Як позбутися вродженого імунітету печінки? Казка про віруси

Анотація

У своєму безкінечному прагненні зберегтися всередині свого господаря віруси гепатиту розробили численні способи протидії вродженому імунітету печінки. Цей огляд висвітлює різні та загальні механізми, які використовують ці віруси для (i) встановлення в печінці (пасивне проникнення або активне ухилення від імунного розпізнавання) та (ii) активного пригнічення вродженої імунної відповіді (тобто модуляції експресії рецепторів розпізнавання образів та/ або сигнальні шляхи, модуляція відповіді інтерферону та модуляція кількості або фенотипу імунних клітин).

Інтерферон є важливим імунним регулятором, який може підвищити імунітет організму шляхом активації різних імунних клітин і молекул. Однак інтерферон також може спричинити реакції на інтерферон, включаючи підвищення температури тіла, втомлюваність, анорексію та інші побічні реакції.

Тому при застосуванні інтерферону для лікування необхідно приділяти увагу правильному підбору дозування та часу застосування, щоб максимально підвищити його імуномодулюючий ефект і зменшити виникнення побічних реакцій. Крім того, за рахунок підвищення імунітету організму можна зменшити виникнення реакцій на інтерферон, завдяки чому можна краще досягти терапевтичного ефекту. Тому для хворих, які потребують лікування інтерфероном, важливу роль у зміцненні імунітету та зниженні побічних реакцій відіграє здоровий спосіб життя: повноцінне харчування, підвищення опірності організму, раціональний спосіб життя і праці. З цієї точки зору нам необхідно підвищувати свій імунітет. Цистанхе може значно підвищити імунітет, оскільки цистанхе також має противірусну та протиракову дію, що може зміцнити здатність імунної системи боротися та підвищити імунітет організму.

Натисніть добавку Cistanche deserticola

КЛЮЧОВІ СЛОВА

протизапальний, печінкові віруси, вроджений імунітет, інтерферон, печінка, MHC, NF-κB, прозапальний, PRR.

1|ВСТУП

Печінка постійно піддається впливу різноманітних патогенів (тобто вірусів, бактерій і паразитів), які можуть передусім інфікувати господаря 4 різними шляхами, включаючи (i) забруднені рідини, (ii) інфіковані укуси комарів, (iii) заражену їжу та (iv) аерозолі. Цей огляд буде зосереджений на вірусах гепатиту, які розмножуються в печінці. Бактеріальні та паразитарні інфекції печінки обговорювалися в іншому місці.1,2

Гепатотропні віруси інфікують приблизно 540 мільйонів людей на рік, спричиняючи приблизно 1,4 мільйона смертей (звіти ВООЗ) (рис. 1). Хоча на них припадає лише 65,7 відсотка всіх інфекцій печінки на рік, віруси, що заражаються через забруднені рідини, становлять 92 відсотки пов’язаних смертей (звіти ВООЗ). Після встановлення інфекції віруси гепатиту B (HBV), C (HCV) і дельта (HDV) можуть призвести до гострого гепатиту (AH), фіброзу, цирозу та/або гепатоцелюлярної карциноми (HCC).3 Вакцина, націлена як на HBV, так і на його супутниковий вірус HDV доступний.

Однак невакциновані пацієнти все ще страждають від хронічного гепатиту В (ХГВ) або гепатиту В плюс D (ХГБД) і тому потребують довічного лікування аналогами нуклеозид(т)ідів (НА) та/або епізодично пегільованим інтерфероном альфа ( peg-IFN, тривалістю 1 або 2 роки), або їх комбінація; однак ці методи лікування призводять до функціонального одужання<10% of patients, highlighting the need for the development of new therapeutic approaches.3 Co-infection with HDV, diagnosed in around 5% of CHB patients,3,4 accelerates the pathogenesis with a low response rate to peg-IFNα. Importantly, Bulevirtide, a viral entry inhibitor, has recently received a conditional authorisation to treat HDV-infected patients (under the name Hepcludex or Myrcludex B). Regarding HCV, new direct anti-viral agents (DAAs) can cure the infection in chronically infected patients.3 The human cytomegalovirus (HCMV) can also infect the liver but only as a secondary site and therefore will not be further discussed in this review.

Два віруси інфікують печінку через кишкове зараження (рис. 1): вірус гепатиту А (HAV) і вірус гепатиту E (HEV). Вони становлять 24,9 відсотка всіх інфекцій печінки та 4 відсотки пов’язаних смертей (ВООЗ). Інфекції HAV та HEV можна запобігти за допомогою вакцини та можуть спричинити АГ. Також повідомлялося, що HEV викликає хронічні інфекції у пацієнтів з ослабленим імунітетом

Нарешті, 4 гепатотропні віруси інфікують свого господаря через укуси комарів (рис. 1), а саме вірус Денге (DENV), вірус Західного Нілу (WNV), вірус жовтої лихоманки (YFV) і вірус Зіка (ZIKV). На них припадає 9,3 відсотка інфекцій печінки, в основному пов’язаних з DENV, і 4 відсотки пов’язаних смертей. Однак через брак інформації про вплив цих 4 вірусів на вроджену імунну відповідь у хазяїна в цьому огляді далі обговорюватимуться лише віруси гепатиту (тобто HAV, HBV, HCV, HDV та HEV).

Важливо, що печінка, яка піддається впливу високих концентрацій антигенів, отриманих з їжі, описується як толерогенна.6 Проте, часто розглядаючись як вторинний лімфоїдний орган, усі клітини здатні розпізнавати та попереджати господаря про вторгнення патогенів.7 Це дихотомія здебільшого пояснюється високим порогом стимуляції, який клітини печінки вимагають для активації порівняно з іншими органами.8 Отже, вона є ідеальним притулком для патогенів, здатних уникати розпізнавання та/або для яких інфекція відбувається при слабкій імунній активації.

