Ancell抗CD64(FcRI)F(ab')2用于阻斷調(diào)理血小板的吞噬作用
本研究著眼于抗血小板抗體糖基化對輸血患者巨噬細胞介導(dǎo)的吞噬清除能力的影響??笴D64單克隆抗體的F(ab')2用作體外吞噬阻斷對照。
“單核細胞來源的巨噬細胞用不同糖基化的抗HLA hIgG1調(diào)理的血小板的吞噬作用”Thijs L,Gesture Vidarsson等。
單核細胞來源巨噬細胞用不同糖基化的抗HLA hIgG1調(diào)理的血小板的吞噬作用
免疫介導(dǎo)的血小板難治性 (PR) 仍然是血小板輸注情況下的一個重大問題,主要由針對 I 類人白細胞抗原 (HLA) 的同種異體抗體的存在引起。用這些同種抗體調(diào)理供體血小板可通過多種機制(包括抗體依賴性細胞吞噬作用 (ADCP))在輸血后快速清除。有趣的是,并非所有同種異體免疫患者都會對不匹配的血小板輸注產(chǎn)生PR,這表明患者之間HLA特異性IgG反應(yīng)存在差異。以前,我們觀察到抗HLA抗體的糖基化譜在PR患者之間差異很大,特別是在Fc半乳糖基化,唾液酸化和巖藻糖基化方面。在目前的研究中, 我們研究了不同F(xiàn)c糖基化模式對單核細胞來源的人巨噬細胞吞噬調(diào)理血小板的影響,已知對補體沉積和FcγR結(jié)合的影響。我們發(fā)現(xiàn),單核細胞來源的M1巨噬細胞對抗體和補體調(diào)理的血小板的吞噬作用不受這些定性IgG-聚糖差異的影響。
血小板輸注是一種經(jīng)常給藥的治療方法,可降低血小板減少癥患者的死亡率和出血性并發(fā)癥。血小板輸注的一個主要問題是血小板難治性(PR),這是指多次血小板輸注后血小板計數(shù)增加不足。PR 的發(fā)病率范圍為 5%-15%,因患者特征和血小板制品制備而異 [報價單1–4].在大約 20% 的 PR 病例中,血小板清除是免疫介導(dǎo)的,主要是由針對 I 類人白細胞抗原 (HLA) 的同種抗體的存在引起,偶爾還有人血小板抗原 (HPA) [報價單5–9].用這些同種抗體調(diào)理供體血小板可在輸血后不久通過抗體依賴性細胞毒性 (ADCC)、補體依賴性細胞毒性 (CDC) 和/或抗體依賴性細胞吞噬作用 (ADCP) 導(dǎo)致清除 [報價單10–16].目前對于大量輸血的同種異體免疫患者,目前的主要管理策略是廣泛匹配血小板輸注產(chǎn)品,以防止 PR 和隨后的更差臨床結(jié)局 [報價單7–9].有趣的是,并非所有同種異體免疫患者都會因血小板輸注不匹配而發(fā)生 PR [報價單17,報價單18],提示患者之間HLA特異性IgG反應(yīng)的定性特征差異。
所有 IgG 分子都含有保守的 N-位于Fc區(qū)位置297的連接聚糖,影響抗體的結(jié)構(gòu)和功能。該聚糖由 N-乙酰葡糖胺(GlcNAc)和甘露糖殘基,可以通過巖藻糖,平分GlcNAc和最多兩個半乳糖殘基拉長,兩者都可以被唾液酸殘基覆蓋??贵wFc糖基化變化很大,之前在感染和同種異體免疫的情況下已經(jīng)描述了改變的模式,已知這些改變會影響抗體效應(yīng)功能,從而影響相關(guān)免疫應(yīng)答的進展[報價單19–27].例如,巖藻糖殘基的缺失導(dǎo)致抗體與FcγRIIIa/b的結(jié)合親和力增加,這可能導(dǎo)致相關(guān)效應(yīng)功能增加,例如ADCC和ADCP [報價單19–22,報價單25,報價單28,報價單29].此外,半乳糖基化與補體活化特別相關(guān)[報價單21,報價單24,報價單30,報價單31].我們和其他人最近表明,半乳糖基化通過增強的六聚化增加了抗體激活經(jīng)典補體途徑的能力,這反過來又增加了補體沉積和CDC活性[報價單23,報價單30].唾液酸化略微增強補體活化,進一步增強[報價單21,報價單23,報價單32],而平分GlcNAc對補體活化和FcγR結(jié)合均無影響[報價單21].
