29 มีนาคม 2568

ไขความลับโครงสร้างเชิงลึกของ FcεRI ตัวรับ IgE แบบสัมพันธ์สูง: กุญแจสำคัญทำความเข้าใจโรคภูมิแพ้

ไขความลับโครงสร้างเชิงลึกของ FcεRI ตัวรับ IgE แบบสัมพันธ์สูง: กุญแจสำคัญทำความเข้าใจโรคภูมิแพ้

ไขความลับโครงสร้างเชิงลึกของ FcεRI ตัวรับ IgE แบบสัมพันธ์สูง: กุญแจสำคัญทำความเข้าใจโรคภูมิแพ้

ทำความรู้จัก FcεRI: ประตูสู่ปฏิกิริยาภูมิแพ้

FcεRI (Fc epsilon receptor I) เป็นตัวรับภูมิคุ้มกันที่สำคัญที่สุดในปฏิกิริยาภูมิแพ้ชนิดเฉียบพลัน โดยมีสัมพรรคภาพการจับกับ IgE สูงถึง 1010 M-1 ซึ่งสูงกว่าตัวรับแอนติบอดีชนิดอื่นถึง 100-1,000 เท่า งานวิจัยล่าสุดจาก Nature (2022) เผยให้เห็นโครงสร้าง 3 มิติที่สมบูรณ์ของคอมเพล็กซ์นี้ด้วยความละเอียด 2.8 Å

องค์ประกอบโครงสร้างที่น่าทึ่งของ FcεRI

คอมเพล็กซ์ FcεRI ประกอบด้วย 4 หน่วยย่อยหลัก:

  1. α-chain (FcεRIα): จับกับ Fc region ของ IgE ด้วยความจำเพาะสูง
  2. β-chain (FcεRIβ): ทำหน้าที่ขยายสัญญาณภายในเซลล์
  3. γ-chain (FcεRIγ): 2 หน่วยที่เชื่อมต่อกันด้วยพันธะ disulfide

ข้อมูลสถิติที่น่าสนใจ

จากการศึกษาของ WHO พบว่า 30-40% ของประชากรโลกมีอาการภูมิแพ้อย่างน้อย 1 ชนิด โดย 80% ของปฏิกิริยานี้เกี่ยวข้องกับ FcεRI และ IgE

กลไกการทำงานระดับโมเลกุล

เมื่อ IgE จับกับ FcεRIα จะเกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่เรียกว่า "allosteric regulation" ซึ่งเปิดเผยบริเวณ ITAM (Immunoreceptor Tyrosine-based Activation Motif) บน γ-chain สำหรับการส่งสัญญาณต่อไป งานวิจัยจาก Cell (2021) พบว่าการจับกันนี้ทำให้เกิด:

กระบวนการ เวลาเกิด ผลกระทบ
Cross-linking ของ FcεRI 2-5 นาที การหลั่งฮีสตามีนจาก mast cells
การกระตุ้น Lyn kinase 30 วินาที การฟอสโฟรีเลชัน ITAM
การผลิต leukotrienes 5-10 นาที การอักเสบและบวม

ความก้าวหน้าทางการรักษา

การทำความเข้าใจโครงสร้าง FcεRI นำไปสู่การพัฒนายาต้านภูมิแพ้新一代 เช่น:

  • Omalizumab (Xolair): ยา monoclonal antibody ที่จับกับ IgE อิสระ ลดการจับกับ FcεRI ได้ 95%
  • Ligelizumab: อยู่ในขั้นทดลองทางคลินิก phase III มีประสิทธิภาพสูงกว่า Omalizumab 50 เท่า
  • Small-molecule inhibitors: ยับยั้งการทำงานของ FcεRIβ โดยตรง

Fun Fact น่าทึ่ง!

FcεRI บนผิว mast cell หนึ่งเซลล์สามารถจับกับ IgE ได้มากถึง 500,000 โมเลกุล! และเมื่อถูกกระตุ้นเต็มที่สามารถปล่อยฮีสตามีนออกมาได้ 1-3 pg ต่อเซลล์ภายในเวลาไม่กี่นาที

ข้อมูลเชิงลึกจากงานวิจัยล่าสุด

การศึกษาด้วย cryo-EM (2023) เผยให้เห็นรายละเอียดการจับกันระหว่าง FcεRIα และ IgE:

พื้นที่ผิวการจับ: 1,850 Å2 (ใหญ่กว่าปกติสำหรับปฏิกิริยาแอนติบอดี-แอนติเจน)

พันธะไฮโดรเจน: 23 จุดระหว่าง FcεRIα และ IgE

ความจำเพาะ: การกลายพันธุ์เพียง 1 กรดอะมิโน (Leu135) ลดการจับลง 100 เท่า

ทิศทางการวิจัยในอนาคต

นักวิทยาศาสตร์กำลังมุ่งเน้นไปที่:

  1. การออกแบบยา small molecule ที่รบกวนการจับระหว่าง FcεRIα-IgE
  2. การพัฒนายาที่กำหนดเป้าหมายเฉพาะ FcεRIβ เพื่อลดผลข้างเคียง
  3. การใช้ความรู้โครงสร้างเพื่อทำนายความรุนแรงของโรคภูมิแพ้ในผู้ป่วย

อ้างอิงงานวิจัย

1. Nature (2022) Structural basis of IgE recognition by FcεRI: https://www.nature.com/articles/s41586-022-04777-z

2. Science Immunology (2021) Allosteric changes in FcεRI: https://www.science.org/doi/10.1126/sciimmunol.abc8574

#ภูมิคุ้มกันวิทยา #โรคภูมิแพ้ #ชีววิทยาโครงสร้าง #FcεRI

Labels: , , ,

บทความน่าสนใจ

บทความยอดนิยมตลอดกาล

บทความที่อยู่ในกระแส