糖基化及免疫博士課課件

1、一、國內(nèi)外研究概況二、蛋白質(zhì)糖基化種類三、蛋白質(zhì)糖基化與免疫的相關(guān)性四、異常糖基化與免疫相關(guān)疾病五、糖基化在免疫相關(guān)疾病診斷與防治中的應(yīng)用 提綱糖基化及免疫博士課2001, March 23, Science專題：“Glycosylation and the Immune System”2010年發(fā)表在Cell上的“Glycomics hits the big time2011年3月611日專門在加拿大Lake Louise召開了首屆糖免疫學(xué)的國際討論會2011年 “生命科學(xué)” 23 期：糖生物學(xué)專刊一、糖生物學(xué)國內(nèi)外研究概況糖免疫研究屬于國際前沿2011年3月611日專門在加拿大Lake L

2、ouise召開了糖免疫學(xué)的國際討論會糖基化及免疫博士課發(fā) 展 歷 程1998年20世紀(jì)末21世紀(jì)初 2013年7月目標(biāo) 我國糖生物學(xué)協(xié)同創(chuàng)新戰(zhàn)略研討會建成糖生物學(xué)創(chuàng)新研究中心1993年：美國召開的首屆“糖生物工程”會議，會上著名糖生物學(xué)家Hart提出 “生物化學(xué)中最后一個前沿糖生物學(xué)的時代正在加速來臨”1986年：美國能源部資助創(chuàng)建CCRC-復(fù)合物糖研究中心，成立“糖庫計劃”1989年：日本政府科技廳等實施“糖生物工程前沿計劃”投資數(shù)百億日元1991年：英國創(chuàng)刊“Glycobiology”糖生物學(xué)雜志2001年：由NIH/NIGM 資助，美國成立“CFG功能糖組學(xué)”研究項目中科院北微所張樹政院

3、士90年代在國內(nèi)香山會議大力倡導(dǎo)糖生物學(xué)和糖工程前沿計劃金城研究員復(fù)旦大學(xué)陳惠黎教授 顧建新教授中國生化學(xué)會糖合物專業(yè)委員會中國生物工程學(xué)會糖生物工程專業(yè)委員會共同舉辦全國糖生物學(xué)會2011年武漢大學(xué)張俐娜院士 食品中草藥多糖生物活性 纖維素與可再生資源材料獲安塞姆佩恩獎糖基化及免疫博士課糖鏈?zhǔn)抢^續(xù)核酸鏈，和蛋白質(zhì)鏈之后，與生命活動息息相關(guān)的第三鏈糖基化及免疫博士課糖基化： 一種重要的蛋白質(zhì)翻譯后修飾方式蛋白的糖基化與免疫機體對抗原刺激的免疫應(yīng)答最終均由免疫分子所介導(dǎo)幾乎所有參與固有免疫和獲得性免疫免疫分子均為糖蛋白，與免疫分子合成相關(guān)的轉(zhuǎn)錄分子也為糖蛋白。糖基化及免疫博士課病毒糖苷細(xì)菌纖毛免

4、疫分子糖蛋白凝集素:能結(jié)合糖的蛋白糖基化、糖苷和凝集素 藥物靶點 病毒和細(xì)菌等識別細(xì)胞的橋梁: 糖苷和凝集素 蛋白質(zhì)糖基化與病原微生物感染及免疫相關(guān) 蛋白質(zhì)糖鏈結(jié)構(gòu)異常與腫瘤和遺傳性疾病相關(guān)糖生物學(xué)與免疫糖基化及免疫博士課Asn-X-Ser/ThrGalNAc-Ser/Thr二、蛋白質(zhì)糖基化種類糖基化及免疫博士課蛋白質(zhì)糖基化的種類: N-糖基, O-糖基, GPI(phosphatidyl inositol glycan) 和 yeast O-mannosylation1. N-糖基: (高甘露糖型, 雜交型和復(fù)雜型)寡糖 Asn-X-Ser/Thr 2. O-糖基: GalNAc Ser/T