之前,我們表征了在接受血小板輸注的血液腫瘤患者中檢測到的抗HLA I類抗體的糖基化譜[報價單33]和被診斷為 PR 的患者 [報價單20].抗HLA IgG特異性糖基化譜在患者之間差異很大。對于大多數(shù)患者,我們觀察到與總IgG相比,HLA特異性IgG的Fc半乳糖基化和唾液酸化增加。此外,少數(shù)患者(35 名患者中有 2 名)也產(chǎn)生了巖藻糖基化水平極低的抗 HLA 抗體 [報價單33].
在同種異體免疫和 PR 的背景下,輸注的血小板主要被認為是在用抗 HLA 或 -HPA 同種抗體調(diào)理后被脾臟中的單核巨噬細胞清除 [報價單8,報價單10,報價單11,報價單13,報價單34,報價單35].存在幾種途徑,其中吞噬細胞可以通過非調(diào)理和調(diào)理受體檢測其吞噬作用靶標。非調(diào)理受體對于識別病原體相關(guān)分子模式(PAMP)和凋亡細胞至關(guān)重要,而調(diào)理受體識別用調(diào)理素靶向清除的細胞,例如IgG和補體成分。識別IgG的最重要和有效的吞噬受體是FcγRI(CD64),F(xiàn)cγRII(CD32)和FcγRIII(CD16)和補體受體3(CR3或CD11b / CD18),用于識別iC3b和C3d [報價單36,報價單37].脾巨噬細胞具有高表達的CR3,F(xiàn)cγRI,F(xiàn)cγRII和FcγRIII[報價單14,報價單38–41].當血小板被IgG或補體成分調(diào)理時,血小板變得容易受到脾巨噬細胞表達的吞噬受體的結(jié)合,從而導(dǎo)致隨后的吞噬和破壞。血小板通過脾正弦的緩慢通過進一步增強了這一過程[報價單7,報價單11,報價單14].然而,補體系統(tǒng)受累以及血小板內(nèi)在因素(如血小板凋亡和調(diào)理作用時活化)最近也被提出與 PR 中血小板存活率降低有關(guān) [報價單12,報價單15,報價單35,報價單42–45].
有趣的是,對于抗體Fc糖基化對巨噬細胞使用不同糖基化的抗HLA同種抗體調(diào)理作用時血小板清除的影響知之甚少。特別是鑒于最近關(guān)于抗體Fc糖基化對FcγR結(jié)合和補體沉積的影響的發(fā)現(xiàn),重要的是要更深入地了解抗體Fc糖基化對同種異體免疫時PR中涉及的清除機制的影響。在目前的研究中,我們研究了已知影響補體沉積和FcγR親和力的不同F(xiàn)c糖基化模式對單核細胞來源的人巨噬細胞調(diào)理化血小板吞噬的影響。使用單核細胞來源的M1巨噬細胞,因為它們具有高表達水平的FcγR和CR3, 人脾巨噬細胞也高度表達。我們發(fā)現(xiàn),通過改變Fc糖基化譜增加補體沉積和/或FcγRIIIa/b親和力并不影響人單核細胞來源的巨噬細胞對IgG調(diào)理化血小板的吞噬作用。 體外 型。
在書面知情同意后,從匿名Sanquin獻血者獲得的血沉棕黃層中分離出單核細胞。血小板是從匿名健康志愿者的檸檬全血中分離出來的,并得到知情的書面同意。單核細胞和血小板不是從同一個個體獲得的。所有程序均由Sanquin道德咨詢委員會批準,并符合赫爾辛基宣言和荷蘭法規(guī)。
本研究中使用的抗HLA單克隆抗體的生產(chǎn)和糖工程技術(shù)已被詳細描述[報價單46–52].簡而言之,所有抗HLA mAb可變區(qū)域的蛋白質(zhì)序列用于組裝編碼全人IgG1和PG LA LA Fc突變體(P329 G,L234A和L235A)的pcDNA3.1表達載體,這些突變體不能結(jié)合補體和FcγR[報價單53].表達載體用于我們內(nèi)部HEK Freestyle系統(tǒng)中重組抗體的生產(chǎn)。為了獲得具有某些所需聚糖譜的抗體,在轉(zhuǎn)染之前/期間使用化學(xué)抑制劑2-脫氧-2-氟-L-巖藻糖(2FF,碳合成物)來減少fc巖藻糖基化和5 mM D-半乳糖(Sigma Aldrich),并編碼酶β-1,4半乳糖基轉(zhuǎn)移酶1(B4GALT1)和β-半乳糖苷α-2,6-唾液酸轉(zhuǎn)移酶1(ST6GALT1)的構(gòu)建體,以增加半乳糖基化和唾液酸化。轉(zhuǎn)染后6天純化單克隆抗體,并進行液相色譜-質(zhì)譜的IgG Fc糖基化分析[報價單46,報價單47,報價單54].
