文章题目：Suppressing Immune Responses Using Siglec Ligand-Decorated  Anti-receptor Antibodies

发表期刊：J. Am. Chem. Soc.

影响因子：15.419（2022）

通讯单位：Scripps 研究所

        唾液酸结合免疫球蛋白样凝集素（siglec）是广泛存在于多种免疫细胞表面的，能够结合唾液酸的蛋白受体，属于免疫球蛋白超家族的一员，与免疫球蛋白超家族的许多成员类似，Siglec是细胞表面的跨膜受体，其胞外部分主要由2-17个细胞外Ig结构域组成，每个Ig结构域的氨基末端存在一个唾液酸的结合位点，被称为V-set结构域；大多数Siglecs的胞质结构域具有基于酪氨酸的免疫受体抑制基序被称为ITIM，胞外域结合配体后，ITIM上的酪氨酸可被酪氨酸激酶进行磷酸化修饰，从而为磷酸酶SHP1和SHP2提供附着位点，进而介导下游信号通路的激活，对免疫细胞的激活起负调控作用。

        这篇文章通过将靶向抑制性Siglecs的高亲和力配体与靶向激活性免疫受体的抗体结合，构建了Siglec Ligand-Decorated Anti-receptor Antibody（SLAA），并在动物模型上有效抑制了免疫细胞的激活，避免了非必需的过敏反应。

图1：anti-IgD-CD22L 5a合成示意图

        SLAA使用连接有炔基基团的Siglecs高效配体与连接有叠氮基团的抗受体抗体经过点击化学获得（如图1）。Paulson课题组首先构建了含有CD22配体（CD22L）与IgD的anti-IgD-CD22L 5a，并研究了其对B细胞激活的影响。如图2A所示，用anti-IgD 3（10 μg/mL）和N3-anti-IgD 5b处理强烈诱导了B细胞的活化，而使用抗anti-IgD-CD22L 5a处理则几乎不会引起B细胞的激活。为了证明anti-IgD-CD22L对B细胞激活的抑制作用是CD22依赖性的，作者继续使用CD22基因敲除（CD22KO）小鼠的B细胞进行了同样的试验。如图2B所示，anti-IgD-CD22L 5a 在CD22KO B细胞中诱导的激活与anti-IgD 3和N3-anti-IgD 5b相当，这说明anti-IgD-CD22L 5a对野生型B细胞激活的抑制作用是CD22依赖性的。

图2：anti-IgD-CD22L 5a对小鼠B细胞活化的影响。（A）野生型C57BL/6J小鼠来源的脾细胞；（B）CD22KO小鼠来源的脾细胞。

        为了证明SLAA可作为抑制免疫细胞活化的通用方法，Paulson课题组继续研究了 Siglec 配体与anti-IgE 构建SLAA来作为抑制由 IgE诱导的肥大细胞活化的方法。如图3所示，作者继续使用与anti-IgD-CD22L 5a相似的策略构建anti-IgE-CD33L 10a。

图3：anti-IgE-CD33L 10a合成示意图

        获得anti-IgE-CD33L 10a之后，为了研究抗anti-IgE-CD33L 10a在动物体内抑制由 IgE/FcεRI 受体复合物介导的过敏反应的能力，作者分别用转基因小鼠和“人源化”小鼠进行了被动皮肤性（PC）过敏性休克和被动全身性（PS）过敏性休克模型实验。在PC过敏性休克模型实验中，anti-IgE 8和anti-IgE-CD33L 10a均能够诱导hFcεRI+× hCD33- 小鼠中 IgE 介导的过敏反应（图4B）。然而，在hFcεRI+× hCD33+ 小鼠模型中，用anti-IgE-CD33L 10a显著抑制了IgE介导的过敏反应（图4C）。这表明当肥大细胞表达 hCD33 时，anti-IgE-CD33L 10a在该 PC 模型中能够有效抑制肥大细胞活化以及其后续的过敏反应。

图4：anti-IgE-CD33L 10a 对小鼠PC 模型过敏反应诱导的影响。（B）在hFcεRI+× hCD33-小鼠中诱导的过敏反应；（C）在hFcεRI+× hCD33+小鼠中诱导的过敏反应。

        接下来，作者继续使用了NSG-SGM3-hCD34+ 人源化小鼠研究了anti-IgE-CD33L  10a在 PS 过敏性休克模型中的抑制作用。如图所示，用anti-IgE 8和N3-anti-IgE 9处理的小鼠直肠温度（RT）出现了快速的下降，并且每组均有3只小鼠在注射30分钟后死亡。相反，当用anti-IgE-CD33L10a处理的小鼠，RT几乎没有变化，这表明CD33L的存在可以防止肥大细胞诱导的过敏性休克。

图5：anti-IgE-CD33L 10a对诱导 PS 模型过敏反应和对后续脱敏的影响。（A）NSG-SGM3-hCD34+人源化小鼠中 PS 模型的示意图；（B）anti-IgE-CD33L 10a抑制NSG-SGM3-hCD34+ 小鼠的被动系统性过敏反应；（C）测试肥大细胞脱敏的 PS 模型示意图；（D）和（E）anti-IgE-CD33L 10a 治疗保护小鼠免受被动系统性过敏反应和随后的抗 IgE 攻击。

        最后，作者进一步研究了用anti-IgE-CD33L 10a处理是否能够使肥大细胞对随后的anti-IgE进行脱敏。NSG-SGM3-hCD34+小鼠首先用hIgE致敏，第二天用PBS或anti-IgE-CD33L 10a处理小鼠，并于5小时后，对所有小鼠注射anti-IgE 8。在用PBS或anti-IgE-CD33L 10a的初始处理（T = 0 h）中没有观察到过敏性休克。然而，在随后注射抗anti-IgE 8后，PBS预处理的小鼠中出现严重的过敏性休克，但用anti-IgE-CD33L 10a处理小鼠的RT没有明显下降。结果表明，用anti-IgE-CD33L 10a治疗不仅能抑制肥大细胞的激活，还能使肥大细胞对随后的anti-IgE 8脱敏。

原文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.2c00922

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