一、纳米抗体

1993 年比利时科学家发现的一种来源于骆驼科动物外周血中、天然缺失轻链的重链抗体VHH（Variable domain of heavy chain of heavy-chain antibody），它仅由一个重链二聚体组成，包含一个重链可变区（VHH）和两个常规的CH2与CH3区，无轻链及CH1区。VHH晶体结构的尺寸约为2.5nm×4nm,分子量只有15KDa，仅为传统抗体的十分之一。分子量约 15 kDa，是目前已知的可结合目标抗原的最小单位，因此也被称作为纳米抗体（Nanobody,Nb）。

由于传统抗体存在生产成本高、组织渗透性差、体积大和结构复杂等局限性，阻碍了其作为治疗手段在生物医药领域的发展。相较于传统抗体而言，纳米抗体更具优势，具有分子量小、高特异性、高亲和力、理化性质稳定、结构简单、快速筛选和易于修饰等特点。此外，骆驼科动物易于养殖和免疫，在免疫后产生更强的HCAb反应，并产生与人类IGHV基因具有相对较高同源性的免疫球蛋白。这些抗体的单结构域性质提供了独特的优势，使其在生物技术应用中脱颖而出，因此VHH在开发治疗性抗体药物、诊断试剂、亲和纯化基质和科学研究等领域具有极大的应用价值。

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二、纳米抗体的优势

1、分子量小，组织渗透能力强，血液清除较快

药物在组织内细胞间的被动扩散速率与药物分子的大小呈反比，因此与传统抗体（150kDa）相比，仅12-15 kDa大小的纳米抗体的组织穿透性更好，可以到达传统抗体到达不到的病灶组织，如实体瘤等不稳发挥作用。此外，纳米抗体能够有效的穿透血脑屏障，为脑部给药提供了新方法。同时，由于分子量较小，纳米抗体很容易被肾脏快速清除，半衰期较短，极大的避免了毒性作用，有利于其在临床影像技术的应用。

2、结构简单，具备形成多聚体的能力

由于纳米抗体分子量小，结构简单，仅一个重链可变区，单体之间黏连性弱，很容易通过基因工程手段将多个纳米抗体单体串联表达，实现多聚体。如果纳米抗体被设计成临床治疗药物，这一特性可以得到多价抗体和双特异抗体，增强抗体跟抗原的结合能力。同时，利用这一特性，还可以通过多聚体或者耦联一个抗血清蛋白的纳米抗体来增加纳米抗体的半衰期。

3、理化特性较稳定

纳米抗体VHH其内部存在环间二硫键，这些额外的二硫键帮助其在恶劣环境中仍然可以维持构象的稳定，使纳米抗体有很好的构象和热稳定性，37 ℃放置一周或在高温条件（90 ℃）下保存，生物活性依然好。除了耐热性，纳米抗体在蛋白酶、促溶剂和极端pH的条件下是稳定的。此外，纳米抗体还包含了许多亲水性的氨基酸，使其在水溶液中溶解度高，且不易聚集。纳米抗体的稳定性特点可以使其实现不同途径的给药，包括静脉注射、口服和吸入制剂等。

4、免疫原性较低

纳米抗体的结构和人源抗体重链可变区VH结构非常相似，包含三个高变区(hyper variable region, HVR)和其两侧的四个骨架区(framework region, FR)，且其基因同源性达90%。这意味着纳米抗体的免疫原性比较低，到目前为止，还没有任何关于纳米抗体免疫原性造成的不良反应的报道。

5、特异性强，亲和力高

特异性强，能识别蛋白天然构象。且与IgG的VH相比，纳米抗体VHH的CDR3区域更长，弥补了VL domain的缺失，使其能与传统抗体不能接触的新表位相互作用。此外，抗体亲和力高，与抗原发生特异性结合时更容易且紧密、稳定。

6、快速筛选和大规模生产较容易实现

与传统抗体制备不同，纳米抗体可以在微生物系统（如细菌、酵母菌、真菌）中大量表达，并且可以通过展示文库中快速筛选，使得纳米抗体具备更低的生产成本优势，且能确保抗体批次间的一致性。

三、纳米抗体的应用

1、疾病诊断

纳米抗体在疾病诊断领域的应用具有巨大的潜力和优势，因其分子量小，能够精准地识别和结合目标抗原，从而帮助癌症诊断和确定适当的治疗方法，实现疾病的早期诊断和精准治疗，减少疾病的传播和危害。如纳米抗体能迅速扩散到组织中，并特异性地在靶组织中积累（在非靶组织中积累最小)，快速产生高对比度图像，从而为医生提供准确的诊断信息，有助于早期发现和治疗癌症。

2、活体成像

纳米抗体被标记上荧光染料或放射性同位素等成像剂，然后通过注射或口服等方式引入生物体内。当纳米抗体与目标分子结合后，成像剂就会发出荧光或放射性信号，这些信号可以被高灵敏度的成像设备捕捉并转化为可视化的图像，以检测原发性肿瘤和转移性病变分布。

3、药物递送

纳米抗体可以作为药物载体，可有效改善药物的药代动力学和药效学性能，提高疗效，实现药物的精准递送和释放。纳米抗体不含Fc段，可以方便地穿透细胞膜和组织间隙，将药物直接递送到病变部位。这不仅可以提高药物的治疗效果，还可以减少药物的副作用，提高患者的生活质量。此外。纳米抗体还可以被用于封装药物，还可提高溶解度、稳定性和清除率。

4、药物研发

纳米抗体还可以用于开发新型的生物药物。通过基因工程技术，将纳米抗体与各种生物活性分子结合，构建出具有特定功能的生物药物。如在免疫治疗方面，由于其高特异性和良好的生物相容性，纳米抗体可以激活或抑制免疫系统，从而实现对疾病的免疫治疗。与传统的免疫治疗方法相比，纳米抗体具有更好的靶向性和更低的副作用。这为肿瘤免疫治疗、自身免疫性疾病治疗等领域提供了新的治疗策略。

5、靶向放射治疗

纳米抗体靶向放射治疗是一种创新的癌症治疗方法，它结合了纳米抗体的高特异性和放射治疗的强大效果。通过利用纳米抗体作为载体，将放射性同位素精确地输送到肿瘤细胞，实现对肿瘤的高效、精准打击、减少对正常组织的损伤。其次，纳米抗体的分子量小和良好的生物相容性使其能够深入肿瘤组织，对微小病灶进行有效治疗。此外，纳米抗体还可以与多种放射性同位素结合，提供多种治疗选择，满足不同患者的需求。

6、蛋白检测

在生物医学和生命科学研究中，纳米抗体蛋白检测可用于研究蛋白质的功能、相互作用以及表达水平。如通过FCM/IP/WB/IHC/IF/ELISA等技术精准捕捉和检测。与传统的蛋白质检测方法相比，纳米抗体蛋白检测具有更高的灵敏度和特异性，能够检测到更低浓度的目标蛋白质，并减少背景干扰。

四、仁域优势——自建专业的骆驼免疫基地+天然纳米抗体库辅助筛选

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