什么是纳米抗体？

纳米抗体（nanobody, Nb）是一种人工设计的抗体分子，又称为单域抗体（single-domain antibodies, sdAbs）、VHH抗体或camelid抗体，是发现于羊驼、单峰驼等驼科以及鲨鱼、鳐鱼等软骨鱼中的一种天然缺失轻链的重链抗体（heavy-chain antibodies, HCAbs)。1993年，比利时的科学家在骆驼的血清中发现了一种天然轻链缺失的重链抗体，分子量约95 kDa，其中包括两个恒定区（CH2和CH3）、一个铰链区和一个重链可变区（variable heavy chain domain, VHH），接着克隆得到只包含一个重链可变区的单域抗体，即VHH抗体。VHH抗体的晶体结构为4 nm×2.5 nm×3 nm的椭圆形，分子量大小仅普通抗体的1/10，约12-14 kDa，是最小的完整抗原结合片段，因此又被称为纳米抗体。纳米抗体可用于肿瘤等疾病的治疗、疾病的检测、疫苗的研发等。

纳米抗体特性：

1.高耐热性和稳定性

将不同的纳米抗体在37℃放置1周，结果其抗原结合活性均在80%以上，表明纳米抗体在室温下保存相当稳定，这使其比常规抗体更易于储藏和运输。

比较了鼠单抗和纳米抗体在高达90℃高温长时间处理的抗原结合活性，发现纳米抗体都保持了较高的活性仍能重新获得抗原结合能力，而所有常规抗体在90℃处理后都丧失了活性，发生了不可逆的聚合。

在恶劣条件，如在高热、离液剂、存在蛋白酶和极度pH值变性的条件下（如胃液和内脏中），正常抗体会失效或分解，而纳米抗体仍具有高度的稳定性。

2.高抗原结合性：

纳米抗体独特的结构决定了其高抗原结合特性：纳米抗体较长的CDR3，可形成一稳定的暴露的凸环结构（凸环中具有稳定结构的二硫键），能够深入抗原内部以更好的结合抗原从而提高了其抗原特异性和亲和力。

而传统抗体Fab片段及单链抗体scFv的抗原结合表面常形成凹形拓扑结构, 通常只能识别位于抗原表面的位点，因此纳米抗体VHH单域具有更加广泛的抗原结合力，甚至当靶蛋白紧密包裹隐藏了普通抗体识别的位点时,纳米抗体也可以对其进行表位识别。

3.较强的组织穿透力：

纳米抗体具有强而快的组织穿透能力，可以进入致密的组织如实体瘤发挥作用；并且多余未结合的纳米抗体能够很快的被清除，这相对于单克隆抗体组织穿透力差，不易被清除的不足，更有利于疾病的诊断。另外，纳米抗体能够有效的穿透血脑屏障，这样的特性为脑部给药提供了新方法，有望成为治疗老年痴呆症的新药。

4.高水溶性、高表达性

正常抗体VH结构域单独表达时通常形成包涵体，或者暴露的疏水域相互黏附；而纳米抗体VHH由于其FR2中的疏水残基被亲水残基所取代，使得纳米抗体的水溶性增加，聚合性减少；而且即使以包涵体形式表达，也很容易复性，这样可以大大提高作为药物的利用率。

因纳米抗体分子量小、结构简单，由单一的基因编码，所以它很容易在微生物中合成，能在噬菌体、酵母等微生物中大量的表达，而且其相对价格低廉、可进行大规模生产，易于普及和应用。有报道，可通过酵母反应器酿造将纳米抗体的产量提高，每公升可达1克的产量。

纳米抗体的应用优势

①用于生物医药研发（基因工程药物研发、ADC药物研发）；

②用于临床体外诊断（胶体金法、酶联免疫吸附法、电化学发光法）；

③用于肿瘤研究、免疫学研究等基础研究；申请具有自主知识产权的发明专利及科研奖项；

④拓展研究思路、发表国际知名学术刊物。

纳米抗体是一种非常有前景的下一代治疗性抗体技术，受到越来越多的研究机构和制药公司的关注。为支持纳米抗体药物的早期发现，义翘神州利用噬菌体抗体库技术自主研发了纳米抗体开发平台，已成功开发了多个纳米抗体候选分子。另外，我们的高通量纳米抗体表达平台，已成功表达和生产了多种纳米抗体形式，包括单价、多价或多特异性VHH，满足客户的各种定制需求。