Baidu
map

免疫球蛋白深度解析:特性、功能与应用进展

2024-12-19 MedSci原创 MedSci原创 发表于上海

免疫球蛋白是由两条重链(H)和两条轻链(L)组成的异二聚体蛋白质,可分为免疫球蛋白A(IgA)、IgG、IgM、IgD和IgE五种类型。

血浆制品在现代医学中扮演着至关重要的角色,从先天性凝血因子缺乏到原发性免疫缺陷和被动免疫,血浆制品已被广泛用于多种疾病的治疗1,在维持生命功能、预防和治疗感染等方面发挥着不可替代的作用。而血浆制品的生产过程是一个复杂而精细的体系,需经过采集、分离、病毒灭活、血浆测试等一系列的处理步骤以确保最终产品的安全性和有效性。此外,随着技术的进步和临床需求的增加,血浆制品的纯化方法和制剂技术也在不断发展。目前在全球范围内,血浆制品行业有着众多关键参与者,如CSL、基立福、武田制药、奥克特珐玛、Biotest等,共同致力于推动血浆制品的研发、生产和技术进步。

血浆制品免疫球蛋白概述

血浆制品通常分为凝血因子、免疫球蛋白和人血白蛋白三类1。其中免疫球蛋白是由两条重链(H)和两条轻链(L)组成的异二聚体蛋白质,可分为免疫球蛋白A(IgA)、IgG、IgM、IgD和IgE五种类型2静脉注射用免疫球蛋白(IVIG)主要含有 98%的IgG、极小量IgA和IgM,具有非特异性抗炎和免疫调节作用,在 20世纪 80年代初首次被引入,用于治疗原发性体液免疫缺陷3。目前 IVIG已广泛应用于临床免疫缺陷病、特发性血小板减少紫癜、川崎病、慢性炎症性脱髓鞘性多发性神经病等治疗3,其在脓毒症等危重症中的应用也越来越普遍。

IgG vs IgM:结构功能差异

IgG和IgM作为免疫球蛋白两种最为重要的亚型,不仅在结构上各具特色,在功能上也存在显著差异(表1)。

表1  IgG和IgM对比4,5

IgG相比,IgM对抗原的结合力高出1,000倍,从而导致吞噬作用的速率提高了1006。并且IgMC1q的亲和力与IgG相比同样高出1,000倍,从而导致细菌裂解作用增强7。此外,IgM对临床相关内毒素具有中和活性6,7,还可以促进凋亡细胞的清除8。因此,富含IgM的IVIG可能有助于进一步提高治疗效果。目前各大血浆制品生产商均有提供各自研发的标准IVIG制剂,而富含IgM的强化免疫球蛋白制剂主要有Biotest的Pentaglobin(~12% IgM,~76%IgG,~12%IgA)9以及在研的Trimodulin (~23% IgM,~56%IgG,~21% IgA)10

标准IVIG vs. 富含IgM的强化IVIG:临床验证下的疗效差异

多项研究结果显示富含IgM的强化IVIG在脓毒症等危重症中具有显著疗效,证明其具有改善临床结局的确切作用。

  • 比标准IVIG相比,富含IgM的强化IVIG治疗成人及婴幼儿脓毒症的疗效更显著11

一项Meta分析共纳入31项随机对照临床试验(RCT),共涉及6276例脓毒症患者。结果显示:免疫球蛋白(包括标准IVIG及富含IgM的IVIG)治疗总体可降低死亡率(RR = 0.86, 95% CI: 0.77 ~ 0.95, P= 0.005)、住院时间(MD:-4.46, 95% CI: - 6.35 ~ - 2.57, P= 0.00001)和APACHE II评分(MD:-1.65, 95% CI: - 2.89 ~ - 0.63, P= 0.001)。其中富含IgM的IVIG的疗效更显著 (RR=0.55, 95% CI: 0.40−0.76;P= 0.0003),而标准IVIG的疗效与对照组比较无显著差异(RR=0.91, 95% CI: 0.81 ~ 1.02, P= 0.10(图1)。研究表明,IVIG在治疗成人及婴幼儿脓毒症中可降低死亡风险、缩短住院时间和改善APACHE II评分,且富含IgM的IVIG比标准IVIG疗效更显著。

图1 不同IVIG类型全因死亡率森林图

  • 与标准IVIG相比,富含IgM的强化IVIG在降低脓毒症和脓毒性休克患者死亡率方面临床效果更显著12,13

一项Meta分析共纳入27项RCT,共涉及2202例脓毒症/脓毒性休克患者12。结果显示:富含IgM的IVIG可以显著降低全因死亡风险(RR = 0.66,95% CI为0.51–0.84,P≤0.0009,图2),且与仅含IgG的制剂相比趋势更加明显(RR = 0.85,95% CI为0.73–0.99,P≤0.04)。表明,富含IgM的IVIG可使得脓毒症和脓毒性休克患者死亡风险降低34%。