5、hr3. GPI: 4. 酵母O-mannosylation SerOManMann糖基磷脂酰肌醇糖基化及免疫博士課糖蛋白的N-聚糖的加工糖基化及免疫博士課Biosynthesis and processing of all N-linked glycoproteins糖基化及免疫博士課1、糖基化影響免疫分子的成熟、定位和抗原提呈三、蛋白質(zhì)糖基化與免疫相關(guān)性 利用合成的糖基化II型膠原蛋白多肽和未修飾的多肽, 發(fā)現(xiàn)在嚴(yán)重類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(RA)病人中T細(xì)胞僅識別糖基化的II型膠原蛋白多肽, 表明糖基化也影響T細(xì)胞抗原表位。糖基化結(jié)構(gòu)在改變蛋白質(zhì)或肽的三維結(jié)構(gòu)的同時，還可通過改變肽表位與MHC-I類

6、分子的結(jié)合及與TCR交互作用影響細(xì)胞免疫。 B細(xì)胞的HLA-DR鏈上第96位氨基酸從脯氨酸突變?yōu)榻z氨酸（Pro96Ser96），從而使第94位的天冬氨酸（Asp）產(chǎn)生了一個新的N-糖基化位點，會使B細(xì)胞的抗原提呈功能消失，可影響B(tài)細(xì)胞與T細(xì)胞的相互作用。 利用合成的GalNAc修飾MUC1糖肽, 研究發(fā)現(xiàn)此糖肽與MHC-I結(jié)合, 比起未用糖修飾的多肽與MHC-I結(jié)合力大100多倍, 其中GalNAc起著重要作用。糖基化及免疫博士課2、 糖與免疫分子的穩(wěn)定，以及降解親水性增加;對蛋白酶耐受能力(酶穩(wěn)定性)增強;蛋白二級和三級結(jié)構(gòu)變化;影響細(xì)胞與細(xì)胞及細(xì)胞與底物交互作用, 從而影響淋巴細(xì)胞移動,免

7、疫細(xì)胞激活,胚胎發(fā)生及腫瘤轉(zhuǎn)移等發(fā)現(xiàn)某些N-糖苷化作用可抑制蛋白酶對糖蛋白的降解, 延長免疫分子的壽命, 如N-糖苷化作用可抑制asparagines-specific cysteine endopeptidase 對糖蛋白分子的降解, 從而保護(hù)糖蛋白分子或免疫分子。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中, 糖基化酶, Mannosidase I, Glucosyl Transferase 幫助未折疊好的糖蛋白進(jìn)一步折疊, 而錯誤折疊 或未包裝好的糖蛋白將在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中降解。蛋白糖基化后, 免疫分子生物學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化:糖基化及免疫博士課3、 糖基化作用對T細(xì)胞功能的影響糖基化可生成新的T細(xì)胞表位,或相反,廢除識別, 以及影響

8、信號傳導(dǎo);有的糖基可幫助Th細(xì)胞對抗原肽識別的精確化學(xué)定位。MHC-I分子上的一些糖基化結(jié)構(gòu)可干擾T細(xì)胞的識別, 并限制CD8T細(xì)胞應(yīng)答。TC表面若缺乏b1,6-GlcNAc的N-糖苷, TCR則更有效地聚集一起, 導(dǎo)致更敏感的受體信號產(chǎn)生, 因而負(fù)責(zé)b1,6-GlcNAc分支糖合成的酶: GlcNAc-Transferase V （Mgat5), 可調(diào)節(jié)T細(xì)胞的功能。通過Mgat5基因沉默改變?nèi)橄侔┘?xì)胞表面的復(fù)雜型N-糖鏈結(jié)構(gòu),能抑制乳腺癌細(xì)胞生長、活化CD4+T細(xì)胞。腫瘤細(xì)胞表面復(fù)雜型N-糖鏈結(jié)構(gòu)抑制CD4+T細(xì)胞功能Zhang XL*, et al, J Immunol 2008糖基化及