如前所述,通過IBIS M×96(IBIS技術(shù))上的表面等離子體共振(SPR)評估抗體與人FcγR類別的結(jié)合[報價單55,報價單56].使用連續(xù)流動微量觀察儀(Wasatch Microfluidics)將所有C端生物素化的hFcγR點到單個SensEye G-鏈霉親和素傳感器(Ssens)上,該傳感器允許同時測量每種抗體與所有hFcγR的結(jié)合親和力。生物素化的hFcγR以三倍稀釋度點樣,hFcγRIIa-H131,hFcγRIIIa-F158,hFcγRIIIb-NA1和hFcγRIIIb-NA2從30 nM到1 nM,hFcγRIIa-R131和hFcγRIIb的稀釋范圍為10 nM至0.3 nM,在補充有0.075%吐溫-80(VWR,M126-100 ml),pH 7.4的PBS中,hFcγRIIIa-V158的范圍為100 nM至3 nM。每個樣品后用10nM Gly-HCl,pH 2.0進行再生。解離常數(shù)(KD)使用Rmax = 500的平衡擬合計算。 所有結(jié)合數(shù)據(jù)的分析和計算均使用洗滌器軟件版本2(生物軟件)和Excel完成。
使用CD14+磁性微珠分離(Miltenyi Biotec)從血沉棕黃層衍生的PBMC中分離單核細胞,隨后冷凍直至如前所述進一步使用[報價單44,報價單57].采用流式細胞術(shù)測定單核細胞純度,為>90%。單核細胞分化為單核細胞來源的巨噬細胞,如所述[報價單58].簡而言之,單核細胞在第0天解凍并在24孔培養(yǎng)板(0.25x106 每孔單核細胞)在 IMDM 1640(龍沙)中存在 10 ng/mL 粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子(GM-CSF、CellGenix),含有 10% 胎牛血清 (Bodinco) 100 U/mL 青霉素和 100 U/mL 鏈霉素(均為 Gibco),CO 為 5% CO2 37°C. 細胞共培養(yǎng)9天,培養(yǎng)第3天加入新鮮培養(yǎng)基和GM-CSF。
通過離心枸櫞酸全血,從富血小板血漿(PRP)中分離出具有已知HLA分型的健康志愿者的血小板 g 20分鐘,使用前面描述的方法進行優(yōu)化以避免血小板活化[報價單12,報價單16].此后,10 體積% ACD(酸性檸檬酸鹽葡萄糖,85 mM Na3-檸檬酸鹽·2 H2O, 71 mM檸檬酸·H2O和111mM D-葡萄糖)加入。PRP離心(850 g 8分鐘),并用洗滌緩沖液(WB;36mM檸檬酸·H2O,103 mM NaCl,5 mM KCl,5 mM EDTA,5.6 mM D-葡萄糖,pH 6.5)。將血小板濃度設(shè)置為6×108 PBS中的細胞/ mL,并在室溫下與3.75μM PKH26(西格瑪奧爾德里奇)在輥組上孵育20分鐘。加入10體積%FCS終止標記過程,用WB洗滌標記的血小板并重懸于PBS + 0.5%BSA中。5 × 106 將血小板與等體積的重組抗HLA抗體一起孵育,并在室溫下混合補體足夠的人血清30分鐘。對于某些條件,將血清在56°C下預(yù)孵育30分鐘以滅活補體。用PBS + 0.5%BSA + 5 mM EDTA洗滌血小板3次,并重懸于巨噬細胞培養(yǎng)基中。補體沉積(C3b)通過用抗補體C3b/iC3b-APC抗體克隆染色一小部分血小板來評估補體沉積(C3b):3E7/C3b(1/250,生物傳奇)
