人源化大小鼠模型开发|FcRn受体
1972 年,Jones等首次在新生大鼠肠道发现通过转运母体IgG给新生儿的受体,新生儿Fc受体(Neonatal Fc receptor, FcRn)由此命名而来。FcRn在妊娠期和哺乳期表达起到跨越胎盘屏障和肠道运输 IgG 的作用,在整个生命周期的多种组织细胞都能够被检测到,主要功能是维持着血清中IgG和血清白蛋白的水平、调节IgG在组织中的分布。
FcRn的功能:
FcRn主要负责结合、转运和回收免疫球蛋白G(IgG)和白蛋白(Albumin),从而保护它们不被溶酶体降解。由于这种选择性循环,与其他抗体类别相比,IgG具有更长的血清半衰期;白蛋白也具有长达数周的半衰期,是最稳定和最丰富的血浆蛋白之一。
尽管FcRn被称作“新生儿”Fc受体,但其在人的一生中都有表达,且广泛存在各类组织和细胞中。FcRn主要表达位置是内皮细胞(特别是在皮肤和肌肉的大血管床和肝脏中)和抗原呈递细胞(巨噬细胞/单核细胞、DC细胞和B细胞等)。此外,在部分粘膜表面和上皮细胞中FcRn也有表达,例如肠上皮细胞、支气管和肺泡上皮细胞等。
FcRn的病理生理功能:
FcRn–IgG的相互作用提供了对大多数传染病的必要保护,并可能参与抗肿瘤反应,但FcRn与致病性和自身反应性IgG的相互作用也可能促进自身免疫性疾病。
IgG介导的自身免疫性疾病是一类广泛的临床疾病,可分为两类:第 一类包括自身抗体的特异性已被明确识别并直接参与疾病发病机制的疾病,如重症肌无力(MG)和天疱疮相关疾病。第二类包括复杂的自身免疫性疾病,如炎症性肠病(IBD)、类风湿性关节炎(RA)和多发性硬化症(MS),其中IgG抗体参与更广泛的免疫途径。
自身抗体介导的皮肤疾病,如获得性大疱性表皮松解症(EBA)、大疱性类天疱疮和天疱疮,涉及FcRn。FcRn缺陷小鼠在VII型胶原免疫或被动抗体转移EBA模型中免于起泡,并且这些小鼠具有较低水平的VII型胶原特异性抗体。出现EBA的小鼠可以用FcRn阻断剂成功治疗,从而减少皮肤中循环的致病性抗VII型胶原IgG沉积。此外,自身免疫性血液病,如免疫性血小板减少性紫癜(ITP),也可通过FcRn阻断治疗改善。FcRn也参与了IBD的发病机制,因为针对共生微生物和潜在自身抗体的IgGs可导致该疾病。在野生型小鼠的结肠炎模型中比在FCGRT−/−小鼠中更严重,具有更大的临床病理损害。
总之,这些研究清楚地确立了FcRn在自身免疫性疾病发病机制中的作用。FcRn参与这些疾病可能发生在多个层面,包括其半衰期延长、IgG或IgG-IC在组织中的传递、免疫效应器功能的调节及其与经典FcγRs的关系。此外,FcRn也可能通过在组织损伤部位特定细胞类型中的表达介导其疾病相关效应。
FcRn与药物研发
1、利用FcRn转运保护机制开发药物
目前,利用FcRn介导IgG和白蛋白再循环的原理,来延长治疗性抗体的半衰期,减少给药频率,已成为新一代治疗性抗体的主要领域之一。目前的主要思路是将药物与IgG的Fc或者白蛋白进行融合,或者将药物与经提升FcRn结合力改造的Fc/白蛋白进行融合,从而改善药代动力学。
2、靶向FcRn的药物开发
自身免疫疾病的发病原因之一是因为体液免疫的紊乱导致的自身免疫抗体的增多,许多临床研究证明,干预性的清除自身免疫抗体可以有效控制疾病的进展。由于FcRn可以增长IgG半衰期的机制同时适用于自身免疫抗体,因此通过阻止Fc和FcRn的结合,也可以加快自体免疫抗体在体内的清除,从而达到治疗自身免疫疾病的作用。
FcRn相关小鼠模型资源
目前,野生型鼠源FcRn与人源IgG具有更高的亲和力,导致借助野生型大小鼠预测人的PK变化和整体性较差,削弱了大小鼠作为评估人类抗体药代动力学模型的相关性。集萃药康提供定制繁育业务,我们的定制小鼠育种服务团队将为您设计一个详细的育种计划。专业的技术团队,十余年保种、饲养和繁育经验,为国内外知名研究机构提供服务。先进的仪器和设施,完善的管理措施,严格保障设施洁净度和动物质量,专业的项目管理系统实时跟进小鼠繁育进程,在提供活体保种服务的同时满足您的用鼠计划。我们保持合理的繁殖规模,并为您提供合适的基因型、周龄、性别和数量的小鼠,以便您专注于研究。
参考文献:
1.The therapeutic age of the neonatal Fc receptor. Nat Rev Immunol.2023 Feb 1;1-18.
2. Next-generation Fc receptor-targeting biologics for autoimmune diseases. Autoimmun Rev.2019 Oct;18(10):102366
3.The mechanism of intestinal uptake and transcellular transport of IgG in the neonatal rat. The Journal of Clinical Inveatigation. 1972, 51:2916–27.Authors:Jones EA, Waldmann TA.