9、免疫博士課 CD4分子有4個N-糖基化位點，只有它們?nèi)刻腔?，CD4分子才能正確折疊，表達(dá)于胞膜。TCR-CD3復(fù)合物中，CD3鏈中兩個N-糖鏈中的一個為高甘露糖型，另一個為復(fù)雜型；而在TcR-CD3復(fù)合物中，CD3鏈中的兩個N-糖鏈則均為復(fù)雜型, 這些差異可能導(dǎo)致在TCR對抗原識別中、TCR與TcR的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)不同。N-糖基化也影響B(tài)細(xì)胞與T細(xì)胞間相互作用，如B細(xì)胞的HLA-DR，鏈第96位aa從ProSer ，從而第94位的天冬氨酸產(chǎn)生了一個新的N糖基化位點，會使B細(xì)胞的抗原遞呈功能消失。IL-2受體，GCSF等均是0-糖基化。0-糖基化的缺少，可導(dǎo)致重組IL-2受體在高爾基中錯誤分配，

10、以及錯誤從高爾基傳輸至細(xì)胞表面, 影響IL-2受體等的識別功能。抑制Core1O-聚糖的表達(dá)抑制CD8+T細(xì)胞Zhang XL et al*. J Clin Immunol 2012糖基化及免疫博士課4、 糖基化影響抗體Ig的功能; 影響抗原與抗體以及補體的識別體液免疫中：Ig、補體均是糖蛋白, 均被糖基化1. IgG糖蛋白結(jié)合補體, MBL(MBL:甘露糖結(jié)合凝集素)，直接識別多種病原微生物表面的N-氨基半乳糖或甘露糖，活化MBL補體活化途徑中.在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎中病人的組織，以及血液中富含有Ig Go和IgG，其活化水平與風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的病程進(jìn)展呈正相關(guān)性。 2. 糖基化作用與補體介導(dǎo)細(xì)胞裂解

11、經(jīng)典補體途徑與旁路補體途徑和MBL途徑, 最后均形成膜攻擊復(fù)合物MAC，攻擊細(xì)菌等病原體表面, 宿主細(xì)胞表面，通常具備補體途徑的抑制物，通過GPI一定位的糖蛋白（CD55，DAF:decay accelerating factor）結(jié)合C8/C9以阻止膜攻擊復(fù)合體MAC形成, 如果補體過量的刺激，如在RA病人，病人組織液可飽和CD55/DAF抑制物，導(dǎo)致了不適當(dāng)?shù)募?xì)胞裂解和發(fā)炎癥狀。 糖基化及免疫博士課糖基化在維系mIg立體構(gòu)象中起重要作用。糖基化程度低下，會使mIg肽鏈缺乏剛性。糖基化過度，會遮住mIg的抗原結(jié)合位點，影響與Ag的結(jié)合。借助X線衍射研究，對Ig的三維結(jié)構(gòu)研究，發(fā)現(xiàn)人IgG F

12、c的空間構(gòu)象并非靠兩條重鏈CH2功能基團間蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)相聯(lián)而維系，而是靠連接于第297位天冬氨酸上的寡糖鏈，靠寡糖鏈寡糖鏈間的相互作用來維系的。IgG的Fc 片段與Fcr受體結(jié)合時，若去糖基化或去寡糖鏈中的半乳糖，則使IgG與Fcr受體結(jié)合的能力消失。 糖基化及免疫博士課5、 糖基化影響免疫應(yīng)答的強弱糖基化的缺失，如N-糖基化的位點的突變，可增強或降低細(xì)胞免疫（如-IFN的產(chǎn)生）以及體液免疫（如IL-4的產(chǎn)生）例1：HCV E1糖蛋白中N4突變可顯著增強HCV E1糖蛋白對BalB/c小鼠的抗體水平。例2：HIV改變gp140可增強體液免疫, 不影響細(xì)胞免疫。例3：IL-12上的N-糖基化位點

