糖基化在抗体研究中的作用

    抗体糖基化旨在选择性地调节特定的抗体功能。蛋白质的糖基化是一种动态变化的翻译后修饰,它控制着大多数细胞表面和分泌蛋白的生物学。抗体聚糖由双触角核心七糖组成,该七糖的组成包括一个2 N-乙酰氨基葡萄糖(Glc NAc)残基链,然后是一个甘露糖,然后是一个1,3和1,6甘露糖分支以及每个甘露糖上一个额外的Glc NAc残基。

     

    疾病研究中的抗体糖基化

     

    半乳糖基化的变化已被广泛记录。一项突破性的研究指出,半乳糖基化显示出独特的年龄分布,G0(无半乳糖残基)抗体在幼小和老年人中富集。怀孕期间半乳糖基化水平增加,半乳糖基化和唾液酸化显著改善并减少平分使产后正常。此外,Fc-糖基化在世界各地也存在显著差异,并且在自身免疫和肿瘤疾病中再次发生显著改变。

     

    抗体糖基化的显著差异可在抗原特异性抗体上观察到。此外,除了抗原特异性差异外,Fc-糖基化在疾病部位有更深刻的改变,在类风湿性关节炎期间的滑膜中和多发性硬化症期间的脑脊液内观察到的IgG Fc-糖基化差异更显著。这些不同结合特征的功能后果在疾病的背景下得到了最清楚的说明。此外,静脉注射丙种球蛋白(IVIG)的广泛影响已清楚地说明了炎症中抗体糖基化的关键性质。此外,体内和体外数据都清楚地强调了IVIG在B细胞信号传导过程中通过与CD22直接相互作用减少B细胞活化的关键作用。

     

    鉴于半乳糖基化在调节抗体效应功能(包括补体激活)中的密切作用,半乳糖水平的改变可能是一种合理的非特异性机制,用于在疾病中快速驱动免疫复合物的清除。然而,由于这些复合物持续存在,慢性免疫激活也可能导致许多自身免疫性疾病的病状。抗体糖基化受免疫状态的影响。具体来说,慢性感染也会引起慢性炎症,并以半乳糖基化抗体的丧失为标志。此外,进一步的研究强调,半乳糖基化抗体的这种扩增发生在治疗后进行性HIV感染的个体以及自发控制HIV感染的个体中,尽管在炎症性聚糖改变之外的免疫激活水平较低。在抗原特异性抗体区室内观察到其他变化,与HIV感染的功能增强有关。

     

    总结

    抗体糖基化谱在自身免疫性疾病和单克隆抗体疗法中已经建立得相当好,它们揭示了一些关键的跨病原体主题,这些主题与抗体糖基化如何受到感染的影响并最终塑造免疫反应有关。学习如何指导、控制和维持目标抗体糖基化,可能提供一种替代方法来生产下一代疫苗,以加强对疾病的控制。

     

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    参考文献

    1. Galit A. et al.; Antibody glycosylation in inflammation, disease and vaccination. Seminars in Immunology, 2018, 39:102-110.
    2. Ackerman ME, Crispin M. et al.; Natural variation in fc glycosylation of HIV-specific antibodies impacts antiviral activity. ClinInvest, 2013, 123(5): 2183-2192.
    3. Arnold JN, Wormald MR. et al.; The impact of glycosylation on the biological function and structure of human immunoglobulins. Annu Rev Immunol, 2007, 25(1): 21-50.

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