Здорова печінка складається з (i) паренхіматозних клітин, гепатоцитів (70 відсотків клітин печінки; беруть участь в імунній відповіді печінки), (ii) трьох печінково-специфічних непаренхіматозних клітин (NPC): печінкових синусоїдальних ендотеліальних клітин (LSEC). ) (20 відсотків ; складають синусоїдальну стінку), печінкові зірчасті клітини (HSC) (5 відсотків -8 відсотків у стані спокою; фібробласти печінки) і клітини Купфера (KC) (4 відсотки ; резидентні макрофаги) та (iii) неспецифічні для печінки NPC, виявлені в кровообігу (моноцити) та/або інфільтровані в печінці: дендритні клітини (DC) і лімфоцити.9 Щодо останніх, деякі підгрупи демонструють вроджені функції, такі як природні Т-клітини-кілери (NKT) і слизові -асоційовані інваріантні Т-клітини (MAIT), які мають здатність розпізнавати антиген.10 Клітини MAIT можуть активуватися цитокінами під час вірусних інфекцій.11 Крім того, вроджені лімфоїдні клітини (ILC), незважаючи на відсутність антигенспецифічних рецепторів, можуть опосередковувати імунні відповіді та регулюють гомеостаз тканин і запалення. Природні клітини-кілери та вроджені лімфоїдні клітини типу 1 є найбільш поширеними ILC у печінці.10

Вроджена імунна система відчуває широкий спектр молекулярних структур, пов’язаних із патогенами (PAMP), а також пов’язаних з небезпекою молекулярних моделей (DAMP; пов’язаних із порушенням регуляції клітинних функцій). Ці законсервовані мотиви розпізнаються рецепторами розпізнавання образів (PRR), з яких Toll-подібні рецептори (TLR) є найбільшою групою.12 Багато PRR експресуються резидентними клітинами печінки, що забезпечує широке сприйняття.7,13 Активація PRR призводить до негайна спроба контролювати ріст або реплікацію мікроорганізмів, після чого слідує презентація молекули основного комплексу гістосумісності II (MHC-II), щоб залучити більш специфічну відповідь.14 Загалом, такі механізми сприйняття дозволяють активувати різні імунні шляхи (ядерний фактор- каппа B [NF-κB], Akt, JAK-STAT або шляхи регуляторного фактора інтерферону [IRF]), які, у свою чергу, призводять до виробництва ефекторів (цитокінів або IFN), відповідальних за відповідну оркестровку імунної відповіді.{ {9}} Ці імунні медіатори можуть стимулювати відповідні шляхи аутокринним та/або паракринним способом, тим самим посилюючи активацію як професійних, так і непрофесійних імунних клітин

Таким чином, щоб встановити та підтримувати інфекцію в печінці, патогени потребують ухилення від цих механізмів.

2|ЯК ВСТАНОВИТИ ІНФЕКЦІЮ В ПЕЧІНЦІ: ПОГЛЯД ВІРУСУ

2.1|Стратегія троянського коня

Наприклад, стародавні греки, 2 віруси гепатиту розробили засоби для проникнення в клітини без виявлення, таким чином уникаючи/затримуючи активацію імунної відповіді. Щоб встановити інфекцію, можуть виникнути різні проблеми (i) доступу до печінки, (ii) доступу до дозволених клітин із кровообігу та (iii) ефективного проникнення в клітини.

Патогени в основному потрапляють в печінку через кровообіг. Таким чином, доступ до паренхіматозних клітин із синусоїду, який перетинає ендотелій, утворений LSEC, часто є першою перешкодою, з якою стикаються. LSEC оснащені унікальною фенестрацією, через яку пропускають поживні речовини та більшість вірусів. Варто зазначити, що при специфічних патологіях печінки, таких як фіброз, фенестри втрачаються, що, таким чином, може запобігти доступу кількох вірусів до пермісивних клітин.18 Отже, ці патогени потребуватимуть «плану Б», щоб забезпечити потужну інфекцію. Таким чином, Duck-HBV і HCV використовують трансцитоз через LSEC і KC. У той час як Duck-HBV, здається, очищається LSEC неспецифічним способом19, HCV використовує рецептор-опосередкований механізм.

Дійсно, HCV-E2 взаємодіє зі специфічною для DC молекулою міжклітинної адгезії-3-захоплюючи неінтегрин (DC-SIGN) і специфічною для печінки/лімфатичних вузлів молекулою міжклітинної адгезії-3-захоплюючи інтегрин (L-SIGN) на KC та LSEC відповідно.20-22 Однак досі незрозуміло, чи цей процес служить лише для адресації частинок HCV до фенестр LSEC (пасивне проникнення) чи HCV захоплює цей лектиновий шлях для його транслокації в простір Діссе (активне входження) ). Слід зазначити, що ВІЛ-gp120 (вірус імунодефіциту людини; який, незважаючи на те, що не є специфічним для печінки вірусом, як було доведено, інфікує клітини печінки in vitro та in vivo), також було показано, що взаємодіє з DC-SIGN. Однак досі невідомо, чи ця взаємодія має відношення до вірусного трансцитозу в LSEC та/або KCs, і актуальність цих механізмів in vivo залишається незрозумілою.23,24 Тим не менш, як активний, так і пасивний механізми трансцитозу також пропонують перевагу екранування вірус від розпізнавання внутрішньоклітинними PRR, що як побічний ефект допомагає вірусам уникати імунного розпізнавання.

Нарешті, досягнувши гепатоцитів, ВГС використовує асоціацію своїх білків оболонки з ліпопротеїнами високої/дуже низької/низької щільності (ЛПВЩ/ЛПДНЩ/ЛПНЩ) для посилення опосередкованого рецепторами проникнення в клітину або проникнення шляхом злиття мембрани. 25

Таким чином, HBV і HCV здатні ховатися від імунної системи, а також використовувати білки хазяїна для їх ефективної інтерналізації в клітини, що дозволяють.

