在一例由CFTR调节剂诱导的药物性肝损伤病例中,对肝浸润T细胞的表型和功能特征进行了研究
《Journal of Cystic Fibrosis》:Phenotypic and functional characterisation of liver-infiltrating T-cells in a case of CFTR modulator induced drug-induced liver injury
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时间:2025年11月23日
来源:Journal of Cystic Fibrosis 6
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本研究揭示CFTR调制剂(ETI)引发的肝损伤与局部浸润的CD8+记忆T细胞相关,该细胞群对Ivacaftor及其代谢物M1、M6呈现特异性增殖反应,并高表达CXCR3、LFA-1等迁移标志物,支持免疫介导的肝损伤机制。常规体外检测在患者外周血中未检出相关反应,提示肝损伤由局部T细胞迁移驱动。
随着基因治疗和靶向药物的发展,囊性纤维化(Cystic Fibrosis, CF)的治疗取得了显著进展。CFTR调节剂的引入极大地改善了CF患者的生活质量,延长了他们的寿命,尤其对于携带F508del突变的患者群体。然而,这些药物在临床应用中也伴随着一定的副作用,其中药物诱导性肝损伤(Drug-Induced Liver Injury, DILI)是一个值得关注的问题。本文研究了一位接受ETI(Elexacaftor/Tezacaftor/Ivacaftor)治疗的CF患者,其在治疗14.5个月后出现显著的肝功能异常,表现为血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)水平升高至353 U/L,随后经过多次肝活检评估,确认了肝损伤的特征,并进一步探索了DILI的潜在免疫机制。
### 肝功能异常与组织病理学特征
在患者接受ETI治疗期间,肝功能检测(Liver Function Tests, LFTs)显示ALT水平显著升高,这通常被认为是肝细胞损伤的标志。通过肝穿刺活检获取的组织样本显示,炎症主要集中在肝小叶周围区域(zone three perivenular),并且伴有肝细胞的丢失和混合性炎症浸润,以淋巴细胞为主,同时观察到一些浆细胞和含色素的巨噬细胞。值得注意的是,门脉区未发现明显炎症,这表明肝损伤更倾向于肝细胞损伤而非胆汁淤积性病变。此外,肝组织中未检测到铁沉积、铜相关蛋白或α-1抗胰蛋白酶缺乏等其他可能的肝病原因,进一步支持了药物诱导性肝损伤的可能性。
在后续的治疗调整中,患者尝试了Tezacaftor/Ivacaftor(TEZ/IVA)组合治疗,但ALT水平在一周内再次升高,达到364 U/L,最终导致治疗中断。随后,患者再次尝试单独使用Ivacaftor,并逐渐增加TEZ/IVA剂量,但ALT水平再次升高,峰值达到540 U/L。当药物被停止使用后,ALT水平在一个月内恢复正常,且第三次肝活检未发现显著异常。这些结果表明,肝损伤与ETI治疗存在时间上的相关性,同时也提示了药物代谢产物可能在肝损伤中起到关键作用。
### 肝脏浸润性T细胞的分离与表型分析
为了进一步探讨肝损伤的免疫机制,研究者从患者的肝穿刺样本中分离出肝脏浸润性T细胞。这一过程涉及使用胶原酶消化法处理肝组织,并通过30微米尼龙网过滤和离心收集细胞。分离出的T细胞被证实具有CD3+表型,且纯度达到99.7%。进一步的表型分析显示,这些T细胞主要为CD8+细胞(占67.5%),而CD4+细胞仅占32.5%。这种CD8+细胞的主导地位与已知的DILI机制相符,即CD8+ T细胞在免疫介导的肝损伤中扮演重要角色。
此外,表型分析还揭示了这些T细胞具有记忆性特征,表现为CD45RO+标记物的高表达。CD45RO是记忆T细胞的标志性分子,提示这些细胞可能在先前的药物暴露中被激活,并在后续的治疗中再次响应。研究者还观察到这些记忆T细胞高表达CXCR3、CD69和LFA-1等分子,这些分子与T细胞的迁移和浸润功能密切相关。CXCR3是趋化因子受体,能够引导T细胞向肝脏等炎症部位迁移,而CD69和LFA-1则与T细胞的激活状态和黏附能力相关,有助于其在受损组织中的定植和持续活动。
