HBV感染免疫库形成、维持的肝脏调节机制

The liver is a special immune organs. HBV is a non-cytopathic virus. For hepatitis induced by HBV infection, both viral clearance and immune damage are mediated by immunity. Previous studies indicated that local cellular immune response in liver plays a central role in virus clearance, but the mechanism is unclear. Gained enlightenment from our research progress on HBV infection immunity, we intend to elucidate the virus clearance related protective T cell repertoire and mechanism for its formation and maintenance. ① Based on long-term follow-up cohorts of patients with and without seroconversion of HBeAg or HBsAg, along with a validation cohort and a healthy control cohort, we define the HBeAg or HBsAg seroconversion-related subrepertoire by separately comparing the peripheral and/or intrahepatic T cell repertoire obtained by high throughput sequencing of TCR, immunoinformatics and system immunology techniques. In vivo intervention experiments regarding immunoinformatics analysis indicated repertoire-related viral antigens, immunoregulatory molecules are employed to investigate the factors and mechanisms for activation and persistence of the subrepertoire. ② By using whole slide image, single cell RNA-seq and in vitro assay, we will study the relationship between liver innate immune system and the formation of protective or harmful sub-repertoire. ③ Further , based on twins cohorts with different clinical consequences of HBV infection, the mechanism of viral clearance will be validated by same protocol. For the first time, this study will clarify the mechanism of protective immunity in terms of local T cell repertoire, and will provide new targets for clinical treatment and development of therapeutic vaccines.

肝脏是特殊的免疫器官。在嗜肝病毒中，HBV是非致细胞病变病毒，HBV感染是典型的免疫清除而痊愈、免疫损伤而致病、免疫耐受而携带。已有研究提示：肝脏局部细胞免疫在病毒清除具有核心作用，但造成上述不同后果的机制不清。本课题组拟在肝脏免疫及HBV感染免疫研究取得重要进展的基础上，在人体阐明肝脏HBV感染免疫库及其形成、维持机理。①基于HBeAg、HBsAg血清学转阴与否、转阴前后的临床前瞻性随访队列及健康对照，采用免疫组学技术，比较肝内、循环中CD8+T细胞库，阐明相关保护性免疫亚库、损伤性亚库。②基于上述队列肝穿样本库，采用肝脏免疫系统定量病理、单细胞测序及功能试验，阐明保护性、损伤性免疫亚库形成和维持的肝脏先天免疫系统调节机制。③在“孪生子感染不同临床后果”队列和小鼠模型，验证上述机制。旨在阐明HBV感染免疫库，阐述其形成、维持的肝脏局部规则，为临床治疗和发展治疗性疫苗的探索新的靶标。

由于乙型肝炎病毒（HBV）属非致细胞病变病毒，HBV感染的不同临床后果取决于机体的细胞免疫反应。因此，阐明HBV感染者保护性细胞免疫库是进行免疫干预的基础。但是，迄今HBV感染的保护性细胞免疫库不清楚。基于此，本研究的目标是在HBV感染者临床队列阐明HBeAg/HBeAb 血清学转换和HBsAg/HBsA血清学转换的保护性细胞免疫库，进一步从保护性免疫库的角度阐明HBV感染的双生子具有不同临床后果的机理，并阐释保护性免疫库形成和维持的关键因素。.通过本研究，我们首先建立了慢性乙型肝炎患者前瞻性随访76周队列，形成发生与不发生HBeAg/HBeAb血清学转换、发生与不发生HBsAg/HBsAb血清学转换的亚队列；其次，我们建立了基于TCR深度测序的CD4+ T 细胞、CD8+T 细胞库检测和生物信息学分析方法。通过比较发生与不发生HBeAg/HBeAb血清学转换、发生与不发生HBsAg/HBsAb血清学转换队列的CD8+T 细胞库特征，阐明了HBeAg/HBeAb血清学转换、HBsAg/HBsAb血清学转换相关保护性CD8+T 细胞亚库的特征，发现该亚库与血清学转换正相关、与血清谷丙转氨酶水平、病毒载量负相关，该亚库达到一定阈值，就有90%以上概率发生血清学转换；另一方面发现损伤性CD8+T 细胞亚库，该亚库与血清学转换负相关、与血清谷丙转氨酶水平、病毒载量正相关，该亚库达到一定阈值，就不会发生血清学转换；进一步用保护性亚库与损伤性亚库的比值预测血清学转换的发生，则比单用保护性亚库预测具更高准确性。上述发现，在另外的临床中心和队列得到验证。第三，我们建立的双生子感染HBV、换生子具有一致或不一致临床后果队列。通过比较这一队列的T细胞库普，发现双生子间虽然具有相同或相近的基因组，针对HBV感染的TCR取用不同，形成的T细胞库不同，临床后果也就也不同；而发生血清学转换同样依赖于前述保护性CD8+T细胞亚库。第四，围绕保护性T细胞库的形成和维持，我们探索了肝内先天免疫细胞、肝脏实质细胞及病原（抗原因素），发现决定性因素仍然是病毒（抗原）因素。通过抗原因素可启动、维持保护性亚库，维持时间52周以上则发生血清学转换。上述发现HBV慢性感染免疫治疗提供了新靶标。