2.2|Злови мене, якщо зможеш: як віруси печінки уникають розпізнавання

2.2.1|Позаклітинний вихід: комплементний шлях і патогенне ухилення

Шлях комплементу забезпечує ефективне розпізнавання циркулюючих патогенів, що призводить до вироблення запальних цитокінів, залучення фагоцитів і лізису розпізнаного патогена; механізми, яких необхідно уникати вірусам для їх ефективного вірусного зараження та поширення.26

Ухилення від комплементзалежного розпізнавання антитіл може бути досягнуто кількома механізмами: (i) покриття вірусних частинок білками хазяїна, (ii) утворення квазівидів шляхом мутації та (iii) вірусна приманка. Вважається, що ВГС дозволяє уникнути розпізнавання антитіл за допомогою асоціації білків оболонки з ліпопротеїнами та гліканами хазяїна. Подібним чином HAV та HEV секретуються у квазіоболонковій формі (eHAV та eHEV відповідно), яка приховує гіперімуногенні компоненти капсиду/ядра в Іншим фактором-господарем, який активно рекрутується на поверхню вірусу ВГС, є CD59 (мембранний інгібітор реактивного лізису).28,29 Справді, CD59 є глікозилфосфатидилінозитол-заякореним мембранним білком, який служить інгібітором активації комплементу та тому утворення опосередкованого комплементом комплексу мембранної атаки.30 Дані пацієнтів також свідчать про включення CD59 у віріони ВГС28 (рис. 2, пункт №1). Нарешті, ВГС і ВГВ використовують екзосоми хазяїна для включення своїх структурних білків і генетичного матеріалу (ДНК і РНК), які зустрічаються у пацієнтів.31,32 Ці везикули пропонують унікальний притулок, оскільки вони складаються з клітинної мембрани, таким чином виглядаючи самостійними, і додатково полегшують проникнення в клітину шляхом злиття екзосоми з клітинною мембраною. Цей механізм також спостерігався в інших типах інфекцій (наприклад, бактеріальних, грибкових, паразитарних), підкреслюючи надлишковий механізм, який використовується патогенами, щоб уникнути імунної активації та легко досягти та інфікувати клітини-мішені.

Як другий механізм ухилення від комплементу, ВГС, а також інші РНК-віруси з сімейства Flaviviridae (DENV, ZIKV, YFV і WNV) і HDV відбирають нові мутації в найбільш націлених епітопах, часто поверхневих білках, тим самим перешкоджаючи розпізнаванню епітопу та подальшому презентація антигену молекулами MHC. Ця стратегія створює постійну потребу в нових епітоп-специфічних антитілах у пацієнтів.33,34 З цією метою, як суттєва частина структури епітопу, склад і локалізація гліканів, приєднаних до білків оболонки вірусу, таких як HCV-E2, також можуть Утворення квазівидів, окрім перешкоджання елімінації вірусу шляхом комплементу, також є головним недоліком у розробці ефективної вакцини проти вірусів із швидко виникаючими мутаціями.

Нарешті, під час інфекції HBV неінфекційні субвірусні частинки (що містять лише HBV-HBsAg, вбудовані в ліпідну мембрану) секретуються в надлишку (104 -105 більше, ніж інфекційних частинок).28,36 Справді, цей надлишок субвірусних частинок служить як приманка проти імунної системи і, отже, дозволяє інфекційним частинкам з такою ж зовнішньою структурою (HBV-HBsAg) ховатися на виду. Отже, інгібітори проникнення або HBV-специфічні антитіла, що опосередковують елімінацію вірусу, потребують доставки в достатньому надлишку молекул, щоб забезпечити націлювання як на вірусні, так і на субвірусні частинки.

Загалом ці різні стратегії дозволяють HAV, HBV, HCV (а також іншим флавівірусам) і HEV уникнути смерті, опосередкованої антитілами та комплементом.

2.2.2|Peek-a-Boo: внутрішньоклітинне приховування вірусів

Після того, як віруси потрапили в пермісивні клітини, їм необхідно уникати внутрішньоклітинного імунного розпізнавання PRR.

З цією метою HBV створює форму/стан, подібний до господаря, що призводить до тривалої присутності вірусу в печінці та можливої ​​реактивації захворювання. Геном HBV лежить у ядрі інфікованих клітин як хромосомоподібна структура, cccDNA (ковалентно замкнута кільцева ДНК), таким чином не становлячи PAMP. Таким чином, навіть якщо в деяких специфічних експериментальних умовах цитозольні PRR були здатні розпізнавати геном HBV,37 лише тимчасові та слабкі вроджені імунні відповіді виявляються в гепатоцитах після природної інфекції HBV.38,39 За межами ядра нуклеокапсид екранує Як наслідок, препарати, що дестабілізують нуклеокапсид HBV, можуть відновити імунне виявлення за допомогою ДНК-сенсорів і показали багатообіцяючі результати in vivo та in vitro.41

ВГС також може уникати цитозольного розпізнавання та забезпечувати локальну концентрацію факторів, важливих для реплікації, шляхом модулювання мембран хазяїна та генерування нового компартменту (тобто подвійних мембранних везикул діаметром 150 нм).42

Загалом ці стратегії зменшують кількість PAMP, доступних для розпізнавання.

3|ВІРУСИ ПЕЧІНКИ НАДАЮТЬ УДАР У ВІДПОВІДЬ: АКТИВНЕ ГАЛЬМУВАННЯ ВРОДЖЕНОГО ІМУННОГО ЧУТТЯ

3.1|Орієнтація на професійні імунні датчики

3.1.1|PRRs

Відчуття та активація PRR індукують шляхи NF-κB та IFN (обговорюються в Розділі 3b), які є важливими для ініціації очищення патогенів. Таким чином, віруси розробили стратегії послаблення експресії/активності PRR.

Експресія TLR9, TLR3 і TLR2 знижена в PBMCs, макрофагах печінки та/або гепатоцитах пацієнтів із хронічним HBV-HBeAg43-45 (Малюнок 2, пункт №2). Крім того, білок HBV-HBsAg, зв’язуючись із CD14 (корецептор TLR4), може зменшити передачу сигналів TLR4 як in vitro, так і in vivo46,47 (рис. 2, точка №2). Однак пригнічення TLR не може бути відображено ex vivo при використанні сильних імунних індукторів, що свідчить про те, що інгібування HBV можна подолати за певного порогу активації.48,49 Хоча це клінічно не підтверджено, HCV-NS3/4 націлюється на Riplet, необхідний для активації внутрішньоклітинний PRR, RIG-I 50 (рис. 2, точка №3).

Таким чином, серед вірусів гепатиту HBV, єдиний вірус, який не викликає імунної відповіді на первинну інфекцію, також є єдиним вірусом, який еволюціонував до ефективного інгібування експресії та/або активності PRR.