图2脓毒症/脓毒性休克患者接受不同类型免疫球蛋白治疗的全因死亡率森林图

另一项Meta分析纳入了19项研究,共涉及1530例脓毒症/脓毒性休克患者13。综合分析结果显示:使用富含IgM的IVIG显著降低了脓毒症患者的死亡风险(RR:0.60; 95%CI:0.52-0.69, I2=0%,P< 0.00001,图3),显示出较高的临床有效性。此外,亚组分析进一步证实了,不同研究中的治疗持续时间(≤3天或>3天)、每日剂量(≤0.25 g/kg或>0.25 g/kg)、总剂量(<0.9 g/kg或≥0.9 g/kg)、对照组干预类型(安慰剂或人血白蛋白)、疾病严重程度(脓毒症/重症脓毒症/脓毒性休克)、以及不同严重程度评分(低APACHE II或SOFA得分与高得分)等因素均对强化IVIG疗效无显著影响。表明,富含IgM的IVIG可显著降低脓毒症成年患者的死亡风险。

图3 富含IgM的IVIG对脓毒症成人患者死亡率总体影响的森林图

总结

免疫球蛋白是广泛应用的血浆制品之一,其中IgG和IgM作为两种重要的免疫球蛋白亚型不仅结构功能存在不同特征,在脓毒症等危重症辅助治疗中亦存在差异。多项研究证实,富含IgM的强化免疫球蛋白制剂(如Pentaglobin)在脓毒症等危重症中具有显著疗效,相比标准IVIG可以更显著降低死亡风险。因此,随着技术的进步和临床需求的增加,富含IgM的强化免疫球蛋白制剂有望成为未来治疗危重症的重要选择。

 

参考文献

1. Conducting clinical trials with plasma-derived products, Applied Clinical Trials. Available at: https://www.appliedclinicaltrialsonline.com/view/conducting-clinical-trials-plasma-derived-products

2. Schroeder HW Jr, Cavacini L. Structure and function of immunoglobulins. J Allergy Clin Immunol. 2010 Feb;125(2 Suppl 2):S41-52.

3. 中国抗癌协会肿瘤与微生态专业委员会血液学组,广东省预防医学会血液肿瘤防治专业委员会,中国感染免疫与微生态研究转化协作组,等.静脉注射用免疫球蛋白在血液系统疾病中应用的专家共识[J].中南药学, 2024, 22(3):553-561.

4. Sylvester J, Lobaz S, Boules E. The use of intravenous immunoglobulin in intensive care. BJA Educ. 2024 Jan;24(1):31-37.

5. Panda S, Ding JL. Natural antibodies bridge innate and adaptive immunity. J Immunol. 2015 Jan 1;194(1):13-20.

6. Ehrenstein MR, Notley CA. The importance of natural IgM: scavenger, protector and regulator. Nat Rev Immunol. 2010 Nov;10(11):778-86.

7. Ghumra A, Semblat JP, McIntosh RS, et al., Identification of residues in the Cmu4 domain of polymeric IgM essential for interaction with Plasmodium falciparum erythrocyte membrane protein 1 (PfEMP1). J Immunol. 2008 Aug 1;181(3):1988-2000.

8. Molnár, Z., Nierhaus, A., Esen, F. (2013). In: Vincent, JL. (eds) IVIGs in Sepsis: Which Patients will Benefit the Most? Annual Update in Intensive Care and Emergency Medicine 2013. Annual Update in Intensive Care and Emergency Medicine. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-35109-9_12

9. Nachbaur D, Herold M, Gächter A, et al. Modulation of alloimmune response in vitro by an IgM-enriched immunoglobulin preparation (Pentaglobin). Immunology. 1998 Jun;94(2):279-83.

10. Welte T, Dellinger RP, Ebelt H, et al. Efficacy and safety of trimodulin, a novel polyclonal antibody preparation, in patients with severe community-acquired pneumonia: a randomized, placebo-controlled, double-blind, multicenter, phase II trial (CIGMA study). Intensive care medicine, 44(4): 438–448.

11. Pan B, Sun P, Pei R, et al. Efficacy of IVIG therapy for patients with sepsis: a systematic review and meta-analysis. J Transl Med. 2023 Oct 28;21(1):765.

12. Kreymann KG, de Heer G, Nierhaus A, et al. Use of polyclonal immunoglobulins as adjunctive therapy for sepsis or septic shock. Crit Care Med. 2007 Dec;35(12):2677-85

13. Cui J, Wei X, Lv H, et al. The clinical efficacy of intravenous IgM-enriched immunoglobulin (pentaglobin) in sepsis or septic shock: a meta-analysis with trial sequential analysis. Ann Intensive Care. 2019;9(1):27.

版权声明:
本网站所有内容来源注明为“梅斯医学”或“MedSci原创”的文字、图片和音视频资料,版权均属于梅斯医学所有。非经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,授权转载时须注明来源为“梅斯医学”。其它来源的文章系转载文章,或“梅斯号”自媒体发布的文章,仅系出于传递更多信息之目的,本站仅负责审核内容合规,其内容不代表本站立场,本站不负责内容的准确性和版权。如果存在侵权、或不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。
在此留言
评论区 (1)
#插入话题
  1. [GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=2243802, encodeId=02c4224380222, content=与IgG相比,IgM对抗原的结合力高出1,000倍, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=2, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=null, createdBy=db489112955, createdName=ms5000000707039972, createdTime=Fri Dec 20 20:55:34 CST 2024, time=2024-12-20, status=1, ipAttribution=山东省)]
    2024-12-20 ms5000000707039972 来自山东省

    与IgG相比,IgM对抗原的结合力高出1,000倍

    0

Baidu
map
Baidu
map
Baidu
map