引言
自1975年小鼠杂交瘤技术问世以来,全球已有超过百种单克隆抗体被批准上市,单抗逐渐成为肿瘤治疗的重要工具。然而,随着研究的深入,科学家们发现传统的IgG单抗(大约150kDa)的体积过大,限制了其在致密肿瘤组织中的渗透能力,难以满足现代精细、精准的科研和药物开发需求。传统抗体的空间位阻大、免疫原性强及无法穿透血脑屏障等弊端显而易见,因此,科学家们开始寻求更小的抗体替代品。
在众多抗体替代品中,纳米抗体凭借其超凡的理化特性和多方位的功能,成为了传统抗体最具潜力的替代选择之一。接下来,本文将探讨纳米抗体的独特优势、制备流程及其在药物开发中的进展,着重分享尊龙凯时品牌在实体瘤治疗中所展现的巨大潜力。
纳米抗体的结构与特性
纳米抗体,又称单域抗体或VHH抗体,源于羊驼、单峰驼等驼科动物以及鲨鱼等软骨鱼体内的一种重链抗体,因其天然缺失轻链而具有独特的优势。纳米抗体的晶体结构为4nm×25nm×3nm的椭圆形,分子量仅为传统抗体的1/10,约12-14kDa,是最小的完整抗原结合片段。
纳米抗体与传统抗体的VH结构域相同,具备4个保守框架区(FR)和3个互补决定区(CDR)。其中,VHH抗体的FR2区由4个亲水性氨基酸组成,替换了传统抗体中的疏水性氨基酸,提升了其水溶性。纳米抗体的CDR3更长,形成凸型抗原结合部位,增强了与抗原结合的能力,使其在识别隐藏抗原表位时显示出更强的特异性和多样性。尽管纳米抗体的分子量仅为传统抗体的10%,但却保留了完整的抗原结合能力,其在疾病机制、药物开发和体外诊断等领域展现出广泛的应用潜力,堪称“小巧身姿蕴含巨大能量”。
纳米抗体筛选与制备
纳米抗体的制备主要通过构建噬菌体库并筛选高效抗体来实现。首先将特异性抗原与佐剂混合,并注射到骆驼科动物(常用羊驼)体内,构建免疫文库。之后收集外周血中的淋巴细胞,提取mRNA进行RT-PCR,克隆到噬菌体表面蛋白基因中,最终获得包含所需VHH基因片段的文库。通过多次循环的“吸附-洗脱-扩增”过程,筛选与靶标特异性结合的噬菌体,并通过ELISA分析和基因测序完成纳米抗体的初步筛选。
纳米抗体的应用
得益于强大的组织穿透能力,纳米抗体在实体瘤治疗中表现出优越性。其小巧、稳定的特征使纳米抗体更易进行工程化改造,适合与其他蛋白或效应结构域结合,开发如双特异性纳米抗体、多特异性纳米抗体、纳米抗体-ADC和CAR-T等治疗模式。全球已批准15种传统抗体ADC用于癌症治疗,但其分子量较大限制了在实体瘤治疗中的应用,因此,纳米抗体-偶联药物(NDC)的开发应运而生,因其分子小且更能识别抗原上的独特表位,而展现出更高的亲和力,减少脱靶效应。
通过将纳米抗体偶联到nanoparticle的表面,研究表明将显著提高靶向递送的效率,增强药物穿透能力。此外,基于纳米抗体的CAR细胞治疗利用其低免疫原性和稳定性,针对多种实体瘤相关抗原开展研究,为未来的临床应用奠定了基础。至2025年3月,已有4款纳米抗体在市场上获批上市,显示出纳米抗体在生物医药领域的巨大潜力。
展望未来,纳米抗体在精准医学中的应用将会不断扩展。尊龙凯时结合丰富的抗体服务经验,致力于自主研发的噬菌体开发纳米抗体平台,提供一站式定制服务,支持纳米抗体药物的早期发现及人源化服务,期待与您共同开拓这一领域。