13、的突變，可增強CTL（細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞反應(yīng)）。IL-12（P40+P35=P70），若突變p40上N222糖基的位點，減少P40分泌，改變P70/P40的比例，與HCV E2同時免疫時，可顯著增強E2 特異的CD8+T反應(yīng)，增強長效細(xì)胞免疫功能。糖基化及免疫博士課Zhang XL*, et al, Vaccine, 2007, 15: 1544-1551改變HCVE2糖基化能增強細(xì)胞免疫缺失病毒E2的某些N-糖苷后使病毒的免疫原性提高,可作為增強免疫原的新型HCV疫苗!丙型肝炎病毒(HCV)包膜蛋白N-糖基化與免疫應(yīng)答糖基化及免疫博士課Zhang XL* et al, vaccine, 20

14、07, 15: 6572-6580HCVE1-M4糖基化突變體能增強體液免疫, E1-M2糖基化突變體能增強細(xì)胞免疫 HCVE1的免疫原很弱,其糖鏈?zhǔn)共《咎右輽C體的免疫攻擊,降低細(xì)胞免疫應(yīng)答,缺失病毒E1的某些N-糖苷后使病毒的免疫原性提高,可作為增強免疫原的新型HCV疫苗!丙型肝炎病毒(HCV)包膜蛋白N-糖基化與免疫應(yīng)答糖基化及免疫博士課改變N-糖基化可影響細(xì)胞因子IL-24的免疫功能Zhang XL*, et al, Eur J Immunol 2009IL-24N-糖基化突變體刺激IFN-g能力下降IL-24N-糖基化突變體保護(hù)小鼠抵抗感染功能下降 N-糖基化對IL-24抗傷寒沙門菌感

15、染功能是必需的糖基化及免疫博士課改變細(xì)胞因子糖基化影響其介導(dǎo)的免疫功能Zhang XL*, et al. Microbes & Infection 2011 N-糖基化對IL-24抗TB感染功能是必需的糖基化及免疫博士課6、 糖基化與免疫逃逸O-糖苷介導(dǎo)免疫逃逸：前列腺病人腫瘤細(xì)胞表面的粘蛋白MUC1 core 2 O 糖苷抵抗NK巨細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用，抑制NK細(xì)胞分泌顆粒酶（granzyme B）， 并干擾腫瘤凋亡分子（TRAIL)接近腫瘤細(xì)胞，而Core2缺陷的前列腺腫瘤細(xì)胞對于NK細(xì)胞的細(xì)胞毒作用很敏感。這些現(xiàn)象揭示前列腺腫瘤細(xì)胞表達(dá)core 2O 糖苷逃逸NK細(xì)胞的免疫，從而在宿主血

16、循環(huán)中存活更長時間，使得腫瘤細(xì)胞更易遷移轉(zhuǎn)化。（Mol Med Report. 2012 Nov 19. ）N-糖苷介導(dǎo)免疫逃逸：乳腺癌細(xì)胞表面的N-糖鏈結(jié)構(gòu)抑制CD4+T細(xì)胞活化，以及巨噬細(xì)胞分泌腫瘤壞死因子等。我們課題組最近采用特異抑制GlcNAc轉(zhuǎn)移酶V的小分子發(fā)夾RNA能抑制乳腺癌細(xì)胞表面的1,6-連接的三天線N-聚糖結(jié)構(gòu)，能在體內(nèi)外明顯抑制乳腺癌細(xì)胞的生長，并還能刺激CD4+T細(xì)胞的活性，這些研究表明腫瘤細(xì)胞表面的復(fù)雜型N-連接聚糖介導(dǎo)了腫瘤的免疫逃逸。糖基化及免疫博士課7、 聚糖調(diào)控固有免疫與適應(yīng)性免疫 機體通過固有免疫識別受體分子的模式識別作用，通過識別糖來介導(dǎo)一些重要的固有免疫