對于吞噬作用測定,將調(diào)理的血小板在37°C下與同種異體巨噬細胞以1:40巨噬細胞:血小板比例孵育30分鐘。對于某些條件,將巨噬細胞在室溫下與10μg/ mL FcγR封閉抗體(抗CD16,抗CD32和/或抗CD64)和同種型對照預(yù)孵育30分鐘??笴D64(克隆10.1,阻斷FcγRI)作為f(ab')2片段從Ancell公司訂購,而抗CD32(克隆AT10,阻斷FcγRIIa/b/c),抗CD16(克隆3G8,阻斷FcγRIIIa/b)和同種型(抗生物素)被克隆并生產(chǎn)為hIgG1 N297A P329 G,L234A和L235A,使它們無法結(jié)合C1q和FcγRs [報價單53].此后,用PBS洗滌細胞并使用130mMli多卡因(Sigma Aldrich)和10mM EDTA(默克)收獲。收獲后,將巨噬細胞保持在冰上,并用冰冷的PBS + 0.5%牛血清白蛋白(BSA,Sigma Aldrich)+ 2 mM EDTA(默克)洗滌,隨后用冰冷的PBS洗滌。收獲后,將細胞用3.7%多聚甲醛(Sigma Aldrich)在PBS中固定在室溫下15分鐘。接下來,用PBS + 0.5%BSA洗滌細胞,并使用APC標記的抗HLA-DR(克隆L243,BD Biosciences)和BV421標記的抗CD42a(克隆ALMA.16,BD Biosciences)染色20分鐘在PBS + 0.5%BSA的室溫下。用PBS + 0.5%BSA洗滌細胞,并使用BD LSR II流式細胞儀和成像流式細胞術(shù)(ImageStreamX Mark II成像流式細胞術(shù),默克密理博)進行分析。使用Flowjo v 10.8.1分析流式細胞術(shù)數(shù)據(jù); 基于FSC / SSC,單細胞和HLA-DR+對細胞進行門控,之后對PKH26標記的血小板和抗CD42a-BV421(PKH26+ CD42a-:吞噬;PKH+ CD42a+:結(jié)合的血小板;補充圖S3A)。使用IDEAS v6軟件分析成像流式細胞術(shù)數(shù)據(jù),涉及對門細胞的縱橫比強度/面積Ch01進行門控,隨后對焦點細胞(梯度RMS Ch01)和HLA-DR+細胞進行門控巨噬細胞,之后對PKH26標記的血小板和抗CD42a-BV421陽性細胞進行門控(補充圖S3B)。 使用IDEAS v6軟件分析成像流式細胞術(shù)數(shù)據(jù),涉及對門細胞的縱橫比強度/面積Ch01進行門控,隨后對焦點細胞(梯度RMS Ch01)和HLA-DR+細胞進行門控巨噬細胞,之后對PKH26標記的血小板和抗CD42a-BV421陽性細胞進行門控(補充圖S3B)。 使用IDEAS v6軟件分析成像流式細胞術(shù)數(shù)據(jù),涉及對門細胞的縱橫比強度/面積Ch01進行門控,隨后對焦點細胞(梯度RMS Ch01)和HLA-DR+細胞進行門控巨噬細胞,之后對PKH26標記的血小板和抗CD42a-BV421陽性細胞進行門控(補充圖S3B)。
統(tǒng)計分析在Windows版GraphPad Prism 8.02(263)中執(zhí)行。使用普通單因素方差分析和鄧尼特多重比較檢驗分析條形圖。重要性水平設(shè)定為 p ≤ .05.*、**、*** 和 **** 表示統(tǒng)計顯著性 p 分別為<.05、≤.01、≤.001和≤.0001。
為了確定抗HLA同種抗體的Fc糖基化對補體和/或FcγR介導(dǎo)的血小板吞噬作用的影響,建立了監(jiān)測人單核細胞來源巨噬細胞吞噬血小板吞噬作用的系統(tǒng)。糖基化譜改變的抗HLA單克隆抗體(mAb)(補充圖S1A-C)如下所述[報價單46,報價單47]并進行基于液相色譜-質(zhì)譜的IgG Fc糖基化分析,以確認預(yù)期的糖基化曲線(補充圖S1D)。
將血小板與未修飾和糖工程化的抗HLA hIgG1 mAb(SN230G6、SN607D8和W6/32)在補體充足血清存在下孵育,從而實現(xiàn)抗體和補體調(diào)理。只有SN230G6和SN607D8抗體的組合導(dǎo)致強烈的C3b沉積,盡管泛HLA I類識別W6/32(補充圖S1B)自行引起補體沉積(補充圖S1E),與我們之前的觀察結(jié)果一致[報價單47].半乳糖基化和唾液酸化升高的抗體顯著增強了補體沉積。mAb的巖藻糖基化對補體沉積沒有影響(補充圖S1E)。PG LALA Fc突變體,不能結(jié)合C1q和FcγR[報價單53],也沒有熱滅活血清(HI血清)導(dǎo)致C3b沉積(補充圖S1F)。通過SPR陣列評估了這些糖工程抗體與人FcγR的結(jié)合,證實了FcγRIIIa/b的親和力增加,而FcγRIIa/b的親和力差異沒有觀察到(補充圖S2)。
