1. 什么是纳米抗体
纳米抗体，也称为基于单结构域的 VHH，是源自骆驼科中发现的仅重链 IgG 抗体的抗体片段。纳米抗体具有传统单克隆抗体所缺乏的优势，多年来，一直受到研究领域的广泛关注，尤其是在疾病的诊断和治疗方面。促使世界上第一个基于纳米抗体的药物 (Caplacizumab) 在 2018 年获得批准，随后不久其他药物也获得批准。
2. 纳米抗体结构特点
骆驼 HCAb 由一个结晶片段 ( Fc ) 区域组成，与常规抗体的片段同源，直接连接到由单个 VHH 结构域组成的片段抗原结合 (Fab) 区域。与 150 kDa 的常规 IgG相比，缺少 CH1 结构域和轻链会导致 90 kDa 的分子量降低。HCAb 的 VHH 片段大小约为 2.5 × 4.0 nm，分子量为 15 kDa，可以克隆和重组表达为能够结合抗原库的单体Nb。
图1： 传统 m(IgG)Ab、HCAb 和 VHH (Nb) 的结构示意图及特征描述
3. 纳米抗体的优缺点
3.1 纳米抗体的优点
（1）在高温和pH下的稳定性；
（2）VHH可以识别通常不被常规抗体识别的抗原位点；
（3）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；
（4）用于大规模生产节约成本的替代品。
3.2 纳米抗体的缺点
纳米抗体（VHH抗体）由于分子量较小，约为15kDa，相当于传统IgG抗体重链或轻链的可变区，因此针对VHH抗体的二抗不具有普遍适用性，需要将VHH融合Fc片段进行共表达进行解决二抗识别问题（泰克生物提供多种抗羊驼二抗，可用于免疫血清效价检测）
4. 泰克生物能够为客户提供高质量的驼源纳米抗体开发服务
泰克生物可以提供多种驼源纳米抗体开发服务，包括羊驼、大羊驼、骆驼、美洲驼等，基于噬菌体展示技术平台，泰克生物可以提供包括抗原设计、羊驼免疫、文库构建与筛选、活性功能验证等主要实验环节，并为科学家提供高特异性和高亲和力的羊驼VHH抗体。
5. 纳米抗体的制备
相比较传统的单克隆抗体，纳米抗体的制备具有很大优势。可以概括为免疫羊驼获得抗体基因和噬菌体展示来获得目的抗体序列。主要分为羊驼免疫，噬菌体文库构建，筛选抗体库、抗体表达与功能验证四个步骤。
5.1羊驼免疫
挑选适龄羊驼→准备抗原→免疫羊驼→采血测定效价→PBMC细胞分离
5.2 噬菌体文库构建
RNA提取→cDNA反转录合成→PCR扩增→连接载体并电转化→细菌文库/噬菌体文库建立
5.3抗体库筛选
常规使用的筛选方法是固相筛选，磁珠和细胞筛选，泰克生物可以根据客户需求提供定制化的筛选体系。
5.4抗体表达与功能验证
构建哺乳表达载体进行表达→过镍柱纯化→亲和力测定
图2：Fc-VHH纳米抗体表达结果图片
6. 纳米抗体在肿瘤治疗领域的应用
6.1抗癌纳米抗体
Nbs 由于出色的肿瘤穿透能力、识别独特抗原的能力以及其他优势使其成为癌症治疗领域有前途的候选者。Nb 癌症治疗的一种途径是开发表达对肿瘤抗原具有特异性的 Nb 嵌合抗原受体 (CAR) T 细胞。从患者体内提取 T 细胞并进行基因改造以表达肿瘤抗原特异性 Nb，然后再重新注入患者体内，从而使 T 细胞通过释放细胞毒性分子、诱导细胞凋亡等机制结合和中和肿瘤细胞。2018 年，靶向癌症生物标志物 B 细胞成熟抗原治疗复发性骨髓瘤的 Nb CAR T 细胞候选药物， 1 期临床试验结果显示出令人满意的结果。它成功完成了 1 期临床试验，并进行了进一步的 2 期试验。首次给药4年后进行的一项后续研究也表明，改良 T 细胞具有良好的长期安全性和耐久性。基于 1 期和 2 期临床试验的成功，这款 Nb CAR-T 候选细胞更名为 Ciltacabtagene autoleucel，于 2022 年 2 月被 FDA 批准用于治疗多发性骨髓瘤。还开展了许多其他概念验证研究，以开发靶向其他癌症生物标志物（如 CD20、EGFR 和 HER2）的表达 Nb 的 CAR T细胞。
6.2抗自身免疫性疾病的纳米抗体
第一个获得 EMA 和 FDA 批准的 28-kDa 纳米抗体是二价纳米抗体 Caplacizumab ，用于治疗血栓性血小板减少性紫癜 (TTP)，标志着Nb 治疗领域取得了里程碑式的成功。不久之后，在 2019 年，Caplacizumab 也被美国 FDA 批准用于消费者处方。另一种进入商业市场的是 Ozoralizumab，由 Taisho Pharmaceuticals 在 Ablynx 许可下开发。 截至 2022 年 9 月，靶向肿瘤坏死因子-α 的 Ozoralizumab 在日本获准用于治疗类风湿性关节炎。Vobarilizumab 是另一种很有前途的 Nb 药物，用于治疗类风湿性关节炎以及系统性红斑狼疮，靶向白细胞介素 6 受体。这种疗法目前正在进行 2 期临床试验。
其他用于治疗各种自身免疫性疾病的 Nb 目前正处于临床试验的各个阶段。这些治疗包括 (1) Sonelokimab 针对白细胞介素 17A/F 治疗银屑病，(2) Gefurulimab 针对针对乙酰胆碱受体自身抗体，治疗全身性重症肌无力，(3) Nb M6495 靶向具有血小板反应蛋白的解联素和金属蛋白酶，用于治疗骨关节炎 (4) Nb V565抗肿瘤坏死因子用于克罗恩氏病。
图3：纳米抗体药物研究现状
6.3 抗传染病的纳米抗体
与肿瘤学和自身免疫性疾病的广泛 Nb 候选药物相反，几乎没有针对病毒、细菌和寄生虫引起的传染病的治疗候选药物。然而，有一些 Nb 治疗传染病的报道，例如针对轮状病毒治疗腹泻的 VHH 批号 203027 和治疗呼吸道合胞病毒下呼吸道感染的 ALX-0171。不幸的是，自2013 年以来没有发布关于前者的更新，而后者未能在 2b 期试验中产生显著结果。最近报道了一种用于治疗空肠弯曲杆菌感染的治疗性 Nb 候选药物 LMN-101，目前正在进行 2 期试验。缺乏治疗性 Nbs 并不意味着 Nbs 不适合开发治疗病毒、细菌或寄生虫的疗法，而是表明该领域仍处于起步阶段。
自从三十多年前偶然发现纳米抗体以来，Nbs 领域研究成果呈指数级增长。Nbs 相对于传统 mAb 和传统 mAb 片段的众多优势推动了研究的向前发展，Nbs 在各种形式的诊断工具方面取得了很大的成功，例如 LFIA、诊断 ELISA、生物传感器和体内诊断成像，不仅用于疾病检测，还用于检测食源性病原体或环境毒素。因此，可以肯定的是，Nbs 将在未来几年的下一代诊断工具和疗法的开发中发挥重要作用。