3.1.2|Націлювання на презентацію MHC

Ефективне розпізнавання патогенів призводить до завантаження внутрішньоклітинних або позаклітинних пептидів на молекули MHC-I або MHC-II відповідно. Печінка є єдиним органом, де презентація не перешкоджає ендотеліальному бар’єру, що дозволяє активувати CD8 плюс Т-клітини.51

Виснаження CD8 плюс Т-клітин (тобто зниження функції CD8 плюс Т-клітин) є характерною ознакою пацієнтів із ХГВ. Нещодавно цей механізм, принаймні частково, приписували неадекватному праймінгу через гепатоцити або LSEC.52-54 На відміну від цього, праймінг KC і печінкового DC призводив до активації Т-клітин, що ймовірно корелює з кліренсом вірусу.52,53 Загалом, це вказує на диференціальну модуляцію та ефективність представлення MHC у клітинах печінки під час інфекції HBV. Однак конкретний механізм ще належить розгадати. У пацієнтів із коінфікованими HBV-HDV HDV, індукуючи шлях IFN, посилює презентацію HBV.55 Навіть якщо цього недостатньо для зворотного виснаження CD8 плюс Т-клітин, він, однак, корисний для кліренсу HBV під час сконструйованої Т-клітинної терапії, підкреслюючи, що важливість розробки нових противірусних методів лікування для активації вродженої імунної відповіді. З іншого боку, презентація MHC-I послаблюється в HCV-інфікованих клітинах, оброблених IFN, що призводить до зниження ефекторних функцій CD8 плюс Т-клітин56 (рис. 2, пункт №4).

Загалом ВГВ та ВГС можуть обійти активацію імунної відповіді шляхом (i) зниження вродженого розпізнавання та (ii) отримання переваг від толерогенного середовища або модуляції опосередкованої MHC презентації.

3.2|Модулювання внутрішньоклітинних вроджених імунних шляхів

3.2.1|Нижчі сигнальні шляхи PRR

Як уже згадувалося, активація PRR запускає 2 основні сигнальні шляхи: IRF і NF-κB. Їх індукція контролюється ключовими адаптерними молекулами, а саме мітохондріальним противірусним сигнальним білком (MAVS; РНК-сенсор), STING (ДНК-сенсинг) і MyD88 або адаптером, що містить домен TIR, що індукує IFN (TRIF; більшість сигналів TLR).

Після розпізнавання РНК-вірусу RIG-I або MDA5 активується MAVS, що призводить до індукції передачі сигналу NF-κB і секреції прозапальних цитокінів. Однак HAV, HCV і HBV порушують свою функцію,57,58 що призводить до зниження імунної сигналізації (рис. 2, пункт №5i-5ii). Це порушення досягається шляхом розщеплення або деградації MAVS, опосередкованої (i) HCVNS3/4A (серинова протеаза), (ii) HAV-3ABC (цистеїнова протеаза)57,59,60 та (iii) HBV-HBx ( через убіквітування Lys136).58 Слід зазначити, що за винятком ВГС, для якого також спостерігалося розщеплення протеазами, кодованими віріонами, in vivo, більшість цих досліджень проводилися лише in vitro (інфекція або надмірна експресія вірусних білків). Однак цей фенотип може пояснити зниження прозапальних цитокінів, що спостерігаються у пацієнтів.

STING, цитозольний ДНК-сенсор, незалежно взаємодіє як з MAVS, так і з TBK1 (білком на перехресті передачі сигналів NF-κB і IRF), що призводить до активації NF-κB і IRF3/7 і подальшого виробництва IFN і цитокінів. Цю взаємодію STING з TBK1 пригнічує HCV-NS4B61 (рис. 2, точки #6-7). Подібним чином взаємодія між TBK1/IKKε та РНК-геліказою DEAD box (DDX3; бере участь в індукції IFN-I) скасовується HBVPol62 (рис. 2, пункт №8) і процесом деубіквітування, необхідним для RIG-I/TBK1 активація HEV-ORF1 знижується доменами папаїноподібної цистеїнової протеази (PCP) (рис. 2, точка №9).63 Згодом активація IRF3/7, що йде нижче, запобігає. Крім того, IRF3/7 безпосередньо інгібується in vitro через блокаду полі(I:C)-опосередкованого фосфорилювання IRF3 або деградації мРНК IRF7, що здійснюється доменом X HEV-ORF1 і HBV-HBsAg відповідно (рис. 2, точка №10). ).63,64

In vitro передача сигналів TLR3 і TLR4 може бути порушена шляхом модуляції експресії їхньої адапторної молекули TRIF. TRIF розщеплюється та руйнується або безпосередньо, або через активацію каспази вірусними протеазами HCVNS3/4A, HCV-NS4B і HAV-3CD65,66 (рис. 2, пункт №11). Крім того, HBV і HCV можуть інгібувати залежну від MyD{11}} передачу сигналів TLR (тобто більшість інших членів сімейства TLR) через секвестрацію або деградацію сигнальних молекул TRAM і TRAF6, таким чином запобігаючи імунній активації67,68 (рис. 2). , пункт №12-13).

Далі за потоком сигнальні молекули шляху NF-κB націлені на кілька інфекцій печінки. У той час як було описано 2 сигнальні шляхи NF-κB (тобто канонічний шлях, індукований через NEMO, і неканонічний шлях, індукований через NIK), тільки канонічний шлях є мішенню для вірусів гепатиту. Однією з головних цілей у каскаді є комплекс IKK, утворений NEMO (також званий IKKy), IKK та IKK. Асоціація лінійного комплексу збирання ланцюга убіквітину (LUBAC) з NEMO є важливою для його належної активації, процесу, якому перешкоджає конкурентне зв’язування HCV-NS3 з LUBAC69 (рис. 2, пункт №14i). Крім того, комплекс IKK може бути розщеплений шляхом розщеплення NEMO HAV-3C за залишком Q30470 (рис. 2, точка №14ii). Далі за течією канонічний шлях передає сигнал через комплекс IκB, що складається з IκB та IκB. Убіквітин-опосередкована адресація комплексу IκB до протеасоми за допомогою убіквітинлігази E3 TRCP вивільняє комплекс NF-κB, уможливлюючи його транслокацію в ядро. Цьому процесу запобігає зв’язування HEV-pORF2 з убіквітинлігазою E3 TRCP71,72 (рис. 2, точка №15). Нарешті, транслокація кількох субодиниць NF-κB, особливо RelA (або p65), до ядра інгібується HCV-ядром і HCV-поліпротеїном, що було показано в людських DCs73 (рис. 2, точка №16).

