現今新冠療法中，單株抗體是備受矚目的一種。以病毒棘狀蛋白為標靶的抗體療法能有效降低感染風險，然而這種療法仍有許多未知領域待解，例如受誘導的免疫系統如何運作，以及在易受害族群間施打疫苗的有效性。
另外，單株抗體治療最大的 2 項缺點包含：施打疫苗使患者抗體依賴 ( antibody dependent enhancement, ADE）感染加劇，以及抗體遇到新的變種病毒會降低其功效。
一項發表於《Nature Communications》的新研究突破以上困境。該研究團隊從 2019 年感染新冠肺炎康復者的體內分離出抗體 P4A1，能透過與病毒棘狀蛋白受體結合功能區塊（receptor-binding domain, RBD） 結合，提增在靈長類試驗動物身上的治療成效。
從新冠肺炎康復者體內分離 P4A1 抗體
研究團隊透過單細胞 B 細胞受體定序，從 2 位已康復病患身上分離出一系列抗棘狀蛋白抗體，其中有三株抗體會和病毒的 S1 次單元產生交互作用，並且抑制 S1 次單元與人體血管收縮素轉換酶（angiotensin-converting enzyme 2, ACE2）作用，進而阻擋 SARS-CoV-2 感染人體細胞。研究團隊將這三株抗體與 immunoGenetics 資料庫比對，再從中選取抗體 P4A1 進行後續結構與功能分析。
P4A1 分離抗體的物理結構分析
物理結構方面，研究團隊以 X 光晶體繞射分析該抗體，發現其氫鍵與疏水特性是提高 P4A1 與棘狀 RBD 結合的因素。此外該抗體也佔據絕大部分 RBD 殘基與 ACE2 結合的位點，證實該抗體中和活體病毒的功能。
恆河猴模型：該抗體抗病毒功能優異
抗病毒特性方面，藉由表面電漿共振與 ELISA 分析，顯示該抗體與 wild-type RBD/S1、突變 RBD/S1 都會結合，此外對於 wild-type 棘病毒與變種假病毒的中和作用也表現類似功效。
而為了增加抗體半衰期並減輕抗體依賴感染的風險，研究團隊進一步將該抗體加上 IgG4 構造，以增強與病毒結合的親和力，並將此株抗體在恆河猴體內進行活體試驗。試驗的恆河猴於感染 SARS-CoV-2 後 1 天接受抗體治療，結果顯示，治療後 4-5 天其體內的病毒可完全消除，治療後 6-7 天即在試驗動物肺組織中找不到病毒 RNA。
經改造的 P4A1 分離抗體不僅在試驗動物體內有穩定的安全性，更在受感染恆猴模型身上表現快速的療效，將來具有可被研發作為人體 SARS-CoV-2 中和抗體的潛力。
延伸閱讀：新冠病毒入侵前就阻絕？藏身棘狀蛋白內的分子扮演關鍵角色參考資料：
1. https://www.medtechdive.com/news/thermo-fisher-quest-step-up-k-12-covid-19-testing-as-school-districts-look/600106/
2. Nature Comunications, 2021; https://www.nature.com/articles/s41467-021-22926-2
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