纳米抗体

[font=宋体][b]什么是纳米抗体？[/b][/font][font=宋体][font=宋体][url=https://cn.sinobiological.com/resource/antibody-technical/nanobody][b]纳米抗体[/b][/url]（[/font][font=Calibri]nanobody, Nb[/font][font=宋体]）是一种人工设计的抗体分子，又称为单域抗体（[/font][font=Calibri]single-domain antibodies, sdAbs[/font][font=宋体]）、[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]抗体或[/font][font=Calibri]camelid[/font][font=宋体]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（[/font][font=Calibri]heavy-chain antibodies, HCAbs)[/font][font=宋体]。[/font][font=Calibri]1993[/font][font=宋体]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[/font][font=Calibri]95 kDa[/font][font=宋体]，其中包括两个恒定区（[/font][font=Calibri]CH2[/font][font=宋体]和[/font][font=Calibri]CH3[/font][font=宋体]）、一个铰链区和一个重链可变区（[/font][font=Calibri]variable heavy chain domain, VHH[/font][font=宋体]），接着克隆得到只包含一个重链可变区的单域抗体，即[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]抗体。[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]抗体的晶体结构为[/font][font=Calibri]4 nm[/font][font=宋体]×[/font][font=Calibri]2.5 nm[/font][font=宋体]×[/font][font=Calibri]3 nm[/font][font=宋体]的椭圆形，分子量大小仅普通抗体的[/font][font=Calibri]1/10[/font][font=宋体]，约[/font][font=Calibri]12-14 kDa[/font][font=宋体]，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。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体][b]纳米抗体特性：[/b][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]1.[/font][font=宋体]高耐热性和稳定性[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]将不同的纳米抗体在[/font][font=Calibri]37[/font][font=宋体]℃放置[/font][font=Calibri]1[/font][font=宋体]周，结果其抗原结合活性均在[/font][font=Calibri]80%[/font][font=宋体]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。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]比较了鼠单抗和纳米抗体在高达[/font][font=Calibri]90[/font][font=宋体]℃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[/font][font=Calibri]90[/font][font=宋体]℃处理后都丧失了活性，发生了不可逆的聚合。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]在恶劣条件，如在高热、离液剂、存在蛋白酶和极度[/font][font=Calibri]pH[/font][font=宋体]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。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]2.[/font][font=宋体]高抗原结合性：[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]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[/font][font=Calibri]CDR3[/font][font=宋体]，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。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]而传统抗体[/font][font=Calibri]Fab[/font][font=宋体]片段及单链抗体[/font][font=Calibri]scFv[/font][font=宋体]的抗原结合表面常形成凹形拓扑结构[/font][font=Calibri], [/font][font=宋体]通常只能识别位于抗原表面的位点，因此纳米抗体[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]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[/font][font=Calibri],[/font][font=宋体]纳米抗体也可以对其进行表位识别。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]3.[/font][font=宋体]较强的组织穿透力：[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]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。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]4.[/font][font=宋体]高水溶性、高表达性[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]正常抗体[/font][font=Calibri]VH[/font][font=宋体]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[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]由于其[/font][font=Calibri]FR2[/font][font=宋体]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。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]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[/font][font=Calibri]1[/font][font=宋体]克的产量。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][b]纳米抗体的应用优势[/b][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]①用于生物医药研发（基因工程药物研发、[/font][font=Calibri]ADC[/font][font=宋体]药物研发）；[/font][/font][font=宋体]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）；[/font][font=宋体]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；[/font][font=宋体]④拓展研究思路、发表国际知名学术刊物。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]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[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]，满足客户的各种定制需求。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]更多详情可以关注：[/font][font=Calibri]https://cn.sinobiological.com/resource/antibody-technical/nanobody[/font][/font][font=Calibri] [/font]