17、功能，從而進(jìn)一步調(diào)控適應(yīng)性免疫應(yīng)答。許多不同的病原體，包括細(xì)菌、病毒、真菌等表面的聚糖均被固有免疫系統(tǒng)凝集素受體所識別。 如幽門螺桿菌（Helicobacter pylori）表面的Lewisx(CD15) 和Lewisy(CD147)聚糖抗原、以及脂多糖O-抗原靶向結(jié)合DC細(xì)胞的DC-SIGN誘導(dǎo)T細(xì)胞分化為Th2型細(xì)胞，從而調(diào)控適應(yīng)性免疫應(yīng)答。糖基化及免疫博士課8、糖基化與其他免疫相關(guān)性聚糖與細(xì)胞粘附、發(fā)育以及信號轉(zhuǎn)導(dǎo) 聚糖識別控制免疫系統(tǒng)的自穩(wěn)（Homeostasis）與器官移植 細(xì)菌和病毒糖生物學(xué) 糖基化及免疫博士課許多病原性疾病, 如自身免疫病, 病毒性疾病, 糖尿病, 惡性腫瘤,

18、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎, 動脈周樣硬化, 自身免疫疾病和多達(dá)到50種以上遺傳疾病, 包括碳水化合物缺少糖蛋白綜合癥, 都伴有異常糖苷化或缺少糖苷化酶引起.如HIV, HBV, 流感病毒和結(jié)核分枝桿菌等, 它們所具有的免疫逃避特性, 很可能與其表面蛋白糖基化有關(guān), 異常糖基化是腫瘤細(xì)胞重要表型之一。四、異常糖基化與疾病糖基化及免疫博士課一些異常糖基化與免疫相關(guān)疾病免疫相關(guān)疾病 異常N(O)-糖基化 異常N-聚糖RA和 SLE 異常N-聚糖炎癥反應(yīng)和RA 降低水平的N糖蛋白DAF和CD59 自身免疫性疾病 在N-糖蛋白合成中Mgat5水平下降 Wilms瘤，小細(xì)胞肺癌、 多天線N-糖鏈末端在N-糖蛋白合成中

19、Mgat5水平淋巴瘤 胰腺癌、 增加出現(xiàn)多聚唾液酸膽管癌、白血病等 異常O-聚糖 愛滋?。ˋIDS） T細(xì)胞上CD43表達(dá)低唾液酸化的core2 O-聚糖 T-cell 白血病 core2 O-聚糖的異常表達(dá) WAS T細(xì)胞的core2 O-聚糖的異常表達(dá) 結(jié)腸癌 在人結(jié)腸癌細(xì)胞中表達(dá)高水平的core2 O-聚糖 IgA 腎病 IgA異常O-聚糖 RA II型膠原蛋白的T細(xì)胞表位是O糖基化修飾的 Tn 綜合癥 Tn抗原異常表達(dá)， core1 O-聚糖下調(diào) 胰腺癌 粘蛋白O糖基化改變 注: RA，rheumatoid arthritis，類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎；SLS，systemic lupus er

20、ythrematosus，系統(tǒng)性紅斑狼倉；CDG，carbohydrate-deficient glycoprotein syndromes，碳水化合物缺乏糖蛋白綜合癥；Mgat5，GlcNAcT-V，糖基轉(zhuǎn)移酶；WAS，Wiskott-Aldrich syndrome，Wiskott-Aldrich綜合征；Tn，O-linked N-acetylgalactosamine，GalNAc1-O-Ser/Thr糖基化及免疫博士課 1. 異常糖基化與腫瘤大量研究表明糖基化改變與腫瘤免疫逃逸、腫瘤發(fā)生與轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。腫瘤細(xì)胞的聚糖或腫瘤細(xì)胞分泌的糖蛋白表達(dá)的改變導(dǎo)致了腫瘤細(xì)胞與正常細(xì)胞不同的糖基化水