Загалом інгібування сенсорів (MAVS і STING), адапторних молекул (TRIF і MyD88) або шляху NF-κB підкреслює неоптимальну активацію імунної відповіді на інфікування вірусом гепатиту. Хоча підтвердження у пацієнтів відсутнє, ці інгібіторні механізми сигнальних шляхів NF-κB та IRF можуть сприяти зниженню рівня медіаторів запалення, які спостерігаються в інфікованих пацієнтів.

3.2.2|Передача сигналів рецептора IFN нижче

IFN-I (IFN та IFN ) та IFN-II (IFN ) зв’язуються зі своїми відповідними рецепторами IFNAR та IFNGR та активують передачу сигналів нижче. Згодом індукуються інтерферон-стимульовані гени (ISG), які сприяють противірусній активності. Варто зазначити, що окрім описаних інгібіторних механізмів, деякі віруси запускають продукцію IFN через PRR-розпізнавання їхніх нуклеїнових кислот, наприклад виявлення HCV за допомогою RIG-I та виявлення HDV за допомогою MDA-5. Однак деякі дані свідчать про втручання в шлях IFN, що може послабити подальшу імунну активацію навіть після успішного розпізнавання збудника.

По-перше, у клітинах гепатоми експресія IFNAR або його активація та передача сигналу через адаптерну молекулу Tyk2 перешкоджають HCV та HDV відповідно 74,75 (рис. 2, точки #17-18). Далі вниз за течією, активності факторів транскрипції STAT1/2 (перетворювача сигналу та активатора транскрипції) запобігають білки HBV-Pol та HDV шляхом порушення їх фосфорилювання та/або ядерної транслокації in vitro74,76 (Рис. 2, точка №19) . Інгібування ядерної транслокації STAT1/2, опосередковане HBV, було підтверджено в біопсії печінки пацієнтів з ХГВ. Хоча досліджень за участю пацієнтів з гепатитом гепатиту недостатньо, спостережуване пригнічення може частково пояснити низьку ефективність лікування ІФН у пацієнтів з гепатитом гепатиту.76

Крім того, деякі докази вказують на пряме інгібування експресії ISG, що призводить до зниження виробництва важливих противірусних ефекторів, таких як стійкість до міксовірусу A (MxA), що спостерігається лише у HBV-трансфікованих Huh7, і білка тристороннього мотиву 22 (TRIM22). , як видно з первинних гепатоцитів людини та біопсії печінки77,78 (рис. 2, точка №20). Це подвійне інгібування (тобто сигналізації та експресії ефектора) може бути еволюційним механізмом для забезпечення контролю противірусної імунної відповіді під час інфекції. Крім того, дослідження in vitro продемонстрували знижену активність промотора IFN-ß, спричинену аутофагією, спричиненою HCV, у клітинах господаря.79

Таким чином, передача сигналів IFN, що призводить до експресії ISG, має вирішальне значення для контролю вірусної інфекції, що робить його привілейованою мішенню для HBV, HCV та HDV, щоб уникнути імунної системи та встановити стійку інфекцію.

3.3|Модулювання клітин вродженого імунітету

Віруси гепатиту також здатні модулювати кількість клітин вродженого імунітету з противірусними функціями шляхом (i) збільшення імунних клітин-супресорів або (ii) інгібування проліферації/індукції апоптозу.

Наприклад, мієлоїдні супресорні клітини (MDSCs) сприяють імуносупресивному середовищу. У пацієнтів, інфікованих ВГВ, вони значною мірою рекрутуються в печінці80,81, а також збільшуються в кровообігу пацієнтів, інфікованих ВГС82 (рис. 3-A). У пацієнтів із ХГВ збільшення MDSC також було пов’язане зі зниженою активацією Т-клітин.80,81 Слід зазначити, що посилення прозапальних клітин також може погіршити патогенез, як це спостерігалося у пацієнтів із ХГВ, демонструючи кореляцію між числами ILC1 та пошкодженням печінки10 (рис. 3A).

Навпаки, пацієнти з хронічним гепатитом С демонструють нижчу кількість NK-клітин у печінці після збільшення експресії KLRG1 (ко-інгібіторного рецептора лімфоцитів)83 (рис. 3A). Рівень KLRG1 обернено пов'язаний зі здатністю NK-клітин проліферувати та виробляти IFN. Вроджені інваріантні NKT-клітини значно знижені у пацієнтів із ХГВ, а залишкові iNKT-клітини демонструють аномальну активацію у відповідь на його специфічний агоніст 84 (рис. 3A). Крім того, у пацієнтів із хронічною інфекцією HBV, HCV та HDV, а також із коінфекцією HCV/ВІЛ85 (рис. 3A) кількість клітин MAIT знижується в крові. У пацієнтів з HBV кількість печінкових клітин MAIT обернено корелює з фіброзом печінки та запаленням.11 Проте індукція апоптозу MAIT цими вірусами не була показана, і зменшення клітин швидше пояснювалося постійною імунною активацією під час хронічної інфекції.

На додаток до кількості клітин, віруси розробляють стратегії перешкоджання поляризації імунних клітин (тобто прозапальні протизапальні фенотипи) і, зокрема, профіль секреції цитокінів, ключовий аспект фенотипів імунних клітин. Дійсно, збільшення протизапальної секреції при одночасному пригніченні прозапальної секреції створює високотолерогенне середовище, придатне для встановлення та підтримки інфекції.

Прозапальні цитокіни, такі як IL-12, отримані з PBMC (стимуляція ex vivo) та/або IFNy та TNF, отримані з клітин MAIT, знижуються у пацієнтів із хронічним гепатитом В та ВГС85,86 (рис. {{6} }B, точка №1-2). Зниження інших цитокінів, таких як IL-1, TNF, IL-6 або IFN-I, здебільшого описано in vitro (наприклад, KC людини) з використанням віріонів або специфічних вірусних білків, але також може сприяти знижені прозапальні відповіді, що спостерігаються у пацієнтів з ВГВ та ВГС8,87 (Малюнок 3-B, точка №1,3).