[font=宋体][font=宋体]纳米抗体（[/font][font=Calibri]Nanobody, Nb[/font][font=宋体]），又称为单域抗体（[/font][font=Calibri]Single-domain antibodies, sdAbs[/font][font=宋体]），是来源于骆驼科动物和鲨鱼的一种独特的抗体，最初由比利时免疫学家[/font][font=Calibri]Hamers-Casterman[/font][font=宋体]于[/font][font=Calibri]1989[/font][font=宋体]年在分离骆驼血清中的抗体时偶然发现。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]传统抗体的结构类似于[/font][font=宋体]“[/font][font=Calibri]Y[/font][font=宋体]”形，是由两条重链和两条轻链构成的对称结构。一些骆驼科动物等在其生长进化的过程中，自身的免疫系统中出现了缺失轻链及重链[/font][font=Calibri]CH1[/font][font=宋体]结构但完全保留抗原结合活性的重链抗体（[/font][font=Calibri]HCAb[/font][font=宋体]）。[/font][font=Calibri]HCAb[/font][font=宋体]特异性结合抗原的区域为其重链的可变区，即[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]（[/font][font=Calibri]Variable domain of heavy chain of heavy-chain antibody[/font][font=宋体]）。[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]经重组表达后，可获得只含有单个结构域的最小单元抗原结合片段，即纳米抗体。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]纳米抗体仅有[/font][font=Calibri]12~14 kDa[/font][font=宋体]，其晶体直径为[/font][font=Calibri]2.5 nm[/font][font=宋体]，长[/font][font=Calibri]4 nm[/font][font=宋体]，因此被认为是已知的可以与抗原结合的最小单位。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]纳米抗体（[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]）与普通抗体[/font][font=Calibri]VH[/font][font=宋体]具有相同的结构域，即[/font][font=Calibri]4[/font][font=宋体]个保守框架区（[/font][font=Calibri]FR1/2/3/4[/font][font=宋体]）和[/font][font=Calibri]3[/font][font=宋体]个互补决定区（[/font][font=Calibri]CDR1/2/3[/font][font=宋体]）。普通抗体的[/font][font=Calibri]VH[/font][font=宋体]中[/font][font=Calibri]FR2[/font][font=宋体]内有四个高度保守的疏水性氨基酸残基（[/font][font=Calibri]V42[/font][font=宋体]、[/font][font=Calibri]G49[/font][font=宋体]、[/font][font=Calibri]L50[/font][font=宋体]和 [/font][font=Calibri]W52[/font][font=宋体]），而在[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]抗体中，这四个氨基酸被替换成亲水性的氨基酸残基（[/font][font=Calibri]F42[/font][font=宋体]或 [/font][font=Calibri]Y42[/font][font=宋体]、[/font][font=Calibri]E49[/font][font=宋体]、[/font][font=Calibri]R50[/font][font=宋体]和[/font][font=Calibri]G52[/font][font=宋体]），因此增加了纳米抗体的水溶性。此外，与普通抗体的[/font][font=Calibri]CDR3[/font][font=宋体]相比，纳米抗体的[/font][font=Calibri]CDR3[/font][font=宋体]较长一些，可形成凸形结构，从而增强对隐藏的肿瘤抗原表位识别的能力。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][b]纳米抗体与普通抗体的区别：[/b][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][b]普通抗体：[/b][/font][font=宋体]免疫原性：较高[/font][font=宋体][font=宋体]分子量大小：[/font][font=Calibri]150 kDa[/font][/font][font=宋体]半衰期：较长[/font][font=宋体]组织穿透力：较低[/font][font=宋体][font=Calibri]CDR3[/font][font=宋体]长度：平均[/font][font=Calibri]10[/font][font=宋体]个氨基酸残基[/font][/font][font=宋体]识别位点：较难识别隐藏位点[/font][font=宋体][font=宋体]稳定性：易失活，在高温或极端[/font][font=Calibri]pH[/font][font=宋体]下失效或分解[/font][/font][font=宋体]抗体表达：哺乳动物表达[/font][font=宋体]生产费用：较高[/font][font=宋体][font=宋体]工程化改造：[/font][font=宋体]“[/font][font=Calibri]Y[/font][font=宋体]”字型结构，不易改造[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体][b]纳米抗体：[/b][/font][font=宋体]免疫原性：较低[/font][font=宋体][font=宋体]分子量大小：[/font][font=Calibri]12-14 kDa[/font][/font][font=宋体]半衰期：较短[/font][font=宋体]组织穿透力：较强，可穿过血脑屏障[/font][font=宋体][font=Calibri]CDR3[/font][font=宋体]长度：[/font][font=Calibri]16-24[/font][font=宋体]个氨基酸残基[/font][/font][font=宋体]识别位点：容易识别隐藏位点[/font][font=宋体][font=宋体]稳定性：高稳定性，在高温或极端[/font][font=Calibri]pH[/font][font=宋体]下保持稳定[/font][/font][font=宋体]抗体表达：哺乳动物或微生物表达[/font][font=宋体]生产费用：较低[/font][font=宋体]工程化改造：结构简单，容易改造[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]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[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]，满足客户的各种定制需求。