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慢性乙肝感染治疗面临挑战,功能性治愈需深入理解 HBsAg 免疫机制。本研究利用小鼠模型,揭示肝内 Batf3+XCR1+CCR7- cDC1 通过 MHC-I 交叉穿衣(cross-dressing)激活 CD8+T 细胞,B 细胞依赖 CCR5 和 EBI2 引导 CD4+T 细胞应答,为治疗提供新方向。
乙型肝炎病毒(HBV)感染是全球重大公共卫生问题,慢性感染可引发肝硬化和肝癌。目前治疗目标是实现 HBsAg 持续清除的功能性治愈,但现有疗法效果有限。核心挑战在于 HBV 仅感染肝细胞并产生大量亚病毒颗粒(含 HBsAg),而 HBsAg 如何被呈递给 T 细胞以激活免疫应答的机制尚不明确。传统认知中,树突状细胞(DC)主导抗原呈递,但 HBV 的肝向性和弱天然免疫激活特性,使得经典理论的适用性存疑,亟需揭示 HBsAg 特异性 T 细胞应答的新型机制。
复旦大学研究团队针对这一科学问题,利用多种 HBV 替代小鼠模型(如 hydrodynamic injection 质粒模型、重组腺病毒模型等),结合单细胞测序(scRNA-seq)、流式细胞术、细胞过继转移和基因敲除技术,系统解析了 HBsAg 诱导 T 细胞免疫的细胞间互作机制。研究成果发表于《Nature Communications》,为慢性乙肝免疫治疗提供了关键理论依据。
研究采用的主要技术方法包括:1. 单细胞 RNA 测序(scRNA-seq)分析急性乙肝患者外周血和肝组织免疫细胞转录组;2. 构建 HBV 表面抗原融合 OVA 表位的重组质粒(如 pHBV1.3/OVA257-264),通过 hydrodynamic injection 建立小鼠模型;3. 流式细胞术检测抗原呈递细胞表面 MHC - 抗原复合物及 T 细胞活化标志物;4. 基因敲除小鼠(如 Batf3 KO、EBI2 KO)和抗体阻断实验验证关键细胞亚群和信号通路的作用;5. 免疫荧光显微镜观察 B 细胞与 T 细胞在淋巴组织中的空间互作。
肝内 cDC1 通过 MHC-I 交叉穿衣激活 CD8+T 细胞
研究发现,肝内 Batf3+XCR1+CCR7-传统树突状细胞(cDC1)是激活 CD8+T 细胞的关键抗原呈递细胞。通过单细胞测序和流式细胞术证实,cDC1 表面富集 HBsAg 肽 - MHC-I 复合物(如 H-2Kb-SIINFEKL),且其激活 CD8+T 细胞的能力不依赖自身 MHC-I 表达,而是通过 “交叉穿衣”(cross-dressing)机制获取肝细胞或肝窦内皮细胞(LSEC)来源的 MHC-I - 抗原复合物。基因敲除实验显示,阻断 XCR1/XCL1 信号或清除 cDC1 可完全抑制 CD8+T 细胞增殖,证明 cDC1 通过非经典抗原呈递途径驱动细胞免疫。
B 细胞主导 CD4+T 细胞应答的双阶段机制
在淋巴组织中,B 细胞而非 cDCs 负责启动 CD4+T 细胞应答。HBsAg 通过非调理依赖途径直接进入脾和淋巴结的 B 细胞滤泡,激活 HBsAg 特异性 B 细胞。借助 S129G1HL敲入小鼠模型,发现 B 细胞通过 BCR 识别抗原后,首先在滤泡内通过 CCR5-CCL3/4 信号吸引 CD4+T 细胞,随后在滤泡间区依赖 EBI2-7α,25 - 二羟基胆固醇信号引导 T 细胞迁移和分化。B 细胞缺失(μMT 小鼠)导致 CD4+T 细胞激活完全缺陷,证实其核心作用。
共刺激信号对 T 细胞应答的调控
通过 NicheNet 算法和阻断实验,鉴定出 ALCAM-CD6 和 LFA-1-CD80 分别为 cDC1-CD8+T 细胞和 B 细胞 - CD4+T 细胞互作的关键共刺激通路。cDC1 组成性表达 ALCAM,其与 T 细胞表面 CD6 结合是 CD8+T 细胞增殖的必要条件;而 B 细胞依赖 LFA-1 和 CD80 提供共刺激信号,促进 CD4+T 细胞分化为效应细胞和滤泡辅助性 T 细胞(Tfh)。
研究结论与意义
本研究颠覆了传统认知,揭示 HBsAg 通过非经典抗原呈递途径激活 T 细胞的双重机制:肝内 cDC1 通过交叉穿衣呈递 MHC-I 抗原激活 CD8+T 细胞,淋巴组织中 B 细胞依赖 CCR5/EBI2 引导 CD4+T 细胞应答。关键靶点如 ALCAM、LFA-1、CD80 的发现,为设计新型疫苗(如靶向 cDC1 的纳米颗粒疫苗)和免疫疗法(如增强 B 细胞共刺激信号)提供了明确方向。此外,研究首次证实 B 细胞在无明显炎症条件下直接捕获大颗粒抗原的能力,拓展了对病毒抗原呈递路径的理解,对其他嗜肝病毒和肿瘤免疫研究具有借鉴意义。未来可进一步探索 cDC1 交叉穿衣的分子机制及慢性感染中 B 细胞功能耗竭的逆转策略,推动慢性乙肝功能性治愈的临床转化。