Ronald Palacios Castrillo
Resumen
Las células T CD8+ específicas del virus de la hepatitis B (VHB) desempeñan un papel dominante durante la infección por VHB de resolución aguda, pero se ven afectadas funcionalmente durante la infección crónica por VHB en humanos.
Estos déficits funcionales se han relacionado con la heterogeneidad metabólica y fenotípica, pero no ha quedado claro hasta qué punto diferentes subconjuntos de células T CD8+ específicas del VHB todavía suprimen la replicación viral. Heim, et.al.,[Nature Immunology volumen 25, páginas 1650–1662 2024], abordaron esta cuestión mediante un perfil profundo, pruebas funcionales y perturbación de las células T CD8+ específicas del VHB durante diferentes fases de la infección crónica por VHB. Sus datos revelaron un mecanismo de atenuación de las células T CD8+ efectoras que surge junto con el agotamiento clásico de las células T CD8+.
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Las células T CD8+ específicas del VHB atenuadas se caracterizaron por propiedades citotóxicas y un programa de diferenciación efectora amortiguado, determinado por el reconocimiento de antígenos y la señalización de TGFβ, y se asociaron con el control viral durante la infección crónica por VHB.
Estas observaciones identifican un subconjunto distinto de células T CD8+ vinculadas con la eficacia inmunológica en el contexto de una infección viral humana crónica con potencial inmunoterapéutico.
En Detalle
La infección crónica por VHB es una enfermedad de gran relevancia, con aproximadamente 257 millones de personas infectadas en todo el mundo, lo que resulta en 887.000 muertes por año debido al desarrollo de enfermedad hepática progresiva y carcinoma hepatocelular.
Clínicamente, la infección crónica por VHB parece bastante variable en diferentes fases clínicas. Las fases clínicas de la infección crónica por VHB se pueden dividir principalmente en dos categorías: (1) hepatitis B crónica (HBC) caracterizada por la presencia de patología hepática y (2) infección crónica por VHB sin signos de lesión hepática (control endógeno).
La Organización Mundial de la Salud y las guías clínicas recomiendan que los pacientes con infección crónica por VHB con cargas virales (CV) altas y/o lesión hepática reciban tratamiento con análogos de nucleóstidos (NUC) para anular la replicación viral y así reducir inmediatamente la carga viral; sin embargo, con el tratamiento con NUC no se logra la cura y, por lo tanto, se requiere una terapia a largo plazo. Por lo tanto, la infección crónica por VHB con una carga viral baja puede ser controlada endógenamente o mediada por el tratamiento con NUC (control NUC).
Las células T CD8+ específicas del VHB desempeñan un papel dominante en el resultado de la infección por VHB y se han relacionado tanto con el control viral como con la patogénesis de la enfermedad durante la infección aguda.
Durante la infección crónica por VHB, se han descrito respuestas alteradas de las células T específicas del VHB en las diferentes fases clínicas. Se caracterizan por una baja abundancia, una producción de citocinas alterada, una capacidad de expansión limitada, una expresión alta de TOX, una expresión baja de T-BET y un metabolismo alterado, que son todas características de las células T agotadas (TEX) .
Cabe destacar que el agotamiento de las células T representa un programa de diferenciación de células T distinto de la adaptación funcional al reconocimiento persistente del antígeno. Los mecanismos moleculares subyacentes al agotamiento de las células T se han establecido principalmente en modelos de ratón de infección por el virus de la coriomeningitis linfocítica crónica (LCMV); Sin embargo, muchas características del agotamiento de las células T podrían trasladarse al sistema humano, por ejemplo, la expresión de receptores inhibidores como PD1 y un programa transcripcional reflejado por una alta expresión de TOX y EOMES pero baja de T-BET, como se muestra para las células T CD8+ específicas del virus en la infección crónica por el virus de la hepatitis B (VHB) y el virus de la hepatitis C (VHC). Aún así, no se ha dilucidado por completo si el programa de agotamiento de las células T cubre todas las facetas de las respuestas de las células T en las infecciones virales crónicas en humanos.
En ratones y humanos, también hay evidencia creciente de que las células T agotadas no representan una población uniforme sino más bien heterogénea que consiste en varios subconjuntos dentro de dos grupos principales: subconjuntos progenitores/precursores/similares a la memoria PD1int y subconjuntos agotados terminales PD1hi16.
