IgG的抗炎活性通过I型和II型Fc受体的共同参与而增强

The anti-inflammatory activity of IgG is enhanced by co-engagement of type I and II Fc receptors

作者信息Andrew T Jones, Alessandra E Marino, Tetyana Martynyuk, Stylianos Bournazos, Jeffrey V Ravetch
PMID41197001
期刊Science
发布时间2025-11-06
DOI10.1126/science.adv2927

实验完整度

高

包含体外蛋白结合实验、细胞共表达分析、体内关节炎及EAE模型、组织病理和机制验证,证据层级完善。

主要模型

K/BxN血清转移诱导关节炎(STIA)模型 实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)模型 FcγR人源化小鼠 HEK 293-T细胞共表达FcγRIIB与DC-SIGN

重点核对

sFc蛋白的唾液酸化水平通过SNA和ECL凝集素印迹验证 V11 sFc对FcγRIIB的亲和力增强37倍 V11 sFc在10 mg/kg剂量下可有效抑制K/BxN血清诱导的关节炎 V11 sFc在EAE模型中降低临床评分 SIGN-R1阻断抗体可消除V11 sFc的抗炎活性

摘要

静脉注射免疫球蛋白(IVIG)在高剂量下用于治疗多种自身免疫性疾病。小鼠模型研究已确定IVIG的抗炎活性依赖于IgG CH2结构域N-连接聚糖的唾液酸化、I型IgG抑制性Fc受体FcγRIIB和II型Fc受体DC-SIGN。我们假设DC-SIGN(一种C型凝集素)可能直接与FcγRIIB上的聚糖相互作用,增强其结合唾液酸化IgG的能力。我们发现,通过Fc工程改造使唾液酸化IgG1增强其对FcγRIIB的亲和力,所得分子在降低抗体或T细胞介导的自身免疫疾病的炎症后遗症方面比IVIG更有效,为强效抗炎治疗药物类别提供了基础。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
本研究旨在探究I型和II型Fc受体协同参与IgG抗炎活性的机制,并开发更有效的抗炎治疗分子。
核心机制
DC-SIGN等II型Fc受体通过直接结合FcγRIIB等I型Fc受体的N-聚糖,增强其细胞表面表达及对唾液酸化IgG的结合能力,从而促进FcγRIIB介导的抗炎信号。
主要证据
SPR实验显示DC-SIGN与FcγRIIB直接结合,且该结合依赖于FcγRIIB的N106聚糖;细胞实验表明共表达DC-SIGN和FcγRIIB增强对唾液酸化IgG的结合;动物实验中V11 sFc在低剂量下有效抑制K/BxN关节炎和EAE。
研究意义
本研究提出V11 sFc作为IVIG的潜在替代疗法,可在更低剂量下治疗多种自身免疫疾病,且不消耗内源性IgG,保留保护性抗体功能。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

重组sFc蛋白的生成与糖型验证

获得高唾液酸化的IgG1 Fc片段,并确认其糖型组成。

在HEK 293-F细胞中共表达Fc载体和B4GALT1、ST6GAL1,生成唾液酸化Fc(WT sFc);用神经氨酸酶处理后获得去唾液酸化Fc。通过凝集素印迹(SNA和ECL)验证α2,6唾液酸和半乳糖的存在。

