The Effect of Primary Hepatocyte Expressing HBx on the Activation and Apoptosis of Antigen-specific CD8+ T Cell

Abstract

CD8^(+) T cells contribute to the control of Hepatitis B virus (HBV) infection by killing of infected cells or inhibiting viral replication inside cells. HBx, antigen of hepatitis B virus, plays an important role in the immunopathogenesis of HBV infection. Since HBx is able to upregulate cellular expression level, it is thought that HBx may modulate CD8^(+) T cell immune response. To test this hypothesis, proliferation, cytokine production and apoptosis of CD8^(+) T cells co-cultured with hepatocytes expressing HBx were analyzed. First, recombinant baculovirus containing mammalian gene expression cassette for X gene was generated. Then, female MataHari naive CD8^(+) T cells were cultured with C57BL/6 mouse primary hepatocytes infected with baculovirus expressing HBx. At the end of co-culture, cell proliferation, cytokine production and apoptosis of CD8^(+) T cells were analyzed. As the results, the cell proliferation of naive CD8^(+) T cells co-cultured with primary hepatocytes expressing HBx was equivalent with naive CD8^(+) T cells co-cultured with normal hepatocytes. CD8^(+) T cells co-cultured with primary hepatocytes expressing HBx was shown a increase in the IFN- r production but this result made no sens. But apoptosis was increased in CD8^(+) T cells co-cultured with hepatocytes expressing HBx. In conclusion, this results suggest that primary hepatocytes infected HBV can modulate cytotoxic T lyphocytes immune response. This study will improve understanding of the mechanism how to chronic hepatitis and hepatocellular carcinoma develop and might provide a new sight of the treatment of HBV infection.

B형 간염 바이러스 (HBV)에 의한 감염증의 회복에는 감염된 세포를 제거할 수 있고 바이러스 복제를 억제할 수 있는 CD8^(+) T 세포 면역 반응이 중요하다고 알려져 있다. HBV 만성 감염에서 약한 CD8^(+) T 세포 면역 반응이 관찰되고 여기에는 HBV에 의한 면역 조절 기작이 기여할 가능성이 있다. 기존의 보고들에서 HBV의 단백질의 하나인 X 단백질이 CD8^(+) T 세포 면역 반응에 관여하는 분자의 발현을 조절하는 것으로 밝혀졌으므로 본 연구에서는 간세포 내 X 단백질 발현에 의해 CD8^(+) T 세포 면역 반응이 조절되는지 알아보고자 연구하였다. X 단백질을 발현할 수 있는 재조합 baculovirus를 생산하고, 이 바이러스를 감염시킴으로써 일차 배양된 C57BL/6 (H-2^(b)) 수컷 마우스 간세포에서 X 단백질을 발현시켰다. 수컷에서 발현되는 H-Y 항원과 H-2K^(b) 복합체에 특이한 암컷 MataHari CD8^(+) T 세포를 분리하여 간세포와 함께 배양한 후, CD8^(+) T 세포의 증식과 사이토카인 생산, 세포사를 분석하였다. 본 연구 결과, X 단백질을 발현하는 간세포와 함께 배양한 조건과 대조군 baculovirus를 감염시킨 간세포와 함께 배양한 조건간의 CD8^(+) T 세포의 증식양상은 차이를 보이지 않았다. 사이토카인 생산의 경우, X 단백질을 발현하는 간세포와 CD8^(+) T 세포를 함께 배양한 조건에서 대조군에 비해 IFN-r 생산이 증가하는 경향을 보였다. 그러나 IL-10의 경우는 본 실험 조건에서 생산되지 않았다. CD8^(+) T 세포의 세포사가 일어난 빈도는 X 단백질을 발현하는 간세포와 함께 배양한 조건에서 대조군 baculovirus를 감염한 간세포와 함께 배양한 조건에 비해 약 5배, 정상 마우스 간세포와 함께 배양한 조건에 비해 약 2.5배임을 관찰하였다. X 단백질을 발현하는 일차 마우스 간세포와 미자극 CD8^(+) T 세포를 함께 배양한 본 연구 체계에서는 X 단백질이 CD8^(+) T 세포의 증식에는 영향을 미치지 않지만 IFN-r의 분비와 세포사는 증가시킨다는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 HBV가 감염 환자의 CD8^(+) T 세포의 면역 반응을 조절할 수 있다는 기존가설에 대한 증거로서 만성 간염환자에서 나타나는 세포 독성 T 세포의 기능저하를 유도하는데 기여할 것이다.