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科學篇之十三(第3節): 新生兒Fc受體(FcRn)

(2025-01-21 15:59:00) 下一個

新生兒Fc受體(FcRn)是IgG和白蛋白代謝的重要調節因子,它通過保護IgG抗體免於被降解,從而延長其在體內的半衰期(T1/2?)。

1. 結構:FcRn是由重鏈和β2-微球蛋白組成的異二聚體,屬於MHC I類家族。FcRn的結合位點位於IgG抗體的Fc段(恒定區),結合特性依賴於pH。FcRn在酸性環境(pH約6.0)中高親和力結合IgG,但在中性或堿性環境(pH約7.4)中親和力降低。這種特性是其功能的核心。

2. FcRn通過以下步驟保護IgG免於降解並延長其半衰期:

(1) IgG的內吞作用

循環中的IgG通過細胞表麵的非特異性內吞作用進入細胞(如內皮細胞或巨噬細胞)。

內吞小泡內環境為酸性(pH約6.0),FcRn在此環境下與IgG的Fc段結合。

(2) 防止溶酶體降解

在溶酶體形成之前,FcRn結合IgG並保護其免於被蛋白酶降解。

未結合FcRn的IgG則進入溶酶體,被分解為氨基酸。

(3) IgG的胞吐與回收

FcRn攜帶結合的IgG通過胞吐作用將其釋放回細胞外液。

在中性pH(血液和組織液的pH約為7.4)下,FcRn與IgG分離,IgG重新進入循環。

(4) 循環的持續回收

這種循環(內吞-保護-回收)可多次重複,有效延長IgG在體內的半衰期。

正常情況下,IgG的半衰期可長達21天,而其他大分子蛋白的半衰期通常為幾小時至幾天。

FcRn and its role as a therapeutic target

3. FcRn在抗體藥物中的應用

(1) 抗體藥物的半衰期延長:FcRn延長抗體半衰期的能力使其成為治療性抗體設計中的關鍵因素。為優化藥物效果,許多治療性抗體(如抗腫瘤或抗炎症抗體)在Fc段進行了改造以增強與FcRn的結合親和力(如pH 6.0下結合更強,pH 7.4下解離迅速)。

(2) Fc改造策略:通過基因工程在Fc段引入特定氨基酸突變(如M252Y/S254T/T256E突變),增強抗體與FcRn的結合。

雙特異性抗體:結合FcRn優化和靶向功能的設計,延長半衰期的同時提高治療效率。

4. FcRn與白蛋白的作用

除了IgG,FcRn還與血清白蛋白相互作用,延長其半衰期。白蛋白通過與FcRn結合避免被腎小球濾過和降解,從而維持其長達20天的半衰期。

5. FcRn在病理和治療中的作用

(1) 病理機製:在某些自身免疫性疾病中(如重症肌無力、係統性紅斑狼瘡),FcRn保護病理性IgG,導致其在體內蓄積,加重病情。

(2) FcRn抑製劑的治療策略:如Efgartigimod,通過競爭性抑製FcRn與IgG的結合,加速IgG(尤其是病理性IgG)的降解,從而緩解疾病(詳見下節)。

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