Einfluss der Glykosylierung auf die IgG2-induzierte Signalgebung in Neutrophilen
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Datum
2025-01-17
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Zusammenfassung
Epidermolysis bullosa acquisita (EBA) is a rare autoimmune blistering disease with significant therapeutic challenges due to its lack of steroid responsiveness and the absence of randomized clinical trials. This underscores the urgent need for both curative and targeted therapies. EBA is characterized by pathogenic autoantibodies targeting type VII collagen (COL7) in the skin's basement membrane, leading to complement activation, cytokine release, and leukocyte recruitment. Mainly, neutrophils activated by immune complexes (IC) via Fc gamma receptors release reactive oxygen species (ROS) and proteases, causing characteristic subepidermal blisters. While IgG1 and IgG3 antibodies are primarily involved in EBA, the role of IgG2 and its glycosylation in disease modulation is less understood.
In this body of work, experiments on differentially glycosylated anti-COL7 IgG2 IC demonstrated that EndoS-treated IgG2 IC significantly reduced neutrophil adhesion and ROS release. Correspondingly, pro-inflammatory degalactosylated IgG2 IC exhibited higher adhesion and ROS release compared to anti-inflammatory glycoforms. PamGene analysis revealed that, unlike IgG1, IgG2-based IC did not activate the pathogenic phosphoinositide 3-kinase (PI3K)/AK strain transforming (AKT)/mammalian target of rapamycin (mTOR) or the cyclin-dependent kinase (CDK) pathways. Pro-inflammatory degalactosylated glycoforms exhibited higher kinase activation, whereas anti-inflammatory forms showed fewer upregulated kinases. All IgG2-based glycoforms upregulated Casein kinase 1 epsilon, particularly EndoS and galactosylated forms, suggesting a potential anti-inflammatory role, possibly through Wnt signaling. IgG2 IC also did not upregulate Spleen tyrosine kinase (Syk), aligning with findings that Syk-deficient neutrophils protected against disease in murine EBA models.
In conclusion, these glycoforms effectively inhibited key neutrophil functions. The signaling pathways identified suggest a potential protective role of IgG2-based IC stimulation in neutrophil-mediated inflammation and tissue damage, presenting glycoengineering as a potential therapeutic future option in EBA.
Beschreibung
Epidermolysis bullosa acquisita (EBA) ist eine seltene blasenbildende Autoimmundermatose mit bedeutenden therapeutischen Herausforderungen aufgrund ihrer mangelnden Steroidansprechbarkeit und dem Fehlen randomisierter klinischer Studien. Dies unterstreicht das dringende Bedürfnis nach sowohl kurativen als auch zielgerichteten Therapien. EBA wird durch pathogene Autoantikörper charakterisiert, die Typ-VII-Kollagen (COL7) in der Basalmembran der Haut angreifen, was zu einer Aktivierung des Komplementsystems, Freisetzung von Zytokinen und Rekrutierung von Leukozyten führt. Hauptsächlich setzen Neutrophile, die durch Immunkomplexe aktiviert werden, reaktive Sauerstoffspezies (ROS) und Proteasen frei, die zu Blasenbildung führen. Die Rolle von IgG2 und seiner Glykosylierung bei EBA ist noch nicht ausreichend verstanden.
In dieser Arbeit zeigten Experimente an unterschiedlich glykosylierten anti-COL7 IgG2-IKs, dass EndoS-behandelte IgG2-IKs die Neutrophilenadhäsion und ROS-Freisetzung signifikant reduzierten. Entsprechend wiesen proinflammatorische degalaktosylierte IgG2-IKs eine höhere Adhäsion und ROS-Freisetzung im Vergleich zu antiinflammatorischen Glykoformen auf. PamGene-Analysen zeigten, dass im Gegensatz zu IgG1, IgG2-basierte IKs die pathogenen Phosphoinositid 3-Kinase (PI3K)/AK-Strain-Transforming (AKT)/mammaliane Ziel von Rapamycin (mTOR)- oder die cyclin-abhängigen Kinase (CDK)-Signalwege nicht aktivierten. Proinflammatorische degalaktosylierte Glykoformen wiesen eine höhere Kinaseaktivierung auf, während antiinflammatorische Formen weniger hochregulierte Kinasen zeigten. Alle IgG2-basierten Glykoformen regulierten die Casein-Kinase 1 epsilon hoch, insbesondere EndoS- und galaktosylierte Formen, was auf eine potenzielle antiinflammatorische Rolle, möglicherweise über das Wnt-Signalwegsystem, hinweist. IgG2-IKs regulierten auch nicht die Spleen-Tyrosinkinase (Syk) hoch, was mit Befunden übereinstimmt, dass Syk-defiziente Neutrophile in murinen EBA-Modellen vor der Krankheit schützen.
Zusammenfassend hemmten diese Glykoformen effektiv wichtige neutrophile Funktionen. Die identifizierten Signalwege deuten auf eine potenziell protektive Rolle der IgG2-IK-Stimulation bei neutrophilen-vermittelten Entzündungen und Gewebeschäden hin und machen Glykoengineering zu einer vielversprechenden Option für die EBA-Therapie.
Schlagwörter
glycosylation, antibodies, IgG, IgG2, neutrophils, kinases, eba, col7, pamgene
Zitierform
Institut/Klinik
Lübecker Institut für Experimentelle Dermatologie