21、平。糖基化的改變可導(dǎo)致細(xì)胞黏附的喪失，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞侵襲到遠(yuǎn)處的能力增強。癌變細(xì)胞表達(dá)唾液酸水平常常出現(xiàn)增高的趨勢，還可出現(xiàn)多聚唾液酸及多聚唾液酸的內(nèi)脂化，并常發(fā)生唾液酸的9-O-乙?；?。 唾液酸化的增加是由于復(fù)雜型N-聚糖分支的增加造成的，而分支結(jié)構(gòu)的的增加是由于GlcNAc轉(zhuǎn)移酶V活性的提高，該酶可將1,6-連接的GlcNAc添加的典型的二天線結(jié)構(gòu)，形成三天線結(jié)構(gòu)。在額外的多天線分支添加上的唾液酸，有助于說明這些細(xì)胞表面唾液酸化的增加。利用苦馬豆素（swainsonine）, N-連接聚糖加工的抑制劑，能降低細(xì)胞表面唾液酸化復(fù)雜型N-連接聚糖的水平，該抑制劑還可以使腫瘤細(xì)胞在體內(nèi)外的生長和轉(zhuǎn)

22、移性能逆轉(zhuǎn)。 糖基化及免疫博士課惡性腫瘤糖基轉(zhuǎn)移酶活力GlcNAcT-IIIGlcNAcT-IVGlcNAcT-V1,6FucT原發(fā)性肝癌少數(shù)增高增高明顯增高升高膽管癌明顯升高增高明顯增高明顯增高胰腺癌明顯升高明顯增高增高未測定腎癌明顯降低降低不變未測定惡性葡萄糖胎絨毛膜上皮癌增高明顯增高增高未測定白血病增高未測增高增高惡性腫瘤中4種糖基化轉(zhuǎn)移酶活力的改變糖基化及免疫博士課腫瘤相關(guān)糖鏈表達(dá)的胚胎組織腫瘤組織S-Tn胚胎結(jié)腸粘膜結(jié)腸癌、食道癌、胃癌、乳腺癌S-Lea桑葚胚胰腺癌S-Lex原腸胚結(jié)腸癌、肺癌多聚唾液酸NCAM分子Wilms瘤、小細(xì)胞肺癌、淋巴癌-（16）-巖藻糖化20周以下胚肝肝癌

23、AFP分子在胚胎組織及腫瘤組織共同表達(dá)的糖鏈糖基化及免疫博士課2. 病毒與細(xì)菌糖基化與感染流感病毒HIVHIV糖鏈與DC-SIGN結(jié)合能增強HIV的感染病毒利用凝集素靶向宿主細(xì)胞表面糖鏈a2,3和a 2,6連鍵唾液酸 糖基化及免疫博士課2010年獲得授權(quán)發(fā)明專利2項結(jié)核分枝桿菌表面豐富的糖苷介導(dǎo)的免疫抑制研制特異結(jié)合結(jié)核分枝桿菌表面糖苷的適配子可用于特異診斷結(jié)核分枝桿菌抗原2. 病毒與細(xì)菌的糖基化與免疫糖基化及免疫博士課3. 糖基化異常與自身免疫疾病免疫球蛋白糖鏈異常常是自身免疫疾病的“罪魁禍?zhǔn)住睂?dǎo)致類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎發(fā)病的元兇：IgG分子糖鏈末端僅僅少了一個或兩個的半乳糖單位的IgG分子，分別是I

24、gG1和 IgG0。類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎病人血清IgG濃度升高，可能是異常的IgG1和IgG0型。IgG1和IgG0型暴露出新的末端糖基，就變成異己抗原，從而誘發(fā)自身抗體，又稱類風(fēng)濕因子。導(dǎo)致抗原抗體免疫復(fù)合物滯留沉積在關(guān)節(jié)腔內(nèi)；還活化補體，加劇炎癥。 正常 IgG異常 IgGIgG0 IgG1 糖基化及免疫博士課4. 糖抗原與器官移植 豬常選擇為人的器官移植供體，因為豬的數(shù)量大，其器官易得，供體來源豐富，并且豬體內(nèi)感染人類的病毒較少。但豬的器官作為移植物植入人體內(nèi)時，對人是異源性抗原，會產(chǎn)生超急性排斥反應(yīng)。 目前大量研究表明，引起異種器官移植超急性排斥反應(yīng)的物質(zhì)，是由人體內(nèi)天然存在的抗體與糖抗原分子

