeneity of the macrophage subgroups, and reveal development and differentiation of macrophages during the HBV infection. At the same time, the molecular mechanism for regulating immune responses against HBV by macrophage new subsets will also be studied. The unfolding of this project will help to identify the new subgroups of macrophage in the liver microenvironment, and to clarify the role of macrophage in the establishment of CHB, which will provide a theoretical basis for developing drugs or strategies against HBV chronic infection.

慢性乙型肝炎是严重危害人类健康的重大感染性疾病。国内外已有研究证实巨噬细胞在慢乙肝感染中起重要作用，但是相关机制尚未完全阐明。我们前期研究显示巨噬细胞在乙肝病毒感染中的功能异质性亚群，提示在慢性乙型肝炎的肝脏微环境中产生了新的巨噬细胞亚群，可能通过影响宿主的免疫状态在乙肝的慢性化过程中发挥重要作用。本项目将利用单细胞测序等前沿技术，对乙肝小鼠模型和慢性乙型肝炎患者肝脏微环境中的巨噬细胞分子特征进行单细胞水平的转录谱和蛋白表达分析，全景揭示巨噬细胞亚群的异质性；深入研究乙肝病毒感染调节单核和巨噬细胞发育分化形成巨噬细胞新亚群的分子机制，阐明巨噬细胞新亚群对宿主抗乙肝病毒免疫应答的调控作用及其分子机制。本项目的开展有助于系统发现肝脏微环境中巨噬细胞新亚群，深入阐明巨噬细胞在慢性乙型肝炎形成中的作用，为研发治疗药物或策略提供理论依据。

项目背景：HBV感染造成的慢性乙型肝炎是危害人类健康的重大疾病。目前我国约有8600.7万HBsAg阳性感染者。HBV的靶器官肝脏中存在大量定居的巨噬细胞。生理状态下巨噬细胞占肝脏总细胞数的15%。而外周单核细胞受炎性因子等刺激，可迁移到肝脏中分化为浸润性巨噬细胞。由此可见，肝脏中的巨噬细胞不仅数量丰富，而且种类多样。但巨噬细胞在HBV感染过程中扮演何种角色仍待阐明。.研究内容：本课题通过单细胞技术对HBV小鼠模型和患者肝组织以及外周血样本进行了转录组测序，深度解析了HBV感染后外周血及肝组织中的免疫细胞特征。并进一步研究了以MDSCs为代表的免疫细胞群，开发了用于慢乙肝治疗的新型疗法。.重要结果及关键数据：在HBV小鼠模型及临床样本中发现HBV感染后以巨噬细胞为代表的各类免疫细胞的免疫特征：慢乙肝巨噬细胞功能受损，急性乙肝巨噬细胞具备抗病毒功能。在急性小鼠模型中鉴定到帮助病毒清除的CD3+巨噬细胞，该细胞同时具备天然免疫和CD8+T细胞的功能，能在肝脏中长期存在。利用乙肝不同时期的临床样本发现了功能多样的中间型巨噬细胞：急性乙肝患者中帮助病毒清除，肝损伤时该群细胞帮助组织修复。此外，单细胞测序也发现了肝脏存在MDSCs样细胞，深入研究发现HBsAg诱导单核细胞分化而来的MDSCs可以归巢到胸腺，清除尚未发育成熟的HBsAg特异性CD8+T细胞。单细胞测序结果还提示肝脏中的IFN信号受损，进一步鉴定到能同时激活IFNα和γ信号通路的IFNα14亚型，具备高活性低和副作用的特性。.科学意义：本课题全景式揭示了HBV小鼠模型及临床样本中各类免疫细胞的特征，发现了新的巨噬细胞亚群，阐明了HBsAg通过MDSCs介导抗HBV的T细胞胸腺耐受的新机制，并发现了新的抗HBV干扰素亚型。为慢乙肝的免疫耗竭提供了新的理论依据，为慢乙肝的治疗提供了新的干预策略。