CD22-B細胞受體輔因子
日期：2019-11-18 11:05:29
Autolus Therapeutics 是一家臨床階段的生物制藥公司，開發用于治療癌癥的下一代程序化T細胞療法。2019年4月23日，該公司宣布FDA已授予AUTO3藥物名稱。AUTO3用于逆轉錄病毒載體遺傳修飾的自體富集T細胞以靶向CD19和CD22兩種嵌合抗原受體，用于治療急性淋巴細胞白血病。這一T細胞治療法的出現，無疑是給了CAR-T細胞治療研發人員一劑強心劑。截止到2019年11月，與CD22相關的臨床研究已近108項。那究竟什么是CD22，主要的功能和作用機制又是什么？本文將從以下幾個方面對CD22進行介紹：
1. CD22是什么？
CD22，又被稱為Siglec-2，普遍存在于正常B細胞和B細胞惡性腫瘤中。CD22主要表達于成熟B細胞，是具有調控B細胞激活作用的細胞表面粘附分子，有助于B細胞對抗原反應敏感性的控制[1][2][3]。Tedder TF團隊進一步證明了CD22表達在B細胞中具有特異性，并且在小鼠和人類中都受到發育調控[4]。如Figure 1所示，CD22可在原B細胞和前B細胞中表達，并逐漸轉移到細胞表面，但是表達水平低；在IgM+和IgD+的成熟B細胞高表達，在濾泡性B細胞、套細胞、邊緣區B細胞也高表達，但最終在CD27+記憶B細胞，尤其是漿細胞中，表達下調[5]。此外，最近的研究發現，在小鼠腸酸性粒細胞也觀察到了CD22表達，這是一種新型的表達模式，表明CD22可能具有嗜酸性粒細胞調節功能[6]。
Figure 1. CD22 protein expression during B-cell development and activation.
2. CD22的結構
如Figure 2所示，人類CD22基因位于19號染色體長臂(19q13.1)，至少有15個外顯子，其中外顯子4-10編碼單鏈Ig域，外顯子11-15編碼跨膜結構域和胞內結構域。
Figure 2. CD22 chromosomal location and organization.
CD22蛋白是I型跨膜蛋白，分子量為140 kDa，是唾液酸結合的免疫球蛋白樣凝集素家族的重要成員。CD22的胞外域包含七個Ig域（Figure 3），最遠端的V-set Ig域在結合α2,6唾液酸(α2,6sia)配體中起主要作用，相連的C2-set Ig域的功能可能是允許V-set Ig域正確折疊[7][8]。CD22的胞內域包括免疫受體酪氨酸抑制基序(ITIM)和免疫受體酪氨酸活化基序(ITAM)[9]。Ig樣結構域1和2包含配體結合區； 當六個保守的酪氨酸殘基中的一個或多個被磷酸化時，各種效應分子被募集到胞質域。CD22α和CD22β是CD22的兩種亞型，其胞外域分別有5個和7個Ig域，這兩種cDNA亞型來源于同一基因的不同拼接。
Figure 3. CD22 structure.
3. CD22的配體與信號通路
3.1 CD22的配體
CD22可以與含唾液酸的細胞相互作用，包括T細胞、B細胞、中性粒細胞、單核細胞和紅細胞[10][11]。其中能與CD22胞外配體結合域相互作用的B細胞表面唾液酸配體為順式配體，其他細胞表面配體則為反式配體。CD22通過順式作用與B細胞表面的配體結合，通過反式作用與其他細胞表面配體、可溶性糖蛋白或細胞連接的抗原結合[12]。
順式配體是CD22的主要結合配體，也是CD22活性的重要調節劑。CD22作為B細胞受體(BCR)的一個共受體，通過抗原引起CD22與BCR交聯，觸發CD22磷酸化，使下游信號蛋白去磷酸化和失活，從而抑制BCR信號傳導，是抑制BCR的必需因子。CD22的反式作用可能介導細胞間交聯、控制B細胞黏附和遷移，并對T細胞信號傳導有重要意義。大多數B細胞表面的CD22呈遮蔽態，限制它們與反式配體的作用，除非細胞經過唾液酸酶或高碘酸鹽預處理，才能結合外源性唾液酸。非遮蔽態CD22可能促進其與反式配體或順式配體的特殊亞基(可能包括BCR)作用。
3.2 BCR調節機制及下游信號通路
CD22對B細胞信號傳導的調節能力由CD22與BCR的遠近決定，同時也受細胞外相互作用的控制。CD22是BCR的一個共受體，通過抗原或抗Ig引起CD22與BCR交聯。CD22與BCR交聯后會集中到脂筏上，然后Lyn會磷酸化CD22的酪氨酸殘基[13][14]。磷酸化后，這些酪氨酸殘基會變成下游信號分子SH2結構域的結合位點，這些分子會進一步激活其他信號傳導分子（Figure 4）。例如Src同源性磷酸酶1（SHP-1）蛋白，主要作用是去磷酸化BCR，從而下調BCR信號并調節Ca2+信號轉導[15]。
SHP-1的作用對象包括CD19和SLP65/B細胞接頭蛋白（BLNK）[16]。其中SLP65/BLNK可形成一個支架并關聯多個信號分子，包括Vav-1、Bruton酪氨酸激酶（Btk）和磷脂酶Cγ2（PLCγ2）。PLCγ2將磷脂酰肌醇4,5-雙磷酸酯（PtdIns（4,5）P2）轉化為1,4,5-三磷酸肌醇（Ins（1,4,5）P3）和二酰基甘油（DAG）。Ins（1,4,5）P3可通過多種途徑促進Ca2+從細胞內存儲的釋放，包括Ca2+釋放激活通道（CRAC）活化、核因子κB（NF-κB）激活，T細胞和因子（NFAT）活化及胞外信號調節激酶信號通路。
Figure 4. Intracellular signaling pathways of CD22