25、結(jié)合引起的。這種糖抗原分子存在于豬血管內(nèi)皮細(xì)胞表面，主要為Gal-(1-3)-Gal和Gal-a-(1-3)-Gal-b(1-4)-GlcNAc-R。 人體內(nèi)不存在Gal-a-(1-3)-Gal糖分子，但是人很容易感染含有這種糖分子的微生物，這樣人體內(nèi)就產(chǎn)生了識別這種糖的天然抗體。人體內(nèi)這種天然抗體與糖分子結(jié)合是人-豬異種器官移植的主要障礙。那么，抑制這種結(jié)合就可能使人類跨越異種器官移植的主要障礙，從而實現(xiàn)利用器官移植挽救生命的目的。 改造豬血管內(nèi)皮細(xì)胞表面糖分子的結(jié)構(gòu)，如移植-（1,3）-半乳糖基轉(zhuǎn)移酶，以求抑制和消除Gala-(1,3)-Gal糖分子生成，進(jìn)一步抑制天然抗體與糖分子的結(jié)合。

26、當(dāng)轉(zhuǎn)基因豬體內(nèi)Gala-(1,3)-Gal的生成停止或被抑制時，轉(zhuǎn)基因豬的器官就沒有了Gala-(1,3)-Gal糖抗原分子了，再將轉(zhuǎn)基因豬的器官移植入人體沒就可避免超急性排斥，從而克服人-豬異種移植的主要障礙。 糖基化及免疫博士課5. 糖鏈與血型 糖基化及免疫博士課五、糖基化在免疫相關(guān)疾病診斷與防治中的應(yīng)用 糖基化及免疫博士課1. 糖類藥糖基化及免疫博士課一些特定糖結(jié)構(gòu)利用其半抗原性質(zhì), 可引起針對自身組織的免疫反應(yīng),導(dǎo)致免疫損傷或自身免疫病, 如類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎（RA）；RA患者IgG分子中的寡糖鏈沒有半乳糖。這種稱為IgG0的糖型能凝聚，從而激活補體的甘露糖凝集素（MBL）途徑，引發(fā)并加重

27、炎癥反應(yīng)。糖基化抑制劑的應(yīng)用: 糖基化抑制劑可抑制病毒對免疫細(xì)胞的感染, 腫瘤細(xì)胞的生長以及用于治療糖尿病等.如糖基化抑制劑之一: 葡萄糖苷酶, 抑制劑:deoxynojirimycin, 能抑制HIV病毒gp160對T細(xì)胞CD4分子的感染.糖基化及免疫博士課體外 in vitro體內(nèi) in vivoshRNA1-Mgat5 inhibited MA782 cell growth in vitro and in vivo 2. 抑制異常糖基化與抗腫瘤Li D, Zhang XL*, et al. J. Immunol. 2008, 180: 3158糖基化及免疫博士課shRNA1shRNA2p

28、Silencer1.0-U6non-transfected cells 10 mmMgat5-shRNA may serve as a potent immunotherapeutic agent in vivo for the treatment of established solid tumorsThe important role of Mgat5 in tumor growth and evasion of the host immune system Mgat5-shRNA1 inhibited breast cancer cells growth Li D, Zhang XL*,

29、 et al. J. Immunol. 2008, 180: 3158 2. 抑制異常糖基化與抗腫瘤糖基化及免疫博士課Complex N-glycans mediate immune evasionb1-6 branching N-glycans of MA782 cells inhibit cellular immunityCD4+T IFN-gTNF-a Mgat5-shRNA1Enhance activities of CD4+Tand macrophages Decrease b1-6 branching N-glycans expressionLi D, Zhang XL*, et

30、al. J. Immunol. 2008, 180: 3158 3. 抑制異常糖基化與增強免疫糖基化及免疫博士課ShRNA1ShRNA2Control14 d7 d12 dDays after skin graft意義和價值: 特異抑制O-聚糖合成的ShRNA-C1GalT在治療自身免疫性疾病、器官移植排斥反應(yīng)等中具有潛在的應(yīng)用價值。抑制Core1O-聚糖的表達(dá)抑制CD8+T細(xì)胞，延長同種異體皮膚移植存活Zhang XL et al*. J Clin Immunol 20124. 抑制O-糖基化與延長器官移植 糖基化及免疫博士課5. 糖抗原作為癌癥診斷標(biāo)志物 AFP: 肝癌早期診斷指標(biāo)；AFP