調(diào)理的PKH26標記的血小板與單核細胞來源的M1樣巨噬細胞(圖 1A).這些分化的巨噬細胞表達所有類別的FcγR(FcγRI(CD64),F(xiàn)cγRII(CD32),F(xiàn)cγRIII(CD16))以及CR3(CD11b / CD18)(圖1B),所有參與吞噬作用的關(guān)鍵受體[報價單8,報價單11,報價單36,報價單37,報價單59].使用成像和常規(guī)流式細胞術(shù)測定血小板的內(nèi)化(門控策略分別在補充圖S3A和3B中描述)。血小板特異性標志物CD42a用于檢測巨噬細胞外部的血小板(圖1C).大多數(shù)血小板陽性(PKH+)巨噬細胞是CD42a-。此外,使用成像流式細胞術(shù)顯示,大多數(shù)PKH+ CD42a +事件由同時具有吞噬作用(PKH + CD42a-)和結(jié)合(PKH+ CD42a +)血小板的巨噬細胞組成,表明總PKH+區(qū)室與血小板吞噬的定量相關(guān)(圖 1D-E 和補充圖S3A,下面板)。因此,通過常規(guī)流式細胞術(shù)分析PKH+巨噬細胞的總區(qū)室以評估血小板吞噬作用,因為排除PKH + CD42a +事件會導(dǎo)致吞噬效率的低估。
與未調(diào)理的血小板(圖 2A,B).以抗體濃度依賴性方式觀察吞噬作用,吞噬細胞MQ的最大百分比為1μg/mL。盡管半乳糖基化和唾液酸化水平升高的糖工程mAb顯著增強了血小板上的補體沉積(補充圖S1E),但這些并沒有導(dǎo)致更高水平的后續(xù)吞噬作用(圖2C).此外,用非糖基化IgG調(diào)理,這增加了對FcγRIII的親和力([報價單21]和補充圖S2),與未修飾的抗體(圖2C).此外,將血小板與單獨的未修飾抗HLA單克隆抗體SN230G6或SN607D8孵育可增強吞噬作用(補充圖S4A-B),并且不受抗體Fc聚糖修飾的影響(補充圖S4C-D)。與SN230G6 + SN607D8組合類似,與未調(diào)理的血小板相比,將血小板與泛HLA I類抗體W6/32孵育導(dǎo)致吞噬作用顯著增加(圖 2D,E).以抗體濃度依賴性方式觀察吞噬作用,不受任何抗體聚糖修飾(圖 2E,F(xiàn)).這些結(jié)果表明,觀察到的吞噬作用主要不是通過補體受體或FcγRIIIa/b介導(dǎo)的。
與此一致,用HI血清調(diào)理的血小板不會導(dǎo)致巨噬細胞吞噬作用減弱(圖2G).然而,用PG LA LA Fc突變體進行血小板調(diào)理作用顯著消除了吞噬作用(圖2G),提示吞噬作用依賴于 FcγR,但與補體無關(guān)。在W6/32中觀察到相同的趨勢,其吞噬作用似乎不受HI血清(圖2H).然而,必須注意的是,在補體充足血清存在的情況下,將血小板與未修飾的W6/32抗體孵育僅會導(dǎo)致低C3b沉積(補充圖S1E)。
為了初步評估哪種FcγR可能參與抗HLA調(diào)理血小板的吞噬作用,使用了FcγR阻斷抗體。雖然阻斷FcγRII或FcγRIII導(dǎo)致吞噬作用的減少可以忽略不計,但單獨阻斷FcγRI或與FcγRII和FcγRIII聯(lián)合阻斷,導(dǎo)致單核細胞衍生巨噬細胞對調(diào)理血小板的吞噬作用降低(補充圖S4E-F)。我們假設(shè)在阻斷FcγRI時,對于用低巖藻糖化抗體調(diào)理的血小板,對FcγRIII的親和力增加可能會變得明顯。引人注目的是,F(xiàn)cγRI阻斷抗體的存在似乎不會影響低巖藻糖基化W6/32抗體的吞噬作用(補充圖S4G)。
Ancell抗人Fc受體抗體,F(xiàn)ab,F(xiàn)(ab')2,偶聯(lián)物
抗CD16 (FcgRIII)
抗CD32 (FcgRII)
抗CD64 (FcgRI)
Ancell 著名的專注做人種屬的流試抗體提供商。
上海牧榮生物科技有限公司
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