Potential und gegenseitige Beeinflussung von verschieden N-glykosylierten murinen und humanen IgG und IgA Subklasse Antikörpern bei der IgG-vermittelten Anaphylaxie

IgE-Antikörper induzieren Allergien und im schlimmsten Fall systemische Anaphylaxien, indem sie über den IgE-Rezeptor (R) auf z.B. Mastzellen die Ausschüttung von Histamin provozieren. Eine IgE-vermittelte Allergie kann durch IgG, das z.B. auch bei einer Allergen-spezifischen Immuntherapie (AIT) entsteht, über Antigen-Maskierung und Vernetzung des IgE-R mit dem inhibitorischen IgG-R FcyRIIb inhibiert werden.Bei höheren Allergendosen wie z.B. auch bei der Verabreichung von Biologika-Medikamenten besteht allerdings die Gefahr, dass das IgG selbst eine allergische Reaktion über aktivierende FcyR induziert, was hier weiter untersucht werden soll.Die IgG-Effektorfunktion ist abhängig von dessen Subklasse und Art der Fc N-Glykosylierung. Nicht-galaktosyliertes IgG ist assoziiert mit pro-inflammatorischen Effektorfunktionen, wohingegen galaktosyliertes plus terminal sialyliertes IgG weniger oder gar anti-inflammatorisch wirkt. Verschieden glykosyliertes IgG interagiert dabei mit klassischen FcyR und je nach terminalem Zuckerbaustein mit C-Typ Lektin-R. IgA hat mehrere Fc N-Glykosylierungsstellen, doch deren Einfluss auf die Effektorfunktion ist unklar. Wir konnten zeigen, dass- Immunisierungen von Mäusen mit Proteinantigenen und verschiedenen Adjuvantien unterschiedliche IgG Subklassen und Fc N-Glykosylierungen induzieren, und diese IgG Kompositionen unterschiedliche IgG-vermittelte Anaphylaxie-Potentiale besitzen (Oefner et al, 2012; Hess et al, 2013; Epp et al, 2017).- IgG-vermittelte Anaphylaxien entsprechend von deren Subklasse und Art der Fc N-Glykosylierung abhängt; dabei verringert die Sialylierung das Anaphylaxie-Potential vor allem von IgG1 (das funktionell dem humanen IgG4 ähnelt) und von IgG2b (aber kaum von IgG2a, das funktionell dem humanen IgG1 ähnelt) über den C-Typ Lektin-R SignR1 (Epp et al, 2017).- sialyliertes murines IgG1 und IgA zusätzlich eine durch niedrig-galaktosyliertes IgG2b-vermittelte Anaphylaxie inhibiert.- eine konventionelle AIT mit Birkenpollenextrakt und dem Adjuvans Alum erst IgG1 und dann IgG4 induziert, das sialyliert ist und anti-inflammatorisch wirkt (Epp et al, 2017).Hier soll die Rolle und gegenseitige Beeinflussung von unterschiedlich glykosylierten murinen und humanen IgG und IgA Subklassen im IgG-vermittelten Anaphylaxie-Mausmodell, inklusive humanisierten Mäusen, weiter untersuchen werden; z.B. soll analysiert werden,- auf welchen Zellen SignR1 für den inhibitorischen Effekt der Sialinsäure verantwortlich ist; dabei soll auch die Rolle von Thrombozyten untersucht werden, dessen Aktivierung kürzlich als initialer Akt der IgG-Anaphylaxie beschrieben wurde.- ob die Sialylierung auch das Anaphylaxie-Potential von humanem IgG4 stärker hemmt als das von humanem IgG1.- ob auch sialyliertes humanes IgG4 und IgA eine humane IgG1-vermittelte Anaphylaxie hemmen kann und wie.Diese Arbeiten werden dazu beitragen, das Risiko einer allergischen Reaktion oder den Erfolg einer AIT besser abschätzen zu können.

IgE-Antikörper induzieren Allergien und im schlimmsten Fall systemische Anaphylaxien, indem sie über den IgE-Rezeptor (R) auf z.B. Mastzellen die Ausschüttung von Histamin provozieren. Eine IgE-vermittelte Allergie kann durch IgG, das z.B. auch bei einer Allergen-spezifischen Immuntherapie (AIT) entsteht, über Antigen-Maskierung und Vernetzung des IgE-R mit dem inhibitorischen IgG-R FcyRIIB inhibiert werden. Bei höheren Allergendosen wie z.B. auch bei der Verabreichung von Biologika-Medikamenten besteht allerdings die Gefahr, dass das IgG selbst eine allergische Reaktion über aktivierende FcyR induziert. Die IgG Fc-vermittelte Effektorfunktion ist abhängig von dessen Subklasse und Art der Fc N-Glykosylierung. Nicht-galaktosyliertes IgG ist assoziiert mit pro-inflammatorischen Effektorfunktionen, wohingegen galaktosyliertes plus terminal sialyliertes IgG mit weniger oder gar anti-inflammatorischen Wirkungen assoziiert wird. Verschieden glykosyliertes IgG interagiert dabei mit klassischen FcyR und je nach terminalem Zuckerbaustein mit C-Typ Lektin-R. IgA hat mehrere Fc N-Glykosylierungsstellen, jedoch ist deren Einfluss auf die Effektorfunktion noch unklarer. In diesem Projekt sollte die Rolle der IgG und IgA Subklasse und deren Fc Sialylierung auf eine Antikörper-vermittelte passive systemische Anaphylaxie (PSA) weiter untersucht werden. Bei diesem Modell wird ein „Allergen“-spezifischer Antikörper intravenös appliziert, und durch eine spätere intravenöse Applikation des „Allergens“ eine systemische allergische Reaktion (Anaphylaxie) ausgelöst, die über den Grad des Temperaturabfalls der Körpertemperatur bestimmt werden kann. Die Arbeiten haben gezeigt, dass eine IgG-vermittelte PSA eher unabhängig vom Sialylierungsgrad des „Allergen“-spezifischen IgGs war, und viel mehr vom Sialylierungsgrad des „Allergen“-unspezifischen Gesamt-Blut-IgGs abhängig war. Wie bei der Behandlung einer inflammatorischen Autoimmunerkrankung konnte die PSA durch Erhöhung des Sialylierungsgrads des Gesamt-Blut-IgGs die Anaphylaxie verringert werden. Dies konnte z.B. mit gepooltem humanen IgG von gesunden Spendern (IVIG; intravenöses Immunglobulin (relativ hoher Sialylierungsgrad)) als auch mit sialyliertem, aber kaum mit nichtsialyliertem „Allergen“-unspezifischen murinen IgG1 erreicht werden. IVIG als auch sialyliertes murines IgG1 regulierten dabei über den C-Typ Lektin Rezeptor SignRI den inhibitorischen IgG-R FcyRIIB hoch. Entsprechend konnte eine IgG (über FcγRIIB)-kontrollierte IgE-vermittelte PSA veringert werden. „Allergen“-unspezifisches murines IgG2a zeigte diese inhibitorische Wirkung nicht. Weiterhin zeigte sialyliertes, aber kaum nicht-sialyliertes murines IgA eine inhibitorische Wirkung im PSA Modell. Zusammenfassend deuteten diese Ergebnisse darauf hin, dass die Stärke einer IgG-vermittelten als auch einer IgG (über FcγRIIB)-kontrollierten IgE-vermittelten Allergischen Reaktion von der Gesamt-Blut-IgG Sialylierung eines jeden Einzelnen abhängt bzw. darüber (therapeutisch) beeinflusst werden könnte.