バセドウ病における甲状腺刺激ホルモン受容体（TSHR）融合タンパク質

Thyroid-stimulating hormone receptor (TSHR) fusion proteins in Graves' disease.

• Hans-Peter Holthoff
• Kerstin Uhland
• Gabor Laszlo Kovacs
• Andreas Reimann
• Kristin Adler
• Clara Wenhart
• Martin Ungerer

抄録

バセドウ病は、ヒト甲状腺刺激ホルモン受容体（TSHR）を標的とした刺激抗体により、甲状腺機能亢進症や多臓器障害を引き起こす自己免疫疾患である。我々は、TSHR A をコードする組換えアデノウイルスを免疫して誘導したバセドウ病マウス長期モデルにおいて、TSHR A サブユニットの単量体および二量体融合タンパク質のモノクローナル抗体 M22 との結合、バセドウ病患者血清との相互作用、および抗 TSHHR 抗体価、甲状腺機能亢進症、頻脈などの in vivo リードアウトへの影響を系統的に検討した。TSHR依存性cAMP形成の結合アッセイと機能測定から、低効率（5.7 nmol/Lおよび8.6 nmol/LのEC50）ではモノメリックTSHR-HisおよびダイマーTSHR-Fcが抗TSHR抗体M22に結合し、高効率（16～20 nmol/LのIC50値）ではこの抗体の効果が阻害されることが示された。また、両タンパク質は、バセドウ病患者の血清中に存在するポリクローナル抗TSHR抗体の効果を、やや低い平均効率（平均IC50値29 nmol/Lおよび68 nmol/L）でブロックしました。しかし、マウスのバセドウ病モデルにおいて、TSHR-Fcを0.3および0.6 mg/kg体重で体外皮パッチ投与した場合、in vivoでは疾患パラメータの改善は見られなかった。結論として、TSHR-Fcの病理学的抗TSHR抗体への高親和性結合は、長期マウスモデルにおけるバセドウ病パラメータの改善効果とは一致しなかった。

Graves' disease is an autoimmune disorder, which is characterized by stimulatory antibodies targeting the human thyrotropin receptor (TSHR), resulting in hyperthyroidism and multiple organ damage. We systematically investigated monomeric and dimeric fusion proteins of the A subunit of TSHR for efficacy to bind to the monoclonal patient antibody M22, to interact with Graves' patient serum samples, and to impact on anti-TSHR antibody titers, hyperthyroidism, tachycardia and other in vivo read-outs in a long-term mouse model of Graves' disease induced by immunization with a recombinant adenovirus encoding TSHR A. Binding assays and functional measurements of TSHR-dependent cAMP formation showed binding of monomeric TSHR-His and dimeric TSHR-Fc to the anti-TSHR antibody M22 at low-effective concentrations (EC50 of 5.7 nmol/L and 8.6 nmol/L) and inhibition of the effects of this antibody at high efficiencies (IC50 values of 16-20 nmol/L). Both proteins also block the effects of polyclonal anti-TSHR antibodies occurring in Graves' patient sera with somewhat lower average efficiencies (mean IC50 values of 29 nmol/L and 68 nmol/L). However, in vivo characterization of epicutaneous patch administrations of TSHR-Fc at doses of 0.3 and 0.6 mg/kg body weight in a murine Graves' disease model did not result in any improvement of disease parameters. In conclusion, high affinity binding of TSHR-Fc to pathological anti-TSHR antibodies was not matched by efficacy to improve Graves' disease parameter in a long-term mouse model.

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