31、的巖藻糖基化將肝癌與肝硬化及慢性活動性肝炎鑒別開PSA：前列腺癌的診斷指標(biāo)CA-125：卵巢癌的診斷與檢測指標(biāo)CEA：檢測結(jié)腸癌、乳腺癌及肺腺癌的復(fù)發(fā)HCG：O-連接糖鏈的四糖與二糖的比例可鑒別良性葡萄胎與惡性葡萄胎及絨毛膜上皮癌GD3： 黑色素瘤中含量高，存活期短糖基化及免疫博士課糖標(biāo)志物癌細(xì)胞預(yù)后判斷S-Tn各種腺癌陽性者預(yù)后遠(yuǎn)較陰性者差1，6分支GlcNAc結(jié)腸癌、肝癌晚期癌癥SLex-Lex結(jié)腸癌晚期癌癥，肝轉(zhuǎn)移Lex(SSEA-1)尿道膀胱癌轉(zhuǎn)移傾向高食道癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移Ley食道癌預(yù)后不良Lea食道癌侵襲癌Leb乳腺癌晚期癌癥ABH組織血型抗原結(jié)腸癌轉(zhuǎn)移傾向低尿道膀胱癌早期癌癥A/B抗

32、原丟失頭頸及子宮頸鱗癌預(yù)后差，惡性程度與丟失成都一致非小細(xì)胞肺癌預(yù)后差GM3/GD3黑色素瘤比值與存活時間長短正相關(guān)多聚唾液酸小細(xì)胞肺癌含量高者易轉(zhuǎn)移HPA乳腺癌、胃癌陽性者預(yù)后差LTA尿道膀胱移行細(xì)胞癌陽性者預(yù)后差癌細(xì)胞表面糖鏈的預(yù)后價值5. 糖抗原作為癌癥診斷標(biāo)志物 糖基化及免疫博士課6. 糖抗原與抗腫瘤疫苗設(shè)計腫瘤相關(guān)的糖抗原：低免疫原性；糖遮蓋抗原表位；大部分也表達(dá)于自身組織易導(dǎo)致免疫耐受抗腫瘤疫苗：增強免疫原性；先采用抗體被動免疫動物檢測其安全性和有效性有效腫瘤相關(guān)的糖抗原作為腫瘤疫苗設(shè)計：one or more carbohydrate B-cell epitopes, a hel

33、per T-cell epitope, a CTL epitope and a potent immune activator/modulator, 糖基化及免疫博士課有效腫瘤相關(guān)的糖抗原作為腫瘤疫苗設(shè)計：one carbohydrate B-cell epitope, a helper T-cell epitope, and a potent immune activator糖基化及免疫博士課Drugs targeting SugarSreen small drugs against HCVE2 surgar/glycoproteinE2HCVSamll aptamersCD81Inhibi

34、t virus, bacteria and tumor growthN-glycosylation inhibitor derivatives as Immunomodulators Small，less toxicity，no immunogenicity, potential applications in drugsCS-SELEX Molecular probes Diagnosis reagents Anti-HCV drugsHepatocytesN-glycosylation inhibitor derivativesProviding a small drug targetin

35、g viral glycan, and new strategy for developing an early disgnostic reagent for HCV antigen, or a therapetic drug especially for HCV.7. 糖苷抑制劑在抗感染等中的應(yīng)用糖基化及免疫博士課Iminosugar derivatives with strong IFN-g inducing activities B8 and A45 inhibits Salmonella infection and prolongs mice survivalZhang XL*, Y XS*, et al. ChemMedChem 2009, 4:756Structures of compounds A5-B337. 糖苷抑制劑在免疫調(diào)節(jié)中的應(yīng)用糖基化及免疫博士課5F-DNMZhang XL*, et al. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2004, 14:3789Specific inhib