З іншого боку, протизапальні цитокіни (IL-10, TGF-) та/або поверхневі маркери (CD163) підвищуються у пацієнтів з HBV8,86,88 (рисунок 3-B , пункт №4-5), а також стаціонарні сироватки та моделі інфекції ВГС in vitro (Рис. 3-B, пункт №4).89

Віруси гепатиту додатково послаблюють імунну відповідь шляхом модуляції поверхневих рецепторів та їх лігандів, що впливає на активацію, інгібування та апоптоз імунних клітин. Дійсно, підвищення регуляції FasL спостерігається в KC пацієнтів з HBV, сприяючи загибелі клітин90 (Малюнок 3B, пункт №6). Слід зазначити, що подібні спостереження спостерігаються з іншими вірусними інфекціями, але вони ще не підтверджені у пацієнтів.87 Більш очевидним є посилення експресії інгібіторних білків/рецепторів контрольних точок, що порушує активність CD8 плюс Т-клітин і NK-клітин і, отже, противірусну імунну відповідь , який було показано на печінці пацієнтів із ХГВ (тобто PD-1) і клітинах MAIT пацієнтів із хронічним гепатитом В та ВГС (тобто PD-1, CTLA-4). Цей профіль експресії вказує на виснажений фенотип імунної клітини91-93 (Малюнок 3B, точка №7). Активація NK-клітин також безпосередньо інгібується зниженням регуляції активуючого рецептора NKG2D у пацієнтів з ВГС89 та ХГВ94 (Рис. 3B, точка №8). Крім того, HCV знижує експресію активуючих рецепторів NKp46 і NKp30 in vitro 95 (Малюнок 3B, точка №9).

Нарешті, активація ДК та міграція до лімфоїдних органів, що є важливим для індукції адаптивних імунних відповідей, порушується у пацієнтів, інфікованих ВГС.73,96

Таким чином, HBV, HCV і HDV можуть модулювати кількість, фенотип і реакцію вроджених імунних клітин для створення толерогенного середовища, в якому активація лімфоцитів сильно порушується. Отже, ці віруси можуть підтримувати хронічну інфекцію протягом десятиліть, що призводить до неконтрольованого прогресування захворювання, такого як ГЦК.

4|У МАЙБУТНЄ ЛІКУВАННЯ ВІРУСНИХ ГЕПАТИТІВ

Вже існує широкий спектр засобів лікування вірусів гепатиту. Ці методи лікування можуть бути спрямовані на різні етапи життєвого циклу збудника, такі як проникнення вірусу (булевіртид проти ВГВ та ВГВ…), реплікація (аналоги нуклеозидів проти різних вірусів…) та вихід (Полімери нуклеїнових кислот проти ВГВ, ВГС та ВГВ). ). Однак, незважаючи на те, що ці методи лікування ефективні для контролю інфекції, їх часто недостатньо для повного її усунення та/або призводять до сильних побічних ефектів. Таким чином, розробка нових терапевтичних засобів все ще потрібна.

В останнє десятиліття було зроблено великі зусилля для ліквідації інфекції гепатиту, особливо хронічної інфекції печінки. Нещодавно було розроблено лікування, яке веде до контролю та ліквідації ВГС. Глекапревір і пібрентасвір (MAVIRET) націлені на вірусні білки NS3/4A і NS5A, які, як описано в цьому огляді, беруть участь у кількох механізмах імунного виходу та показали високу ефективність у зниженні вірусних параметрів, довготривалого фенотипу.97 Однак, вартість цього лікування обмежує його доступність для всіх пацієнтів, інфікованих ВГС. Подібні зусилля були зроблені для пошуку ліків для ХГВ- та ВГВ-інфікованих пацієнтів. Незважаючи на те, що декілька типів ПППД (наприклад, Булевіртид, Лонафарніб, капсидні модулятори…)98-100 наразі досліджуються для лікування цих пацієнтів, жоден із них ще не продемонстрував лікувального ефекту in vivo.

У той час як продовжуються зусилля щодо розробки специфічних ПППД для боротьби з цими вірусами, існує ще одна вісь терапії, яка полягає у відновленні та/або модуляції вроджених імунних відповідей.

Такі методи лікування можна використовувати як моно- або ко-терапію з уже існуючими молекулами (тобто ПППД). Дійсно, перше зниження тиску вірусу на вроджену імунну систему за допомогою ПППД, а потім активація імунної відповіді може бути відсутнім ключем до виведення вірусу гепатиту, як це запропоновано для елімінації ВГВ.101 Слід зазначити, що специфічні імунні шляхи, які порушуються вірусами, повинні бути розглядається при розробці терапевтичних засобів. Дійсно, вони можуть бути результатом еволюційного механізму забезпечення виживання вірусу, підкреслюючи, що їх активація може усунути інфекцію.

По-перше, у відповідності до таких підходів широко досліджуються широко нейтралізуючі антитіла (bNAbs), які володіють як інгібіторною, так і нейтралізуючою активністю.102 bNAbs, виділені від пацієнтів, які одужали від гепатиту С, показали ефективну нейтралізуючу активність проти HCV.103,104 Таким чином, bNAbs слід розглядати як доповнення. шляху виходу (тобто eHAV, eHEV та HBV; таблиця 1). Однак антитілозалежне посилення (ADE) є серйозною проблемою при розробці bNAbs. Деякі віруси зловживають «нейтралізуючими» антитілами (зі слабкою нейтралізуючою активністю та/або низькою концентрацією в крові), щоб інфікувати клітину за допомогою FcR-залежного механізму.105,106

Крім того, крихкий баланс між про- та протизапальною реакцією має вирішальне значення для усунення патогенів і запобігання пошкодженню печінки. Можна передбачити кілька способів протидії маніпуляції патогенами запальною відповіддю.

