病毒感染后会诱导机体产生抗体，产生的抗体包括中和抗体和非中和抗体。只有中和抗体能够使病毒失去活性从而被细胞吞噬掉，也就是说中和抗体是保护性抗体。
中和抗体越来越多地用作预防和治疗方式中的被动抗病毒试剂，并指导病毒疫苗设计。在体内，中和抗体nAb 可以通过多种机制介导抗病毒功能，包括中和作用和抗体效应功能。根据这些体外测定解释体内结果具有挑战性，但对于选择最佳被动抗体和疫苗策略很重要。
今年，一篇发表在Nature Reviews Immunology的综述，题为“Antiviral neutralizing antibodies: from in vitro to in vivo activity” 从体外到体内活性等方面总结了抗病毒中和抗体的相关研究成果。
中和有多种定义，其中两种被广泛接受：
一是“当抗体分子与病毒颗粒结合时，就会发生感染性丧失，并且通常在没有任何其他机构参与的情况下发生”；
第二是“通过抗体与病毒颗粒（病毒粒子）表面的结合来降低病毒感染性，从而阻断病毒复制周期中病毒编码转录或合成之前的步骤”。
在体外正确的测定条件下可以导致中和。在体内，有几种可能的结果，包括但不限于中和。在本篇综述中，作者讨论道：中和甚至可能对被描述为体外中和的抗体的体内功效做出非决定性的贡献。
体外中和机制
使用体外测定来确定血清中的抗体或单克隆抗体 (mAb) 的中和活性，其目的是预测抗体在体内的保护或治疗效果。了解中和机制可能有助于这些预测，并且对于增进我们对抗体和病毒之间相互作用的认知具有科学意义。
体外抗体介导的包膜病毒中和可以通过多种机制进行。
a，通过病毒刺突蛋白的分解或构象修饰来防止病毒颗粒附着到宿主细胞受体上。b，病毒粒子聚集，阻碍与宿主细胞受体的附着。
c，通过空间阻碍直接阻断病毒刺突蛋白与宿主细胞受体的结合。
d，通过空间阻碍阻断病毒和宿主细胞膜的融合。
e，阻断病毒进入宿主细胞所需的刺突蛋白的构象变化。
f，对于进入内体的病毒，通过阻断内体裂解和/或内体受体结合来阻止进入细胞质。
g，阻止病毒从细胞中逸出；
尽管这不是严格意义上的中和机制，但它可以在多轮而非单轮中和测定中观察到，并且可以通过子代病毒颗粒在受感染细胞表面的聚集而发生。该图说明了有包膜病毒的中和作用。对于无包膜病毒，还存在涉及泛素连接酶 TRIM21 的胞质内中和作用，该酶将抗体结合的病毒靶向蛋白酶体进行降解。
最后，防止病毒进入宿主细胞的机制还可以通过抑制受感染细胞与未感染细胞的附着和/或通过抑制两个受感染细胞的膜的融合来防止病毒从一个细胞直接扩散到另一个细胞。
构象变化
许多 Env 刺突是亚稳态的——在病毒颗粒表面，它们处于融合前构象，与宿主细胞受体的相互作用会引发广泛的结构变化，从而允许病毒进入过程。nAb 已被证明可在小核糖核酸病毒中诱导构象变化，但对于鼻病毒，诱导此类变化的能力与中和活性无关，因此得出的结论是，这些变化是与某些（但不是全部）nAb 相关的附带现象。
一般来说，Env 尖峰的不稳定性反映在许多病毒感染中经常观察到的对 Env 融合后构象的强烈抗体反应。随着时间的推移，多亚基病毒表面蛋白的分解不可避免地会导致大蛋白表面的暴露，这些大蛋白表面以前在天然结构中是隐秘的，但可能具有免疫原性。在疫苗设计方面，维持 Env 融合前构象是设计重组 Env 蛋白作为潜在免疫原时经常遇到的问题。
体内抗病毒抗体活性
通过体外测定评估的 nAb 的抗病毒活性可能在体内发挥作用，但很难确定不同机制的相对贡献——直接中和、nAb 介导的针对游离病毒粒子或感染细胞的效应功能，或病毒隔离。此外，这些不同机制的贡献可能会根据病毒攻击剂量、暴露条件、nAb 特性和大量其他因素而有所不同。选择动物模型来探索 nAb 的体内活性及其作用机制是一项重要的工作，模型和条件之间的差异是可以预见的。
总结
寻求辨别模式和建立规则是科学的本质，但 nAb 和病毒非常多样化，对两者之间相互作用的概括应谨慎对待。尽管如此，还是可以提出一些一般性的观点。抗体的体外中和能力可能是其体内抗病毒功效的最著名的预测指标。这可能是因为抑制病毒进入靶细胞（直接中和）的重要性，但同样它可能反映了抗体与病毒粒子和/或受感染细胞上的常见结构结合的能力，从而触发抗病毒功能，例如 Fc 依赖性效应机制、病毒隔离和病毒细胞间传播的抑制。
尽管体外中和可能是体内功效的最佳预测因子，但有许多偏离中和与保护和/或治疗之间统一关系的例子。这可能是由于效应器功能对抗病毒活性的不同贡献，可能是抗体甚至结合具有不同相互作用几何形状的相同表位所预期的。
临床试验中病毒疫苗接种的功效通常通过测量血清中和来估计。对于 SARS-CoV-2，最近有人认为还应该评估 T 细胞反应189。有人还认为，应该评估 nAb 的其他参数，例如效应器功能。然而，困难在于产生准确反映或预测体内活性和疫苗功效的体外测定。根据目前的知识，在大多数情况下，通过体外测定测量中和仍然是评估可能的疫苗功效的最有效方法。
参考文献：https://www.nature.com/articles/s41577-023-00858-w
