撰文丨王聪
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
免疫球蛋白 E(Immunoglobulin E,IgE)是循环系统中含量最少的抗体类型。然而,它在哮喘、食物过敏以及其他影响全球约三分之一人口的过敏性疾病中发挥着重要作用。在过敏个体接触过敏原时,过敏原会被其组织肥大细胞和血液嗜碱性粒细胞表面的高亲和力受体 FcεRI 上结合的特异性 IgE 识别。这会促使这些细胞脱颗粒,并释放预先形成的和新合成的介质,包括组胺。这种反应是大多数过敏症状的核心,并可能导致一种严重且可能致命的全身性过敏反应——过敏性休克。
奥马珠单抗(Omalizumab)是一种重组人源化抗 IgE 单克隆抗体,已获美国 FDA 批准用于治疗中重度过敏性哮喘和慢性自发性荨麻疹,还获批用于治疗食物过敏,这也是首个获批的用于治疗食物过敏的生物疗法。
抗 IgE 单克隆抗体成本高昂,且需要频繁输注(两周注射一次)才能维持临床疗效,导致其使用仅限于少数症状最严重的患者。因此,尽管 IgE 在过敏和过敏性休克中已被证实为有效的治疗靶点,但仍需开发其他策略来阻断该分子以实现长期治疗效果。鉴于奥马珠单抗重复给药长达 8 年在患者身上未显示出不良影响,因此,可以考虑为患者接种靶向 IgE 的疫苗,作为一种比治疗性单克隆抗体成本更低、负担更小的长期治愈性和预防性策略。
2025 年 12 月 3 日,法国 Neovacs 公司、图卢兹大学、巴斯德研究所等机构的研究人员合作,在 Science 子刊Science Translational Medicine上发表了题为:A vaccine targeting human IgE induces long-term protection against anaphylaxis in humanized mice 的研究论文。
该研究开发了一种靶向人类免疫球蛋白 E(hIgE)的疫苗——IgE-K,该疫苗诱导了人源化小鼠对过敏性休克的长期保护作用,在长达一年时间里免受严重过敏反应的侵袭,证实了疫苗接种是预防过敏反应的一种经济且很有前景的方法。
据悉,研究团队计划在 2026 年启动 1 期临床试验,首批适应症为严重食物过敏和慢性自发性荨麻疹。
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今日发表于《科学转化医学》的一项研究显示,一种实验性疫苗能使转基因小鼠在长达一年的时间里免受严重过敏反应的侵袭。科学家们表示,这一发现表明,接种疫苗是预防过敏反应的一种很有前景的方法。
IgE 抗体附着在人体组织中的免疫细胞上,并在血液中少量循环。免疫细胞会对潜在威胁(例如病毒、寄生虫等)表面的蛋白质产生 IgE 抗体,这种抗体会让身体释放组胺,从而引发咳嗽、喘息和荨麻疹等症状。它还可能引发一种可能致命反应——过敏性休克,这是一种全身性反应,会导致舌头或喉咙肿胀、休克和呼吸困难。对于过敏人群来说,IgE 会对通常无害的蛋白质(例如花生、猫毛以及其他过敏原中的蛋白质)产生反应。
理想情况下,IgE 疫苗应能诱导产生出奥马珠单抗样抗体,这些抗体可中和游离 IgE 与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的高亲和力受体 FcεRI 的结合。人类 IgE(hIgE)的晶体结构显示,相对于 Cε4 结构域,Cε3 结构域可呈现“开放”或“闭合”构象,这些构象可调控 IgE 与 FcεRI 的结合。FcεRI 结合位点主要位于 Cε3 结构域,且仅在开放构象下可被接触。奥马珠单抗结合于两个 IgE Cε3 结构域上的对称位点,但并未直接遮蔽 IgE 上的 FcεRI 结合位点。相反,奥马珠单抗将 IgE 锁定在闭合构象中,从而抑制其与 FcεRI 的相互作用。
因此,一种能促进产生奥马珠单抗样抗体的 IgE 疫苗,若能将 IgE 捕获在其闭合构象中,也将有效阻断 IgE 与 FcεRI 的结合,从而诱导针对 IgE 依赖性过敏反应的长期保护作用。
在 IgE 重链中引入 Cys328→Ala(C328A)和 Gly335→Cys(G335C)的双重突变,可通过消除 328 位点半胱氨酸间的二硫键,并引入 335 位点半胱氨酸之间形成的工程化二硫键,从而将 IgE 永久锁定在闭合构象中。因此,我研究团队通过将 G335C 单点突变的 Cε3-Cε4 IgE 片段与白喉毒素无毒突变体 CRM197 偶联,将自身抗原嫁接到高度免疫原性的 CRM197 载体蛋白上,以诱导靶向自身抗原的自身抗体,从而开发了一种名为IgE-kinoid(IgE-K)的结合疫苗。
值得一提的是,CRM197 载体蛋白已应用于多种已获批的疫苗中,其生产工艺成熟,成本远低于单克隆抗体。
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接下来,研究团队构建了 IgE 及其受体 FcεRI 的双人源化小鼠模型,这些小鼠易患严重过敏反应。然后,研究团队在这些小鼠身上测试了 IgE-K 疫苗的效果。
结果显示,IgE-K 疫苗接种诱导了长期的抗人 IgE 中和抗体的产生,且未检测到任何不良反应(不会损害对寄生虫感染的免疫反应)。在接种 IgE-K 疫苗后长达 12 个月(52 周)的时间里,可在 IgE-K 疫苗接种的小鼠的血清中检测到较高水平的抗 IgE 抗体,其亲和力与获批的抗 IgE 单克隆抗体奥马珠单抗相似。此外,9 只未接种该疫苗的人源化 IgE/FcεRI 小鼠中有 8 只在接触过敏原 30 分钟内死亡,而接种该疫苗的人源化 IgE/FcεRI 小鼠仅表现出轻微的过敏反应迹象,无一死亡。
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这些结果表明,该研究开发的 IgE-K 疫苗,可实现 IgE 活性的长期降低,长期保护人源化小鼠免受过敏性休克,且未引发明显副作用,表明了 IgE-K 疫苗接种可能是一种预防过敏性休克及其他 IgE 介导的过敏反应的经济有效的长期治疗策略。
论文链接:
https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.ads0982
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