### T细胞功能与药物特异性反应
为了评估这些T细胞的功能,研究者进行了多种体外实验,包括淋巴细胞转化试验(Lymphocyte Transformation Test, LTT)和酶联免疫斑点(ELISpot)分析。LTT通过检测T细胞对特定抗原的增殖反应,评估其功能活性。结果显示,这些肝脏浸润性T细胞对Ivacaftor及其两种主要代谢产物(Ivacaftor M1和Ivacaftor M6)表现出显著的增殖反应,而在对其他CFTR调节剂(如TEZ和ELEX)或固定剂量组合(如ETI和TEZ/IVA)的检测中未观察到类似的反应。这表明,Ivacaftor及其代谢产物可能是导致肝损伤的直接原因。
ELISpot分析进一步确认了T细胞对这些药物的反应,结果显示在暴露于Ivacaftor及其代谢产物后,CD3+ T细胞能够分泌大量干扰素γ(IFNγ),这是Th1型免疫反应的重要标志。此外,T细胞还表现出对其他细胞因子(如TNF-α和IL-10)的分泌能力,以及释放细胞毒性分子(如Granzyme B和穿孔素)的潜力。这些发现表明,肝脏浸润性T细胞不仅具有识别药物的能力,还能够通过释放多种细胞因子和效应分子,引发局部炎症和组织损伤。
相比之下,从患者外周血单个核细胞(PBMC)中提取的T细胞并未表现出对Ivacaftor或其代谢产物的显著反应,这提示肝脏浸润性T细胞可能是肝损伤的直接驱动因素,而外周血中的T细胞可能在药物诱导的免疫反应中并不起主导作用。这一发现对于传统诊断方法具有重要意义,因为常规的PBMC检测可能无法准确识别药物特异性T细胞反应,尤其是在药物浓度较低或代谢产物存在的情况下。
### 药物代谢与免疫反应的关系
Ivacaftor作为CFTR调节剂的核心成分之一,其在体内的代谢过程可能对其引发的免疫反应起到关键作用。研究表明,Ivacaftor主要通过CYP3A4酶代谢,生成多种代谢产物,其中Ivacaftor M1和M6可能是主要的致敏成分。这些代谢产物在肝脏中可能与T细胞发生交叉反应,引发免疫介导的肝损伤。然而,由于Ivacaftor的代谢产物浓度在体外实验中难以达到临床水平,研究者在实验设计中采用了不同的药物浓度梯度,以尽可能模拟体内环境。
此外,研究者还对T细胞的调节功能进行了评估,尤其是在Ivacaftor重新引入后的免疫反应变化。通过质谱流式细胞术(Mass Cytometry, CyTOF)分析,发现T细胞的调节性亚群(Tregs,FOXP3+)在药物重新引入后显著增加,特别是在第1周和第1个月的时间点。这一现象表明,CFTR调节剂可能在一定程度上恢复了T细胞的调节功能,从而降低了免疫介导的肝损伤风险。然而,这一恢复过程可能因个体差异而有所不同,因此需要进一步研究以明确其机制。
### 免疫介导的DILI机制
研究结果表明,CFTR调节剂引发的DILI可能与免疫系统对药物及其代谢产物的异常反应有关。肝脏浸润性T细胞在药物暴露后被激活,并通过表达特定的趋化因子受体(如CXCR3)和黏附分子(如LFA-1)迁移到肝脏组织,进而导致局部炎症和肝细胞损伤。这种机制与已知的免疫介导性DILI相似,即药物激活T细胞后,它们会迁移到受损部位,释放细胞因子和效应分子,从而引发肝组织的炎症反应和损伤。
值得注意的是,尽管患者对ETI产生了免疫反应,但在药物浓度较低的情况下,其免疫系统仍能维持一定的调节功能。这一现象可能与T细胞的调节性亚群有关,这些细胞能够抑制过度的免疫反应,防止组织损伤的进一步加重。然而,当药物浓度升高或代谢产物积累时,调节性T细胞可能无法有效控制免疫反应,导致肝损伤的发生。
### 临床意义与未来研究方向
本研究的结果对CF患者的临床管理具有重要的指导意义。首先,它揭示了CFTR调节剂引发的DILI可能与肝脏浸润性T细胞的异常激活和迁移有关,而不是外周血中的T细胞。因此,在评估药物安全性时,应更加关注肝脏局部的免疫反应,而非仅依赖外周血检测。其次,研究结果提示,传统的PBMC检测可能无法准确识别药物特异性T细胞反应,尤其是在代谢产物存在的情况下,这需要开发更精确的诊断方法。
此外,本研究还强调了药物代谢在DILI发生中的重要性。Ivacaftor的代谢产物可能在肝损伤中起到关键作用,因此在药物研发和临床应用中,应更加关注代谢产物的潜在毒性。同时,研究者发现,部分患者在接受CFTR调节剂治疗后能够自发缓解免疫反应,这可能与T细胞的调节功能恢复有关。这一现象为未来的药物脱敏方案提供了理论依据,提示通过调节免疫系统,患者可能在一定程度上恢复对药物的耐受性。
最后,研究者建议在未来的临床研究中,应更加重视系统性炎症和免疫调节在CFTR调节剂耐受性中的作用。通过深入了解这些机制,可以为那些因免疫反应而无法继续使用CFTR调节剂的患者提供更有效的治疗方案,包括脱敏治疗和免疫调节策略。此外,开发针对肝脏局部免疫反应的检测方法,可能有助于更早地识别DILI风险,并在治疗初期采取干预措施,以减少肝损伤的发生。
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