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][b]纳米抗体开发服务[/b][/font][font=宋体][font=宋体]不同于经典的杂交瘤技术制备单克隆抗体，纳米抗体开发的整个流程主要包括羊驼免疫、噬菌体文库构建、抗体筛选、表达纯化及验证等阶段。羊驼免疫后，从羊驼外周血分离[/font][font=Calibri]B[/font][font=宋体]淋巴细胞，提取总[/font][font=Calibri]RNA[/font][font=宋体]，反转录为[/font][font=Calibri]cDNA[/font][font=宋体]，以[/font][font=Calibri]cDNA[/font][font=宋体]为模板[/font][font=Calibri][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url][/font][font=宋体]扩增获得多样化的纳米抗体基因片段，然后将其连接到载体上，从而构建噬菌体文库。随后进行多轮淘洗步骤获得抗原特异性纳米抗体，并对其进行测序、表达和验证。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]义翘神州建立了[url=https://cn.sinobiological.com/resource/antibody-technical/nanobody][b]纳米抗体[/b][/url]开发平台，可提供一站式的纳米抗体定制服务，主要包括抗原设计与制备、羊驼免疫、文库构建、淘洗、单克隆鉴定、测序以及活性分析等实验步骤，已成功交付多个纳米抗体开发项目。获得的纳米抗体需要进行进一步的人源化改造，以降低其免疫原性，实现最佳的治疗效果。义翘神州提供的纳米抗体人源化服务，利用[/font][font=Calibri]CDR[/font][font=宋体]置换技术及计算机辅助结构模拟设计可对羊驼纳米抗体进行人源化改造，保证人源化程度 [/font][font=Calibri]95%[/font][font=宋体]，成功率[/font][font=Calibri]100%[/font][font=宋体]。我们也提供体外药效评价解决方案，满足纳米抗体成药性评估、生物学活性测定等应用场景。更多详情可以参看：[/font][font=Calibri]https://cn.sinobiological.com/resource/antibody-technical/nanobody[/font][/font]

[font=宋体][font=宋体]纳米抗体（[/font][font=Calibri]nanobody, Nb[/font][font=宋体]）是一种人工设计的抗体分子，又称为单域抗体（[/font][font=Calibri]single-domain antibodies, sdAbs[/font][font=宋体]）、[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]抗体或[/font][font=Calibri]camelid[/font][font=宋体]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（[/font][font=Calibri]heavy-chain antibodies, HCAbs)[/font][font=宋体]。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]纳米抗体分子量仅为传统抗体的[/font][font=Calibri]10%[/font][font=宋体]，保留了[/font][font=Calibri]HCAbs[/font][font=宋体]完整的抗原结合能力，特异性强、亲和性好、稳定性高，广泛用于生化机制研究、结构生物学及肿瘤等疾病诊疗。[b]纳米抗体的优缺点具体如下：[/b][/font][/font][b][font=宋体]纳米抗体的优点：[/font][/b][font=宋体][font=宋体]（[/font][font=Calibri]1[/font][font=宋体]）在高温和[/font][font=Calibri]pH[/font][font=宋体]下的稳定性；[/font][/font][font=宋体][font=宋体]（[/font][font=Calibri]2[/font][font=宋体]）[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]可以识别通常不被常规抗体识别的抗原位点；[/font][/font][font=宋体][font=宋体]（[/font][font=Calibri]3[/font][font=宋体]）它们的小分子片段有助于快速组织渗透和标记应用，包括跨越血脑屏障；[/font][/font][font=宋体][font=宋体]（[/font][font=Calibri]4[/font][font=宋体]）用于大规模生产节约成本的替代品。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][b]纳米抗体的缺点：[/b][/font][font=宋体][font=宋体]由于纳米抗体的半衰期短，限制其临床应用，因此可将[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]抗体与抗血清白蛋白或抗体的[/font][font=Calibri]Fc[/font][font=宋体]段融合表达以延长其在血液中的半衰期。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][b]纳米抗体的制备主要分为两个方向：基于蛋白工程的方法和基于化学合成的方法。[/b][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]1. [/font][font=宋体]基于蛋白工程的方法：在[/font][font=Calibri]20[/font][font=宋体]世纪[/font][font=Calibri]80[/font][font=宋体]年代晚期和[/font][font=Calibri]90[/font][font=宋体]年代初期，科学家提出了单链抗体[/font][font=Calibri](scFv)[/font][font=宋体]的概念，并使用噬菌体显示技术实现了单链抗体的制备。随后，研究人员进一步改进了单链抗体的设计和优化，使其具有更好的稳定性和亲和力。这些单链抗体通过基因工程手段制备，可以实现在细菌或哺乳动物细胞中大规模生产。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]2. [/font][font=宋体]基于化学合成的方法：随着化学合成技术的发展，科学家们开始探索利用化学合成方法制备纳米抗体。在[/font][font=Calibri]2003[/font][font=宋体]年，研究人员开发出了一种称为[/font][font=Calibri]DNA[/font][font=宋体]导向的抗体组装的方法，通过[/font][font=Calibri]DNA[/font][font=宋体]纳米结构的设计和组装，实现了纳米级抗体的制备。这种方法利用[/font][font=Calibri]DNA[/font][font=宋体]的互补配对性质将抗体片段组装在一起，形成稳定的纳米抗体结构。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]3. [/font][font=宋体]其他制备方法的发展：随着纳米科技和纳米材料的发展，研究人员还尝试了其他制备纳米抗体的方法。例如，利用核酸适配体技术结合纳米材料，实现了纳米级别的适配体抗体复合物。此外，还利用纳米粒子和纳米材料作为载体，将传统抗体修饰在其表面，形成纳米抗体。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]总的来说，纳米抗体的制备方式相对来说并不是特别的困难，但是和传统抗体的生产过程一样，它需要注意到的细节问题有很多。值得注意的是，纳米抗体的制备技术依然在飞速发展和创新中，并取得了不错的进展，也让我们制备抗体的时候，有了更多选择。更多详情可以关注义翘神州[url=https://cn.sinobiological.com/resource/protein-review/transmembrane-proteins][b]纳米抗体[/b][/url]页面：[/font][font=Calibri]https://cn.sinobiological.com/resource/protein-review/transmembrane-proteins[/font][/font][font=Calibri] [/font]