З одного боку, посилення прозапальних реакцій можна досягти різними способами. Лікування агоністами PRR в основному розглядалося в останнє десятиліття, оскільки вони можуть (i) індукувати вироблення прозапальних цитокінів та інших антипатогенних молекул, (ii) посилювати через петлю позитивного зворотного зв’язку експресію самих сенсорів (ii) iii) модифікувати фенотипи клітин (від протизапальних до прозапальних) і (iv) сприяти рекрутуванню інших імунних клітин. Зараз агоністи PRR в основному використовуються як ад’юванти у вакцинах, але поступово вони розглядаються як самостійні засоби. Наразі тривають декілька випробувань цих агоністів in vitro та in vivo в контексті інфекцій вірусу гепатиту, а деякі вже проходять клінічні випробування107-116 (табл. 1). Слід розглянути можливість розширення цих тестів на патогени, які, як відомо, порушують регуляцію певних шляхів, як агоністи TLR3 проти інфекції HBV, оскільки HBV знижує експресію TLR3 у пацієнтів110 (табл. 1).

Крім того, пряме системне введення медіаторів запалення десятиліттями використовувалося для лікування вірусної інфекції (наприклад, peg-IFN проти HBV і HDV), але його обмежена ефективність (тобто низька швидкість елімінації вірусу) і сильні побічні ефекти не зробити його перспективним засобом для майбутнього лікування вірусу гепатиту. Протягом десятиліть інші медіатори запалення тестувалися для лікування вірусів гепатиту, але показали обмежену ефективність або відсутність додаткової користі порівняно з уже доступними методами лікування (наприклад, IFN проти HBV). Можна передбачити інші прозапальні медіатори з більш потужною противірусною дією (наприклад, IL-1, рецептор лімфотоксину).117,118 Однак необхідно ретельно контролювати кількість і час цих процедур, оскільки своєчасне неконтрольоване запалення може призвести до до величезних побічних ефектів, таких як цитокінові шторми.119,120 Іншим питанням, яке слід розглянути, є належне лікування печінки та застосування цих запропонованих методів лікування, що на сьогоднішній день залишається складним питанням. Дійсно, внутрішньовенне введення є недоцільним для тривалого лікування, особливо якщо розглядати імуноактивуючі агенти, тоді як пероральне введення вимагає ефективного проходження кишкової стінки.

На додаток до збільшення прозапальних ефекторів, зниження протизапальних відповідей може бути достатнім або принаймні першим кроком до активації функціональної вродженої імунної відповіді. Пряме інгібування протизапальних цитокінів (тобто TGF-, IL-10) малими молекулами або нейтралізуючими антитілами показало чудові результати в лікуванні кількох видів раку, і його слід передбачити для патогенів печінки, які спрямовані на ці реакції (наприклад, HBV) 121-123 (табл. 1). Крім того, кілька молекул використовувалися для націлювання на протизапальний фенотип, який часто демонструють пухлинно-асоційовані макрофаги (ТАМ), як детально описано іншими.124 Ці модулятори, які часто націлені на поверхневі маркери або ключові метаболічні шляхи (наприклад, анти-CSF1R або анти- CCR2 і CB839 відповідно), слід тестувати для лікування інфекцій HBV і HCV, у яких макрофаги демонструють подібний фенотип (табл. 1). MDSCs, рекрутовані при інфекціях HBV та HCV, також можуть бути терапевтичними мішенями. Зараз розробляються стратегії, спрямовані або на виснаження цих клітин, або на пригнічення їх рекрутингу, як це запропоновано для деяких інфекцій із застосуванням гемцитабіну або агоністів LXR, серед іншого.125 Іншим терапевтичним підходом є диференціація MDSCs на несупресивні типи клітин, використовуючи, наприклад, , повністю транс-ретиноєва кислота, яка, як було показано, відновлює противірусні відповіді та обмежує реплікацію вірусу в клітинах пацієнтів, інфікованих HBV. Проводяться клінічні випробування цих сполук для протипухлинної терапії, але наразі доступні обмежені дані.126 Паралельно збільшення залучення «позитивних» імунних клітин до печінки, зокрема ДК, допоможе запровадити потужні імунні відповіді та активувати специфічні Т-клітини. Збільшення кількості ДК та/або повернення інгібіції ДК досліджувалося при різних патологіях, і їх слід розглядати для інфекцій ВГС, при яких спостерігається подібна модуляція127 (табл. 1). Подібним чином, модуляція кількості NK-клітин показала багатообіцяючі результати.128

І останнє, але не менш важливе: модуляція інгібіторних рецепторів використовувалася в лікуванні кількох видів раку, і її можна/треба використовувати для лікування інфекцій печінки. Лікування анти-PD-1/PD-L1 вже було протестовано проти інфекції HBV та HCV, що покращило активацію функціональної імунної відповіді129,130 ​​(табл. 1). Тим не менш, дані клінічних випробувань за участю інфікованих пацієнтів, які не хворіли на рак, все ще невловимі. Крім того, блокада інших інгібіторних рецепторів показала обнадійливі результати при інфекції ВГВ, окремо або в поєднанні з анти-PD-1/PD-L1, і тому її також слід розглянути.131 Усі ці стратегії дали користь від комбінованої терапії з DAA, що знижує вірусемію, що доводить необхідність та ефективність спільної терапії.

5|ВИСНОВОК

У цьому огляді описано, як віруси гепатиту розвинули широкий спектр механізмів, щоб уникнути вроджених імунних реакцій і підтримувати свою інфекцію в печінці. Крім того, хоча ми лише обговорювали вплив вірусів гепатиту на вроджену імунну відповідь печінки, загальні фенотипи/механізми можна знайти в інших патогенних інфекціях печінки, а саме інших вірусів, бактерій і паразитів. Терапевтичне націлювання на один або декілька з цих механізмів може підвищити ефективність існуючих методів лікування або призвести до розробки нових методів лікування для усунення вірусів гепатиту.

КОНФЛІКТ ІНТЕРЕСІВ

Автори не мають жодного конфлікту інтересів.

АВТОРСЬКИЙ ВНЕСОК

Курація даних: MD, MDS та SS. Написання рукопису: MD, MDS, SS, MH, DD і SFD. Підготовка малюнків: МД.

ЗАЯВА ПРО НАЯВНІСТЬ ДАНИХ

Цифри доступні у відповідного автора, доктора Сюзанни Форе-Дюпюї, за розумним запитом.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Wisplinghoff H, Appleton DL. Бактеріальні інфекції печінки. У: Weber O, Protzer U, eds. Порівняльний гепатит. Birkhäuser; 2008. стор. 143-160. doi:10.1007/978-3-7643-8558-3_8

2. Екпаньяпонг С, Редді КР. Грибкові та паразитарні ураження печінки. Gastroenterol Clin North Am. 2020;49:379-410.