2

体内抗炎活性评估——K/BxN关节炎模型

验证唾液酸化IgG Fc的抗炎活性是否依赖I型Fc受体和唾液酸化。

在FcγR人源化小鼠中,于K/BxN血清注射前1小时给予不同Fc蛋白,并测量后爪厚度及临床评分。

3

Fc工程突变体抗炎活性比较

评估增强FcγRIIB亲和力(V11)或FcγRIIA亲和力(GA)对sFc抗炎活性的影响。

在相同模型中比较WT sFc、GA sFc和V11 sFc的疗效,并评估不同剂量下的效果。

4

EAE模型中神经炎症的评估

验证V11 sFc在T细胞介导的自身免疫疾病模型中的疗效。

用MOG35-55/CFA和PTX免疫hFcγR小鼠诱导EAE,在指定时间点给予V11 sFc或对照,并监测临床评分及脊髓组织学变化。

5

I型与II型Fc受体相互作用机制验证

证明DC-SIGN等II型Fc受体与FcγRIIB直接相互作用,并增强其与IgG的结合。

通过共表达、免疫共沉淀和SPR实验分析DC-SIGN与FcγRIIB的结合,并评估FcγRIIB糖基化位点突变的影响;通过流式细胞术检测IgG与共表达细胞的结合。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
HEK 293-F细胞--ThermoFisher,
蛋白G琼脂糖珠GE Healthcare--
HiLoad 16/600 Superdex 200 pg凝胶色谱柱Cytiva--
AKTA Pure色谱系统Cytiva--
Amicon超滤离心管Millipore--
BCA蛋白定量试剂盒ThermoFisher--
β-1,4-半乳糖基转移酶1Invivogenpuno1-hb4galt1
β-半乳糖苷α-2,6-唾液酸转移酶1Invivogenpuno1-hst6gal1
神经氨酸酶NEB--
接骨木凝集素Vector LabsB-1305-2
刺桐凝集素Vector LabsB-1145-5
链霉亲和素-过氧化物酶Jackson ImmunoResearch016-030-084
Clarity ECL化学发光底物Bio-Rad--
ChemiDoc MP成像系统Bio-Rad--
SimplyBlue安全染色剂ThermoFisher--
抗FLAG磁珠ThermoFisherA36797
FLAG标记的FcγRIIBSinoHG10260-NF
HA标记的DC-SIGNSinoHG10200-CY
抗FLAG标签抗体ThermoFisherMA1-91878-D650
抗HA标签抗体ThermoFisher26183-BTIN
Biacore T200系统Cytiva--
Series S蛋白G传感芯片Cytiva--
HBS-EP+缓冲液----
重组DC-SIGNAcroBiosystemsCD9-H5246-100μg
Series S CM5芯片Cytiva--
胺偶联试剂盒Cytiva--
PNGaseFNEBP0706S
生物素化人FcRnAcro BiosystemsFCM-H82W7-25μg
生物素化小鼠FcRnAcro BiosystemsFCM-M82W5-25μg
CAP传感芯片Cytiva--
HEK 293-T细胞ATCCCRL-3216
抗人FcγRIIB抗体(克隆2B6)----
抗人FcγRIIA抗体(克隆IV.3)----
抗DC-SIGN抗体(克隆DCN46)BD--
抗人CD23抗体(克隆M-L233)BD--
可固定死活染料ThermoFisher--
Attune NxT流式细胞仪ThermoFisher--
Dylight抗体标记试剂盒ThermoFisher--
抗SIGN-R1抗体(克隆22D1)BioxcellBE0220
同型对照BioxcellBE0091
MOG35-55抗原Hooke Labs--
完全弗氏佐剂(CFA)Hooke LabsEK-2110
百日咳毒素Hooke Labs--
Tissue-Tek O.C.T.包埋剂Sakura--
10%中性缓冲福尔马林----
脱钙液Statlab--
髓鞘碱性蛋白(MBP)抗体abcamab7349
荧光二抗Jackson ImmunoResearch712-545-153
ProLong Gold抗淬灭封片剂(含DAPI)InvitrogenP36931
AKOYA PhenoCycler-Fusion 2.0AKOYA--
QuPath v0.5.1----
PVDF膜BioRad--
IP裂解缓冲液Pierce--
无EDTA蛋白酶抑制剂Roche--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
sFc蛋白生产
HEK 293-F细胞共转染B4GALT1和ST6GAL1表达质粒,糖型验证使用SNA/ECL凝集素印迹
阅读提示:Materials and Methods: Recombinant protein generation; Figure 1B
K/BxN关节炎模型
hFcγR小鼠,K/BxN血清100 μl腹腔注射,Fc蛋白提前1小时静脉给药,剂量、性别(雄性)、年龄(7-8周)、临床评分、踝关节厚度测量
阅读提示:Materials and Methods: K/BxN serum transfer induced arthritis; Figure 1C, E
EAE模型
MOG35-55/CFA免疫,PTX注射,V11 sFc剂量10 mg/kg,给药时间(第5、10、15、20天),临床评分标准,脊髓组织分析
阅读提示:Materials and Methods: Experimental autoimmune encephalomyelitis; Figure 3C-D
I型/II型Fc受体相互作用
FcγRIIB和DC-SIGN共表达、免疫共沉淀条件、SPR实验缓冲液(2 mM CaCl2)、FcγRIIB糖基化突变体(N106Q等)
阅读提示:Materials and Methods: Immunoprecipitation, SPR; Figure 4D-I
SIGN-R1阻断实验
抗SIGN-R1抗体剂量(100 μg/只)、给药时间(提前24小时及第1、3天)、动物模型
阅读提示:Materials and Methods: Animal Studies - SIGN-R1 blocking; Figure 4A-C