Los subconjuntos progenitores/precursores/similares a la memoria se caracterizan por el factor de transcripción TCF1 y dan lugar a las células T agotadas terminales a través de la proliferación impulsada por antígenos. En los seres humanos, se ha demostrado que las células T CD8+ específicas del VHB son heterogéneas en lo que respecta a sus características fenotípicas, funcionales y metabólicas.
Un determinante de la heterogeneidad de las células T CD8+ específicas del VHB es el antígeno diana, siendo las células T CD8+ específicas de la envoltura del VHB apenas detectables en comparación con las células T CD8+ específicas del núcleo del VHB y de la polimerasa del VHB, que son más abundantes en la sangre. Además, las células T CD8+ específicas del núcleo del VHB y de la polimerasa del VHB difieren en fenotipo y función.
La relevancia de la heterogeneidad de las células T se ha visto respaldada por una asociación de ciertas respuestas de las células T CD8+ específicas del VHB con una terapia exitosa; sin embargo, no se ha analizado en detalle la contribución de la heterogeneidad de las células T específicas del VHB al curso clínico y, por lo tanto, a una fase clínica distinta de la infección crónica.
En este trabajo, mediante la secuenciación de ARN de una sola célula (scRNA-seq), Heim, et.al.,[Nature Immunology volumen 25, 1650–1662 2024], analizaron la heterogeneidad molecular de las células T CD8+ específicas del VHB en diferentes fases clínicas. Identificaron un programa de atenuación de las células T con sus fundamentos mecanísticos relacionados con el TGFβ en paralelo al agotamiento clásico de las células T en una infección viral humana crónica.
La atenuación de las células T se relacionó con el control viral endógeno, lo que destaca la relevancia clínica de diferentes facetas de la programación de las células T específicas del VHB en la infección viral crónica.
En este trabajo, informa sobre la identificación de una población atenuada de células T CD8+ específicas del VHB citotóxicas que está presente durante la infección viral humana crónica y que está vinculada al control viral endógeno.
Las células T CD8+ específicas del VHB atenuadas exhibieron una expresión similar de marcadores de células efectoras como PD1, KLRG1, CX3CR1, NKG7 y de moléculas citotóxicas y capacidades de producción de citocinas en comparación con las células T CD8+ específicas del VHB efectoras obtenidas de la infección aguda en resolución, lo que subraya sus potentes funciones efectoras; sin embargo, al mismo tiempo, mostraron niveles más altos de marcadores para el mantenimiento de células T, como CD127 y TCF1 y una menor expresión de reguladores transcripcionales del programa de células T efectoras citotóxicas, como EOMES y ZEB2 , lo que indica un programa de diferenciación de células T atenuado adaptado en la infección crónica.
Sin embargo, a pesar de la presencia de infección crónica, la población atenuada de células T CD8+ específicas del VHB no muestra características típicas del agotamiento de células T.
De hecho, el análisis de scRNA-seq reveló grupos únicos de células que no se superponían con la firma molecular central subyacente a las células CD8+ TEX agotadas presentes durante la infección crónica humana por HCV y LCMV, incluidas las células TEX similares a efectoras dependientes de STAT5.
En consecuencia, siguieron una trayectoria que se separa de las células efectoras y agotadas y son claramente distintas de una respuesta de células T de memoria que respalda un programa y destino únicos de este subconjunto de células en la infección crónica por VHB.
Los determinantes clave de la sintonización, adaptación y, por lo tanto, destino de las células T son la dinámica de reconocimiento de antígenos (por ejemplo, dosis y duración), así como la coestimulación y el entorno de citocinas.
Las células T CD8+ específicas del VHB atenuadas se dirigían principalmente al antígeno de la polimerasa del VHB y casi a ningún antígeno del núcleo del VHB, lo que resalta el impacto del reconocimiento de antígenos específicos en la inducción del destino de las células T atenuadas. Cabe destacar que la polimerasa del VHB y el núcleo del VHB muestran un patrón de mosaico de presentación de antígenos en el hígado infectado con menores cantidades de polimerasa del VHB en comparación con el núcleo.
Además del reconocimiento de antígenos, la atenuación de las células T también está determinada por un entorno de citocinas TGFβ, siendo ZEB2 un reóstato relevante.
En particular, observamos niveles plasmáticos de TGFβ significativamente más altos en pacientes con infección crónica por VHB (en línea con los hallazgos de otros) y un aumento en la expresión de ZEB2 en células T CD8+ específicas de pol4 del VHB después del bloqueo de TGFβ. Esto está en línea con hallazgos previos en el modelo de ratón LCMV que muestran que ZEB2 es inhibido selectivamente por TGFβ33 y que la señalización de TGFβ, así como la eliminación de ZEB2, suprimen el programa asociado al efector de las células T CD8+.