3. Ланіні С, Устьяновський А, Пісапіа Р, Зумла А, Іпполіто Г. Вірусний гепатит: етіологія, епідеміологія, передача, діагностика, лікування та профілактика. Infect Dis Clin North Am. 2019;33:1045-1062.

4. Alfaiate D, Clément S, Gomes D, Goossens N, Negro F. Хронічний гепатит D і гепатоцелюлярна карцинома: систематичний огляд і мета-аналіз обсерваційних досліджень. J Гепатол. 2020;73:533-539.

5. Камар Н., Ізопет Дж., Далтон Х.Р. Хронічна вірусна інфекція гепатиту Е та лікування. J Clin Exp Hepatol. 2013;3:134-140.

6. Racanelli V, Rehermann B. Печінка є імунологічним органом. Гепатологія. 2006;43:S54-S62.

7. Фор-Дюпюї С., Венья С., Айо Л. та ін. Характеристика експресії та функціональності рецепторів розпізнавання образів у первинних клітинах печінки та похідних клітинних лініях. J Вроджений імунітет. 2018;10:339-348.

8. Форе-Дюпюї С., Дельфін М., Айо Л. та ін. Індукована вірусом гепатиту В модуляція функції макрофагів печінки сприяє інфікуванню гепатоцитів. J Гепатол. 2019;71:1086-1098.

9. Ishibashi H, Nakamura M, Komori A, Migita K, Shimoda S. Архітектура печінки, функція клітин та захворювання. Семін Імунопатолог. 2009;31:399.

10. Liu M, Zhang C. Роль вроджених лімфоїдних клітин у імуноопосередкованих захворюваннях печінки. Передній імунол. 2017; 8: 695.

11. van Wilgenburg B, Scherwitzl I, Hutchinson EC, et al. Клітини MAIT активуються під час вірусних інфекцій людини. Нац комун. 2016; 7: 11653.

12. Gulati A, Kaur D, Krishna Prasad GVR, Mukhopadhaya A. Функція PRR вроджених імунних рецепторів у розпізнаванні бактерій або бактеріальних лігандів. Adv Exp Med Biol. 2018;1112:255-280.

13. Luangsay S, Ait-Goughoulte M, Michelet M та ін. Експресія та функціональність Toll- і RIG-подібних рецепторів у клітинах HepaRG. J Гепатол. 2015;63:1077-1085.

14. Blum JS, Wearsch PA, Cresswell P. Шляхи обробки антигену. Annu Rev Immunol. 2013;31:443-473.

15. ВС СК. Неканонічний шлях NF-κB в імунітеті та запаленні. Nat Rev Immunol. 2017;17:545-558.

16. Vergadi E, Ieronymaki E, Lyroni K, Vaporidi K, Tsatsanis C. Сигнальний шлях Akt при активації макрофагів і поляризації M1/M2. J Immunol. 2017;198:1006-1014. 17. Месєв Є.В., Ледесма Р.А., Плосс А. Розшифровка сигналізації інтерферону типу I і III під час вірусної інфекції. Nat Microbiol. 2019; 4: 914-924.

18. Poisson J, Lemoinne S, Boulanger C та ін. Синусоїдні ендотеліальні клітини печінки: фізіологія та роль у захворюваннях печінки. J Гепатол. 2017;66:212-227.

19. Брейнер К.М., Шаллер Х., Кнолле П.А. Поглинання вірусу гепатиту В ендотеліальними клітинами: нова концепція націлювання гепатотропних мікроорганізмів на печінку. Гепатологія. 2001;34:803-808.

20. Pöhlmann S, Zhang J, Baribaud Frédéric та ін. Глікопротеїни вірусу гепатиту С взаємодіють з DC-SIGN і DC-SIGNR. J Virol. 2003;77:4070-4080.

21. Pohlmann S, Soilleux EJ, Baribaud F та ін. DC-SIGNR, гомолог DC-SIGN, який експресується в ендотеліальних клітинах, зв’язується з вірусами імунодефіциту людини та мавп і активує інфекцію в транс. Proc Natl Acad Sci США. 2001;98:2670-2675.

22. Gardner JP, Durso RJ, Arrigale RR та ін. L-SIGN (CD 209L) є специфічним для печінки рецептором захоплення вірусу гепатиту С. PNAS. 2003;100:4498-4503.

23. Geijtenbeek TBH, Kwon DS, Torensma R та ін. DC-SIGN, специфічний для дендритних клітин білок, що зв’язує ВІЛ-1-, який посилює трансінфекцію Т-клітин. Стільниковий. 2000;100:587-597. 24. Halary F, Amara A, Lortat-Jacob H та ін. Зв’язування цитомегаловірусу людини з DC-SIGN необхідне для інфікування дендритних клітин і транс-інфекції клітин-мішеней. Імунітет. 2002;17:653-664.

25. Ді Лоренцо К., Ангус А.Н., Патель А.Х. Механізми ухилення вірусу гепатиту С від нейтралізуючих антитіл. Віруси. 2011;3:2280-2300.

26. Росб'єрг А, Генстер Н, Пілі К., Гарред П. Механізми ухилення, які використовуються патогенами, щоб уникнути шляху комплементу лектину. Front Microbiol. 2017; 8: 868.

27. Фен З, Лимон С.М. Peek-a-boo: викрадення мембрани та патогенез вірусного гепатиту. Trends Microbiol. 2014;22:59-64.

28. Agrawal P, Nawadkar R, Ojha H, Kumar J, Sahu A. Complement evasion strategies of viruses: an overview. Front Microbiol. 2017: 8: 1117–1136.

29. Conde JN, Silva EM, Barbosa AS, Mohana-Borges R. Система комплементу при флавівірусних інфекціях. Front Microbiol. 2017; 8: 213-220.

30. Zhang R, Liu Q, Liao Q, Zhao Y. CD59: багатообіцяюча мішень для імунотерапії пухлин. Майбутній Онкол. 2018;14:781-791.

For more information:1950477648nn@gmail.com