Nat Commun：科学家开发出能改善机体免疫激活效能的新型杂交抗体

抗体就好像钥匙，抗原就好比对应的锁，每一个抗体都有独特的形状来适应特定的抗原，就好像一把钥匙适应其特定的锁一样，与致病性蛋白质结合的精确能力会促使抗体对开发新型疗法的研究人员来说是无价的。

近日，一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为“The hinge-engineered IgG1-IgG3 hybrid subclass IgGh47 potently enhances Fc-mediated function of anti-streptococcal and SARS-CoV-2 antibodies”的研究报告中，来自瑞典隆德大学等机构的科学家们通过研究在实验室中开发出了能靶向作用SARS-CoV-2和链球菌的特殊抗体，这些抗体来自于受上述疾病感染的患者体内，研究人员旨在理解到底是什么机制让这些抗体非常有效从而就能促使其更好地保护宿主机体。

最重要和最常见的抗体之一就是IgG，其有四种变体，茎状结构（Y字型的根部）决定了抗体的亚群，当遭遇外来物质时其就能向免疫系统发送信号，文章中，研究人员通过将两种IgG亚群部分组合后开发出了一种新型杂交抗体。研究者Izadi表示，如果你想增强抗体的功能，我们可以利用基因工程技术来对其进行操控，如今我们已经做到了这一点，这或许就产生了一种在机体中无法自然产生的抗体；传统认为，抗体与抗原结合地越强，效果就越好；然而，尽管其结合强度降低了12倍，研究人员所观察到的抗体激活机体免疫系统功能从而清除链球菌的能力也提高了5倍。

科学家开发出能改善机体免疫激活效能的新型杂交抗体

图片来源：Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-47928-8

这一研究发现或许就提出了一个问题，即抗体上的长茎结构（铰合部）是否能增强其移动性并改善其向免疫细胞发送信号的能力？研究这一问题的一个方法就是在原子水平上对抗体进行研究，这就需要利用强大的超级计算机进行复杂的计算。Nordenfelt教授说道，利用超级计算机在原子水平上观察抗体与细菌抗原之间的3D运动过程需要花费两个月时间；而且超级计算机能证实实验室的观察结果，新设计的IgG抗体并不会向以前那样紧密结合，但却能表现出更好地功能，具有较长茎状结构的抗体也比具有较强结合能力的抗体更具移动性。

随后研究人员验证了他们的假设，即利用遗传工程技术将原始的IgG1亚群以不同的长度扩展到IgG3的茎部，研究者表示，第二长度的杂交抗体版本能表现出最好的功能以及强大的抗原结合能力。研究人员在小鼠中检测了这种抗体，他们表示，你必须记住，我们所使用的动物模型并不一定意味着其适用于人类体内；然而，当研究人员测试杂交抗体与其它两种相关抗体的能力时，只有杂交抗体能保护小鼠免于疾病，为此他们就获得了两全其美的抗体，既拥有良好的结合能力，又拥有良好的免疫功能，从而就能在宿主机体内产生较好的保护作用。

这一看似矛盾的结果（抗体和抗原之间较弱的结合能改善抗体的功能）或能促使研究人员重新考虑他们的研究重点，那么研究人员是否过于关注抗体与抗原的结合强度呢？或许研究人员应该优先考虑抗体的功能，尽管这会让研究变得复杂化，通常情况下，结合强度是他们主要关注的，但如果仅仅因为结合能力较弱而忽略它们，或许研究人员就会忽略掉很多潜在有效的抗体。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Izadi, A., Karami, Y., Bratanis, E. et al. The hinge-engineered IgG1-IgG3 hybrid subclass IgGh47 potently enhances Fc-mediated function of anti-streptococcal and SARS-CoV-2 antibodies. Nat Commun 15, 3600 (2024). doi：10.1038/s41467-024-47928-8