1【耀文解读】纳米抗体/单域抗体“小材有大用”应用综述

耀海微生物cdmo

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]1993 年，Hamers-Casterman 课题组偶然发现单峰骆驼血清中存在天然来源的重链抗体。随后，一些研究确认骆驼家族的所有成员（单峰骆驼、骆驼、美洲驼、骆马和羊驼）除产生常规抗体外，还产生仅由重链组成的抗体，称为HcAb（重链抗体），这些抗体的可变区称为VHH（Variable Domain of Heavy Chain of HCAb），又因其大小为纳米级称为纳米抗体（Nanobody，Nano-antibody）。再到后来，研究人员发现，一些软骨鱼类，包括鲨鱼和鳐鱼，也会产生功能性的重链免疫球蛋白，称为 IgNAR。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]纳米抗体具备小尺寸、易表达、可体外筛选及改造、高亲和性、高稳定性、高组织穿透性等优势，能够识别传统抗体难以识别的较为隐匿的抗原表位。近年来，纳米抗体因其独特的特性引起了制药和生物技术行业的极大兴趣。

本期内容菌菌将以纳米抗体为主题，介绍其与传统抗体的结构差异，并汇总其体外制备方法和在医学领域的最新应用。一、纳米抗体与常规抗体的结构差异1.1 常规抗体结构简述

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]IgG是人体内五种抗体同种型之一，也是哺乳动物血清中浓度最高的免疫球蛋白，是唯一能穿过胎盘屏障的免疫球蛋白。IgG提供大部分抗体介导的免疫力，分为4个亚类：IgG1、IgG2、IgG3 和 IgG4。IgG1 亚类常常用来作治疗性药物，因为它在增强免疫效应方面具有明显优势，并且具有更长的血清半衰期（大约 21 天）。常规 IgG 由两条相同的多肽重链（H 链）和两条相同的多肽轻链（L 链）组成。换句话说，从结构上来说，常规 IgG 就是一个异四聚体分子。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]H 链有四个结构域：一个可变结构域 (VH) 和三个恒定结构域 (CH1、CH2 和 CH3)，而 L 链由一个可变结构域 (VL) 和一个恒定结构域 (CL) 组成，它们成对并分别与 VH 和 CH1 结构域非共价相互作用。这些关联导致三个独立区域的形成，即两个 Fab（抗原结合片段）部分和一个可结晶片段 (Fc)，它们通过铰链区中的柔性接头连接。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]Fab结构是相同的，每个区域都代表一个特定的抗原结合位点。Fc 区域对于补体激活和调理作用等其他生物学功能很重要。N末端配对的 VH-VL 结构域构成互补或可变片段 (VF)，其中有称为互补决定区 (CDR) 的高变区。每个 VL 和 VH 可变域中都有三个这样的区域，它们决定了免疫球蛋白的特异性、多样性和亲和力；VH 和 VL 结构域的其余部分称为框架区片段，这些片段为分子环结构提供支持。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]图1: 传统抗体与重链抗体结构示意图

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