在食品和药物管理局批准紧急使用的9种COVID-19治疗和预防药物中，有3种是由所谓的单克隆抗体制成的药物。这类药物为患者提供现成的抗体来中和病毒，绕过人体缓慢、有时效率较低的自身抗体制备过程。
但这类疗法的开发没有详细说明抗体在COVID-19期间如何与免疫系统的其他部分相互作用。面对一种新的、致命的、快速传播的疾病，药物设计者开始工作时并不知道抗体激活多种免疫细胞的能力是否有助于或阻碍控制疾病的努力。这些能力统称为抗体效应器功能。
圣路易斯华盛顿大学医学院研究人员的一项新研究表明，抗体效应器功能是有效治疗SARS-CoV-2感染的关键部分，SARS-CoV-2是一种导致COVID-19的病毒，但当抗体是用来防止感染的。这项研究成果发表在《细胞》杂志上，可以帮助科学家改进下一代基于抗体的COVID-19药物。
“一些公司从他们的抗体中去除了效应器功能，其他公司正在尝试优化效应器功能，”该杂志的资深作者、医学博士Michael S.Diamond说赫伯特·S·加斯医学教授。”这些策略都没有SARS-CoV-2感染的数据支持。根据我们的发现，如果你有一种没有效应器功能的潜在中和抗体，并且你在感染前给予它，作为预防，它可能会起作用。但是如果你在感染后给予它，它将不能很好地发挥作用；你需要优化效应器功能以获得最大的益处。”
抗体的形状像字母Y。两个短臂的尖端几乎是无限变化的，使抗体能够识别几乎任何分子形状。短臂附着在外来分子上并瞄准它们进行清除。长臂是效应器功能所在的位置。它附着在免疫细胞的受体上，诱导它们杀死受感染的细胞并释放出塑造免疫反应的分子。
但是这个过程可能会出错。在一个被称为抗体依赖性增强的过程中，抗体长臂和免疫细胞之间的相互作用会加重一些病毒感染，特别是热带登革热病毒感染。有一种登革热病毒抗体的人如果感染了另一种病毒，就有可能患上危及生命的登革热。
为了避免抗体依赖性增强的危险，一些开发基于抗体的COVID-19药物的公司改变了抗体长臂中的序列，以防止抗体依赖性增强与免疫细胞相互作用。其他公司采取了相反的策略：加强抗体效应器功能，以潜在地提高其药物的效力。
为了确定抗体效应器功能在COVID-19中的作用，Diamond及其同事，包括第一作者Emma Winkler，Diamond实验室的医学博士/博士生，以及联合资深作者James E.Crowe Jr.，医学博士范德比尔特大学医学中心从一种非常有效识别和中和SARS-CoV-2的抗体开始。他们通过改变抗体的长臂使其不能刺激免疫细胞，从而消除了抗体的效应器功能。
研究人员给不同组的小鼠提供了原始或突变的SARS-CoV-2抗体，或一种不识别SARS-CoV-2的安慰剂抗体。这些抗体是在动物通过鼻子感染引起COVID-19病毒的前一天给它们的。无论抗体的效应器功能是否完整，SARS-CoV-2抗体都能保护小鼠免受疾病的侵袭。与接受安慰剂抗体的小鼠相比，接受SARS-CoV-2抗体的小鼠体重减轻，肺部病毒水平降低。重要的是，没有抗体依赖性疾病增强的迹象。
然后，研究人员调查了感染后治疗是否需要抗体效应器功能。他们给小鼠注射了引起COVID-19的病毒，并在1、2或3天后用原始或突变的SARS-CoV-2抗体或安慰剂抗体治疗它们。与安慰剂相比，原始的SARS-CoV-2抗体对小鼠的体重减轻和死亡有保护作用，而没有效应器功能的抗体没有保护作用。
进一步用不同的抗体进行实验，包括有和没有效应器功能，在另一种动物——仓鼠身上——也得到了同样的结果：效应器功能是有效抗体治疗COVID-19不可或缺的一部分。
一些基于抗体的COVID-19药物正在被开发出来，作为预防药物，用于高风险环境，如疗养院。但大多数这类药物都是用来治疗已经感染的人的。戴蒙德说，为此，优化抗体效应器功能可能是制造强力药物的关键。作为这项研究的一部分，研究人员发现，效应器功能的丧失改变了被招募来对抗感染的免疫细胞的种类以及它们的行为方式。
“‘效应器功能’是指抗体和免疫系统其他元素之间的一组复杂的相互作用，”Diamond说，世卫组织还是分子微生物学和病理学及免疫学教授。”你可以引入不同的点突变来增强某些效应器的功能，有些可能对免疫反应有害，而另一些可能有益。有很多细微差别。我们仍在学习如何利用效应器功能，让您得到您想要的，而不是您不想要的。”
Journal Reference:
Emma S. Winkler, pavlo Gilchuk, Jinsheng Yu, Adam L. Bailey, Rita E. Chen, Zhenlu Chong, Seth J. Zost, Hyesun Jang, Ying Huang, James D. Allen, James Brett Case, Rachel E. Sutton, Robert H. Carnahan, Tamarand L. Darling, Adrianus C.M. Boon, Matthias Mack, Richard D. Head, Ted M. Ross, James E. Crowe, Michael S. Diamond. Human neutralizing antibodies against SARS-CoV-2 require intact Fc effector functions for optimal therapeutic protection. Cell, 2021; DOI: 10.1016/j.cell.2021.02.026Cite This page:
MLA ApA Chicago Washington University School of Medicine. "Antibody-based COVID-19 treatments work best in concert with immune cells: Findings involving antibody effector functions could help improve design of next-generation COVID-19 antibody drugs." ScienceDaily. ScienceDaily, 16 February 2021. <www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210216144340.htm>. Washington University School of Medicine. (2021, February 16). Antibody-based COVID-19 treatments work best in concert with immune cells: Findings involving antibody effector functions could help improve design of next-generation COVID-19 antibody drugs. ScienceDaily. Retrieved February 17, 2021 from www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210216144340.htm Washington University School of Medicine. "Antibody-based COVID-19 treatments work best in concert with immune cells: Findings involving antibody effector functions could help improve design of next-generation COVID-19 antibody drugs." ScienceDaily. www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210216144340.htm (accessed February 17, 2021).