1. 什么是納米抗體

納米抗體，也稱為基于單結構域的 VHH，是源自駱駝科中發現的僅重鏈 IgG 抗體的抗體片段。納米抗體具有傳統單克隆抗體所缺乏的優勢，多年來，一直受到研究領域的廣泛關注，尤其是在疾病的診斷和治療方面。促使世界上第一個基于納米抗體的藥物 (Caplacizumab) 在 2018 年獲得批準，隨后不久其他藥物也獲得批準。

2. 納米抗體結構特點

駱駝 HCAb 由一個結晶片段 ( Fc ) 區域組成，與常規抗體的片段同源，直接連接到由單個 VHH 結構域組成的片段抗原結合 (Fab) 區域。與 150 kDa 的常規 IgG相比，缺少 CH1 結構域和輕鏈會導致 90 kDa 的分子量降低。HCAb 的 VHH 片段大小約為 2.5 × 4.0 nm，分子量為 15 kDa，可以克隆和重組表達為能夠結合抗原庫的單體Nb。

圖1： 傳統 m(IgG)Ab、HCAb 和 VHH (Nb) 的結構示意圖及特征描述

3. 納米抗體的優缺點

3.1 納米抗體的優點

（1）在高溫和pH下的穩定性；

（2）VHH可以識別通常不被常規抗體識別的抗原位點；

（3）它們的小分子片段有助于快速組織滲透和標記應用，包括跨越血腦屏障；

（4）用于大規模生產節約成本的替代品。

3.2 納米抗體的缺點

納米抗體（VHH抗體）由于分子量較小，約為15kDa，相當于傳統IgG抗體重鏈或輕鏈的可變區，因此針對VHH抗體的二抗不具有普遍適用性，需要將VHH融合Fc片段進行共表達進行解決二抗識別問題（泰克生物提供多種抗羊駝二抗，可用于免疫血清效價檢測）

4. 泰克生物能夠為客戶提供高質量的駝源納米抗體開發服務

泰克生物可以提供多種駝源納米抗體開發服務，包括羊駝、大羊駝、駱駝、美洲駝等，基于噬菌體展示技術平臺，泰克生物可以提供包括抗原設計、羊駝免疫、文庫構建與篩選、活性功能驗證等主要實驗環節，并為科學家提供高特異性和高親和力的羊駝VHH抗體。

5. 納米抗體的制備

相比較傳統的單克隆抗體，納米抗體的制備具有很大優勢。可以概括為免疫羊駝獲得抗體基因和噬菌體展示來獲得目的抗體序列。主要分為羊駝免疫，噬菌體文庫構建，篩選抗體庫、抗體表達與功能驗證四個步驟。

5.1羊駝免疫

挑選適齡羊駝→準備抗原→免疫羊駝→采血測定效價→PBMC細胞分離

5.2 噬菌體文庫構建

RNA提取→cDNA反轉錄合成→PCR擴增→連接載體并電轉化→細菌文庫/噬菌體文庫建立

5.3抗體庫篩選

常規使用的篩選方法是固相篩選，磁珠和細胞篩選，泰克生物可以根據客戶需求提供定制化的篩選體系。

5.4抗體表達與功能驗證

構建哺乳表達載體進行表達→過鎳柱純化→親和力測定

圖2：Fc-VHH納米抗體表達結果圖片

6. 納米抗體在腫瘤治療領域的應用

Nbs 由于出色的腫瘤穿透能力、識別獨特抗原的能力以及其他優勢使其成為癌癥治療領域有前途的候選者。Nb 癌癥治療的一種途徑是開發表達對腫瘤抗原具有特異性的 Nb 嵌合抗原受體 (CAR) T 細胞。從患者體內提取 T 細胞并進行基因改造以表達腫瘤抗原特異性 Nb，然后再重新注入患者體內，從而使 T 細胞通過釋放細胞毒性分子、誘導細胞凋亡等機制結合和中和腫瘤細胞。2018 年，靶向癌癥生物標志物 B 細胞成熟抗原治療復發性骨髓瘤的 Nb CAR T 細胞候選藥物， 1 期臨床試驗結果顯示出令人滿意的結果。它成功完成了 1 期臨床試驗，并進行了進一步的 2 期試驗。首次給藥4年后進行的一項后續研究也表明，改良 T 細胞具有良好的長期安全性和耐久性。基于 1 期和 2 期臨床試驗的成功，這款 Nb CAR-T 候選細胞更名為 Ciltacabtagene autoleucel，于 2022 年 2 月被 FDA 批準用于治療多發性骨髓瘤。還開展了許多其他概念驗證研究，以開發靶向其他癌癥生物標志物（如 CD20、EGFR 和 HER2）的表達 Nb 的 CAR T細胞。

第一個獲得 EMA 和 FDA 批準的 28-kDa 納米抗體是二價納米抗體 Caplacizumab ，用于治療血栓性血小板減少性紫癜 (TTP)，標志著Nb 治療領域取得了里程碑式的成功。不久之后，在 2019 年，Caplacizumab 也被美國 FDA 批準用于消費者處方。另一種進入商業市場的是 Ozoralizumab，由 Taisho Pharmaceuticals 在 Ablynx 許可下開發。 截至 2022 年 9 月，靶向腫瘤壞死因子-α 的 Ozoralizumab 在日本獲準用于治療類風濕性關節炎。Vobarilizumab 是另一種很有前途的 Nb 藥物，用于治療類風濕性關節炎以及系統性紅斑狼瘡，靶向白細胞介素 6 受體。這種療法目前正在進行 2 期臨床試驗。

其他用于治療各種自身免疫性疾病的 Nb 目前正處于臨床試驗的各個階段。這些治療包括 (1) Sonelokimab 針對白細胞介素 17A/F 治療銀屑病，(2) Gefurulimab  針對針對乙酰膽堿受體自身抗體，治療全身性重癥肌無力，(3) Nb M6495 靶向具有血小板反應蛋白的解聯素和金屬蛋白酶，用于治療骨關節炎 (4) Nb V565抗腫瘤壞死因子用于克羅恩氏病。

圖3：納米抗體藥物研究現狀

與腫瘤學和自身免疫性疾病的廣泛 Nb 候選藥物相反，幾乎沒有針對病毒、細菌和寄生蟲引起的傳染病的治療候選藥物。然而，有一些 Nb 治療傳染病的報道，例如針對輪狀病毒治療腹瀉的 VHH 批號 203027 和治療呼吸道合胞病毒下呼吸道感染的 ALX-0171。不幸的是，自2013 年以來沒有發布關于前者的更新，而后者未能在 2b 期試驗中產生顯著結果。最近報道了一種用于治療空腸彎曲桿菌感染的治療性 Nb 候選藥物 LMN-101，目前正在進行 2 期試驗。缺乏治療性 Nbs 并不意味著 Nbs 不適合開發治療病毒、細菌或寄生蟲的療法，而是表明該領域仍處于起步階段。

自從三十多年前偶然發現納米抗體以來，Nbs 領域研究成果呈指數級增長。Nbs 相對于傳統 mAb 和傳統 mAb 片段的眾多優勢推動了研究的向前發展，Nbs 在各種形式的診斷工具方面取得了很大的成功，例如 LFIA、診斷 ELISA、生物傳感器和體內診斷成像，不僅用于疾病檢測，還用于檢測食源性病原體或環境毒素。因此，可以肯定的是，Nbs 將在未來幾年的下一代診斷工具和療法的開發中發揮重要作用。