Nye jordnøddespecifikke humane monoklonale IgE-antistoffer kan åbne op for nye terapeutiske mål for jordnøddeallergier

Nye jordnøddespecifikke humane monoklonale IgE-antistoffer kan åbne op for nye terapeutiske mål for jordnøddeallergier

Det anslås, at cirka 10% af den amerikanske befolkning lider af jordnøddeallergi, en medicinsk nødsituation, der kan behandles, men ikke helbredes. Sammenlignet med mennesker uden allergi har disse mennesker større risiko for anafylaksi. Derfor er der behov for at udvikle nye terapier til behandling af jordnødde- og andre fødevareallergier. En nylig Grænser i immunologi Et tidsskriftsstudie udført af forskere ved University of North Carolina ved Chapel Hill og Vanderbilt University udviklede et in vitro-system til at bestemme potentielle terapier rettet mod sensibiliserede effektorceller baseret på humane allergenspecifikke immunoglobulin E (IgE) monoklonale antistoffer (mAbs).

Studere: Nye jordnøddespecifikke monoklonale humane IgE-antistoffer muliggør screening for effektorfasehæmmere ved fødevareallergi. Fotokredit: Albina Gavrilovic / Shutterstock

Hvordan opstår en allergisk reaktion?

Allergiske reaktioner udløses hovedsageligt af mastceller (MC'er). Under allergieffektorfasen aktiveres mastceller af tværbindingen mellem allergene antigener og allergenspecifikt immunglobulin (Ig)E, som binder til IgE-receptoren (FcϵRI) på MC'er. De aktiverede MC'er fremmer allergiske symptomer ved at degranulere og frigive tidligere dannede mediatorer.

Prædannede mediatorer såsom vasoaktive aminer, cytokintumornekrosefaktoren (TNF)-alfa og proteaser opbevares i MC cytoplasmatiske granula. Interessant nok syntetiserer MC'er også yderligere cytokiner og de novo lipidmediatorer for at opretholde allergiske symptomer. Derfor kunne der udvikles nye behandlinger for fødevareallergi, der målretter mod MC-aktivitet i allergieffektorfasen.

Baseret på en musemodel af allergisk peritonitis og passiv kutan anafylaksi-modeller, dæmper MC-hæmmende receptorer, såsom sialinsyrebindende immunoglobulin-lignende lectin (Siglec)-8 og CD300a, allergisk inflammation og MC-degranulering.

Modeller til identifikation af terapeutiske mål til at hæmme fødevareallergiske reaktioner

Antigen-specifik, IgE-medieret MC-aktivering blev hæmmet in vitro af nanopartikler, der samtidigt præsenterede antigen og Siglec-8-ligander. Derudover kunne det også undertrykke anafylaksi i Siglec-8 transgene musemodeller. Selvom få undersøgelser har fastslået effekten af ​​at hæmme MC'er, der er følsomme over for fødevareallergenet, æg ovalbumin (OVA), har forskere endnu ikke fastslået, om målretning mod CD300a eller Siglec-8 påvirker in vitro MC-aktivering som reaktion på jordnødder.

Adskillige in vitro-modeller af allergieffektorfasen er blevet udviklet baseret på oprensede humane IgE-antistoffer. Disse modeller viste, at anti-humane IgE-antistoffer altid tværbundede IgE-FcεRI-komplekser på MC og udløste degranulering. Dette var dog ikke tilfældet for MC'er sensibiliseret over for humane sera med anti-fødevareallergen IgE. I dette tilfælde forekom degranulering ikke altid i nærværelse af specifikke fødevareallergener.

Omkring 30 % af patienter med fødevareallergi er allergiske over for mere end én fødevare. Derfor står modeller, der brugte humant plasma til at sensibilisere MC'er, over for reproducerbarhedsproblemer på grund af variabilitet i IgE-niveauer og IgE-specificitet over for flere allergener. Derfor er alternative in vitro-modeller af fødevareallergen-induceret MC-degranulering nødvendige for at bestemme MC-hæmmende receptorer og evaluere effekten af ​​potentielle terapeutika, der kan målrette mod disse hæmmende receptorer.

Udvikling af potentielle lægemidler til jordnøddeallergi

Et nyt in vitro system blev udviklet til at efterligne effektorfasen af ​​jordnøddeallergi ved at bruge naturligt forekommende jordnøddespecifikke humane IgE monoklonale antistoffer (mAbs) til at sensibilisere en etableret effektorcellelinje.

To nye humane jordnøddespecifikke IgE-mAb'er blev genereret under anvendelse af humane hybridomteknikker, der blev brugt til at sensibilisere rotte basofil leukæmi (RBL) SX-38-celler, der udtrykker den humane IgE-receptor (FcϵRI). Disse jordnøddespecifikke humane IgE mAb'er kunne tværbindes direkte til den klinisk relevante fødevareallergen jordnød, hvilket reproducerbart forårsager aktivering og degranulering af allergiske effektorceller.

Efter stimulering med jordnødder blev cytokinproduktion, beta-hexosaminidasefrigivelse (degranulationsmarkører) og phosphorylering af signaltransduktionsproteiner nedstrøms for FcϵRI målt. Omfanget af degranulering blev også estimeret efter aktivering af de hæmmende receptorer CD300a og Siglec-8.

Tidligere undersøgelser har foreslået hæmmende mastcelleoverfladereceptorer med et immunoreceptor-tyrosinbaseret hæmningsmotiv (ITIM) som mulige farmaceutiske mål, der kan hæmme degranulering og MC-aktivering ved fødevareallergi. Her undersøgte forskere effekten af ​​monoklonale antistoffer, der er specifikke for CD300a- og Siglec-8-receptorer, på allergiske effektorceller sensibiliseret med jordnøddespecifikt IgE.

Resultaterne forbundet med Siglec-8 understøttede proof of concept forbundet med observationen af ​​et in vitro-system, der opdagede inhibitorer af MC-degranulering. Især CD300-receptorfamilien viste sig at repræsentere et potentielt terapeutisk mål til blokering af aktiveringen og degranuleringen af ​​jordnøddespecifikke allergiske effektorceller.

Den underliggende mekanisme for Siglec-8-medieret inhibering af MC er blevet forbundet med direkte interaktioner mellem Siglec-8 og signalmolekyler nedstrøms for FcϵRI.

I fremtiden kan forskere bruge denne in vitro-model til at bestemme, om fosfataser er forbundet med CD300a og Siglec-8-signalering i RBL-SX-38 effektorcellelinjen. Den største fordel ved den nye model er, at den tillader direkte påvisning af potentielle terapeutika efter effektorcelleaktivering ved at eliminere variabler, der opstår ved brug af humant plasma til sensibilisering. Derudover fjerner dette system irrelevant IgE, multiklonalt allergenspecifikt IgE og andre irrelevante antistofunderklasser, hvilket er fordelagtigt, da det muliggør hurtig screening for potentielle kandidater til effektorcellehæmning ved fødevareallergi.

Reference:

• Suber, J. et al. (2022) Neuartige erdnussspezifische monoklonale humane IgE-Antikörper ermöglichen Screenings auf Inhibitoren der Effektorphase bei Nahrungsmittelallergien. Grenzen in der Immunologie. https://doi.org/10.3389/fimmu.2022.974374, https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fimmu.2022.974374/full