En particular, la atenuación de las células T específicas del VHB solo pudo ser superada parcialmente por estimulaciones de citocinas coestimulantes, incluidas IL-2, IL-12 e IFN tipo I sin efecto sobre la expresión de ZEB2.
Combinados, estos resultados respaldan un papel importante del reconocimiento de antígenos y la señalización de TGFβ vinculada a la expresión de ZEB2 en la atenuación de las células T CD8+ específicas del VHB en la infección crónica.
Si la inhibición de TGFβ representa una opción de tratamiento factible para estimular la respuesta de las células T CD8+ específicas del VHB en pacientes con infección crónica por VHB requiere más investigación.
La aplicación clínica de la inhibición de TGFβ sigue siendo un desafío debido a los efectos pleiotrópicos y los eventos adversos. Aun así, el potencial terapéutico de la inhibición del TGFβ se ha probado y se está probando actualmente en varios ensayos clínicos, especialmente en el contexto del tratamiento del cáncer.
Por ejemplo, la combinación con la inhibición del bloqueo de puntos de control reveló un aumento mejorado de las células T CD8+ específicas del virus en el cáncer relacionado con el VPH asociado con una respuesta objetiva al tratamiento=.
Por lo tanto, los inhibidores del TGFβ parecen ser factibles y prometedores en la aplicación clínica de enfermedades asociadas al virus.
Aplicación de las enfermedades asociadas a virus.
La aparición de células T CD8+ atenuadas específicas del VHB se asoció estrictamente con la denominada fase de infección crónica por VHB HBeAg− de la infección crónica por VHB. Cabe destacar que las pruebas de la infección crónica por VHB HBeAg+ y las fases de hepatitis B HBeAg+ justifican más investigaciones, ya que restringimos nuestros análisis a las fases de enfermedad por VHB HBeAg− de la infección crónica por VHB para cubrir la mayoría de los pacientes en países avanzados.
La fase clínica de la infección crónica por VHB HBeAg− se caracteriza por una carga viral baja o incluso difícilmente detectable y niveles normales de transaminasas que reflejan un control viral endógeno y una inmunopatología limitada.
Esta observación propone un vínculo claro entre el programa de células T y la diferenciación con el curso clínico de la infección crónica por VHB. Además, revela que las células T CD8+ específicas del VHB no son «no funcionales», sino que están adaptadas durante la infección crónica, lo que destaca fuertemente la importante eficiencia antiviral de las células T CD8+ específicas del VHB también durante la fase crónica de la infección por VHB. Posteriormente, las células T CD8+ que implican la contención viral vienen acompañadas de una inmunopatología desencadenada por el VHB reducida.
La adaptación funcional dentro del programa de atenuación de células T CD8+ específicas del VHB también comprende el mantenimiento de estas células en el contexto de la estimulación antigénica persistente guiada por TCF1 y CD127.
Esto asegura la vigilancia continua de las células T CD8+ específicas del VHB por subconjuntos atenuados en la infección crónica por VHB, lo que contribuye al control endógeno. Recientemente se ha informado que las células T funcionales específicas del VHB son biomarcadores inmunológicos candidatos para la interrupción segura de la terapia en pacientes con VHB crónica y en pacientes con infección por HIV que se controlan espontáneamente, lo que respalda el valor traslacional de este concepto con respecto a los enfoques terapéuticos y más allá de la infección crónica por VHB.
En el presente estudio, no se ha confirmado la presencia de células T CD8+ atenuadas específicas del VHB en el sitio de la infección, el hígado; sin embargo, las células T CD8+ circulantes se adhieren y/o infiltran el hígado infectado por VHB, lo que comprende una parte importante de la vigilancia mediada por células T en la infección por VHB.
Además, representan el compartimento de células T que se puede monitorear clínicamente. En conjunto, los resultados revelan una nueva capa clínicamente relevante de adaptación funcional de la inmunidad antiviral de las células T CD8+ en la infección crónica por VHB, junto con la heterogeneidad fenotípica y funcional informada previamente que está determinada por la infección viral subyacente (VHB versus VHC), el antígeno diana (núcleo versus polimerasa), la replicación en curso, la duración de la infección, la edad o la distribución tisular.
Con esto, se demuestra la existencia de una programación específica de células T más allá del agotamiento de las células T en humanos que tiene un papel clínicamente relevante por el potencial de contribuir a la contención viral durante la infección crónica.