4. CD22與疾病
在第三部分中已經提到，CD22 分子對BCR復合物識別抗原產生的信號起抑制作用[16]。該抑制作用在CD22缺陷小鼠的研究實驗中得到了進一步驗證[17]。CD22缺陷小鼠的B細胞均表現出輕微活化狀態，high IgD、low IgM的成熟B細胞比例增高，B細胞表面IgM (sIgM)水平降低，IgM的分泌增加，MHC II類分子表達量增加，B細胞激活的閾值下調[18]。作為限制B細胞的抗原，CD22為治療自身免疫疾病和血液癌癥中的B細胞失調提供了有效靶點。
4.1 CD22與自身免疫性疾病
CD22通過與BCR交聯，抑制B細胞對自身抗原的反應，阻止自身反應性B細胞激活，從而抑制自身免疫性疾病的發生。CD22表達或功能受損在自身免疫性疾病的發病機制中起作用，如系統性紅斑狼瘡(SLE)、類風濕性關節炎(RA)等[19][20]。
SLE是一種常見的累及多臟器的慢性系統性自身免疫性疾病，其主要特征是多克隆B細胞異?；罨?、自身抗體產生、免疫復合物沉積，引起多臟器損傷。CD22缺陷小鼠的B細胞對受體信號的反應過度，BCR結合引起的Ca2+內流增加，使血清IgG抗dsDNA抗體滴度增加，這些抗體是多克隆起源的，存在不良變異和高親和力。
4.2 CD22與血液癌癥
在第一部分中，我們已經提到，CD22僅在成熟B細胞中表達。在大多數情況下，正常B細胞向腫瘤細胞轉化過程中CD22 分子依然表達。相關數據顯示，約60-80%的B細胞系淋巴瘤及白血病細胞表達CD22分子。目前除了化學療法、放射療法和裸mAb療法之外，放射免疫療法正在成為非霍奇金淋巴瘤患者的第四種治療方法。放射性標記的CD22 mAb在B細胞淋巴瘤診斷和分期中敏感度很高。131I或90Y標記的CD22 mAb（LL2，埃普拉單抗）與CD22細胞外第三個Ig結構域結合可以完全緩解由裸CD22 mAb（LL2）在體外介導的抗體和補體依賴性細胞毒性[21][22]。
5. CD22相關藥物研究進展
CD22分子是B細胞表面抑制性輔助受體之一，它與B細胞的發展、分化和功能有著密切的關系。CD22限制性地表達于成熟B細胞和大多數B淋巴瘤細胞表面。以CD22為靶點，進行腫瘤免疫治療已經成為免疫研究熱點之一。目前，關于CD22分子的免疫靶向治療，除了治療性抗體外，還有CAR-T細胞療法。截止到2019年11月，雖然CD22相關抗體藥物已批準上市的只有兩種，但關于CD22 CAR-T細胞治療和抗體藥物的臨床研究有近108項。FDA已批準上市的CD22相關藥物如下表所示：
| Target | Name | Product Name | Actions | Indication | Company | Approved Time |
|---|---|---|---|---|---|---|
| B-cell receptor CD22 | Inotuzumab ozogamicin | Besponsa | Antibody | relapsed or refractory CD22-positive B cell precursor acute lymphoblastic leukaemia | WYETH PHARMS INC | 08/17/2017 |
| B-cell receptor CD22 | Moxetumomab Pasudotox | Lumoxiti | Binder | Relapsed/Refractory Hairy Cell Leukemia | ASTRAZENECA AB | 09/13/2018 |
在研藥物：
| Target | Name | Product Name | Actions | Indication | Company | Phase |
|---|---|---|---|---|---|---|
| B-cell receptor CD22 | Epratuzumab | / | Antibody | Investigated for use/treatment in leukemia (lymphoid), lymphoma (non-hodgkins), and systemic lupus erythematosus | UCB Pharma | Phase II |
在研CAR-T細胞治療詳情請點擊這里：https://clinicaltrials.gov/ct2/results?cond=&term=CD22&cntry=&state=&city=&dist=.
CD22蛋白
Recombinant Human B-cell receptor CD22(CD22),partial (Active) (Code: CSB-MP004900HU)
(Tris-Glycine gel) Discontinuous SDS-PAGE (reduced) with 5% enrichment gel and 15% separation gel.
Immobilized CD22 at 2 μg/ml can bind Anti-CD22 rabbit monoclonal antibody, the EC50 of human CD22 protein is 4.034-4.800 ng/ml.
References
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