慢性乙型肝炎（CHB）是全球最常见的病毒性肝炎之一，约有2.6亿人受到其影响，每年导致超过70万人因肝硬化和肝细胞癌而导致死亡。尽管抗病毒治疗，如核苷类似物和干扰素的联合使用，广泛应用于CHB患者，但这些治疗方法无法根除病毒，实现CHB的功能性治愈仍然是一个巨大的挑战。除此之外，肝内炎症的形成机制尚不完全清楚，而多组学研究为揭示CHB肝内炎症机制提供了新的希望。

近日，深圳三院—深圳国家感染性疾病临床医学研究中心卢洪洲/陆蒙吉/王俊/李倩团队在iMeta（IF=23.7，位列微生物学期刊全球TOP 2/161）发表了题为 Cell-type specific expression analysis of liver transcriptomics with clinical parameters to decipher the cause of intrahepatic inflammation in chronic hepatitis B 的研究论文，以解析慢乙肝患者肝内炎症相关基因细胞特异性差异表达探索肝内炎症发生机制。

该研究旨在通过整合肝脏的整体转录组数据、单细胞测序数据和临床数据，从多组学角度分析导致CHB肝内炎症形成的因素。

研究团队开发了一个贝叶斯线性模型，将基因表达与临床参数联系起来，并更新了特定细胞类型的表达分析（PSEA），以在不同临床阶段将整体基因表达分解为特定细胞类型。这种多组学整合的方法可以帮助我们揭示CHB肝内炎症的细胞和分子机制，为未来的诊断和治疗提供新的见解（图1）。

图1 该研究的研究流程

1、患者分组与临床阶段

研究团队选取了82名CHB患者，根据HBeAg状态、HBV血清载量和血清ALT水平，将患者分为四个临床阶段：HBeAg阳性慢性感染、HBeAg阳性慢性肝炎、HBeAg阴性慢性感染和HBeAg阴性慢性肝炎。对肝活检样本进行的组织学检查排除了脂肪肝和其他肝病患者。

主成分分析（PCA）显示，CHB患者肝内基因表达谱在慢性肝炎阶段显著上调，特别是与免疫过程相关的基因富集。基因集富集分析（GSEA）揭示了多种已知的肝损伤途径，如细胞凋亡、焦亡、坏死和自噬性细胞死亡的上调。（见图2）

PCA分析：揭示慢性肝炎阶段与慢性感染阶段在基因表达上的显著差异。

GSEA分析：显示多种与免疫和炎症相关的基因在慢性肝炎阶段上调，如细胞因子、趋化因子和干扰素刺激基因（ISGs）。

研究合并并标准化了来自人类肝脏的三组10×基因组单细胞RNA测序数据，映射并可视化了13种细胞类型。通过UMAP方法，将这些细胞类型如肝细胞、胆管细胞、T细胞、B细胞和巨噬细胞等进行展示和分析。（见图3）

 通过UMAP方法分析了单细胞RNA测序数据，识别并可视化了肝脏中的13种细胞类型，包括肝细胞、胆管细胞、T细胞、B细胞和巨噬细胞。每种细胞类型都有特异性的标记基因，如肝细胞的ALB、胆管细胞的KRT19、T细胞的CD3D、B细胞的CD79A和巨噬细胞的CD68。

T细胞、NK细胞、成熟B细胞和巨噬细胞在肝炎阶段的肝样本中表达显著上调。血清ALT水平与大多数T细胞和巨噬细胞标记基因呈正相关，而肝细胞标记基因则呈负相关。（见图4）

 研究发现，T细胞、NK细胞、成熟B细胞和巨噬细胞在肝炎阶段的表达显著上调，血清ALT水平与这些细胞的标记基因呈正相关，表明它们在肝损伤中起重要作用。相反，肝细胞标记基因与ALT水平呈负相关。

研究通过PSEA模型分析，发现趋化因子如CCL20和CXCL8主要由巨噬细胞和T细胞表达，这些基因与ALT水平呈显著正相关，表明其在肝损伤中的重要作用。（见图5、6）

此外，免疫耗竭标记基因如PDCD1（编码PD-1）和HAVCR2（编码TIM-3）在肝炎阶段上调，提示免疫细胞在慢性肝炎中的功能耗竭。

研究分析显示，79个ISGs在肝炎阶段上调，其中包括STAT1、STAT2、ISG15、ISG20等。通过PSEA模型，发现T细胞和巨噬细胞主要贡献了这些基因的表达，而B细胞和肝细胞的ISGs表达则与ALT水平无显著相关。（见图7、8）

研究发现，79个ISGs在肝炎阶段显著上调，包括STAT1、STAT2、ISG15和ISG20。这些基因主要由T细胞和巨噬细胞表达，表明干扰素信号在肝炎中的重要作用。相较之下，B细胞和肝细胞的ISGs表达与ALT水平无显著相关。

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文案 | 谢晓婷

排版 | 谢晓婷

审核 | 谢晓婷

发布｜姜笑南