在羊駝外周血液中存在一種天然缺失輕鏈的抗體,該抗體只包含一個(gè)重鏈可變區(qū)(VHH)和兩個(gè)常規(guī)的CH2與CH3區(qū),但卻不像人工改造的單鏈抗體片段 (scFv) 那樣容易相互沾粘,甚至聚集成塊。單獨(dú)克隆并表達(dá)出來的VHH結(jié)構(gòu)具有與原重鏈抗體相當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及與抗原的結(jié)合活性,是已知的可結(jié)合目標(biāo)抗原的最小單位,其分子量為15KDa,體積僅為傳統(tǒng)抗體的十分之一,被稱作納米抗體(Nanobody, Nb)，其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性強(qiáng)、親和力高，被譽(yù)為“抗體界的黑科技”。

A 常規(guī)抗體的結(jié)構(gòu)圖，由重鏈和輕鏈組成；B納米體結(jié)構(gòu)示意圖^[1]

此外，納米抗體的制備方式為工程菌表達(dá)，不同于傳統(tǒng)抗體的雜交瘤細(xì)胞制備方式，因此也具有易表達(dá)、易于基因工程改造的優(yōu)點(diǎn)。基于其穩(wěn)定性、穿透力等方面的優(yōu)勢(shì)，目前納米抗體在疾病治療、診斷及物質(zhì)檢測(cè)等領(lǐng)域廣受關(guān)注。

納米抗體優(yōu)在哪里？

01 高親和力與小型化并存

納米抗體雖尺寸遠(yuǎn)小于常規(guī)抗體，但其抗原結(jié)合活性卻毫不遜色。這主要得益于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)：其CDR3環(huán)通常更長，可有效彌補(bǔ)因缺失輕鏈造成的結(jié)合界面損失^[2]。并且，納米抗體不含有多余冗雜結(jié)構(gòu)，僅保留了最關(guān)鍵的抗原結(jié)合活性部位，并被保守的框架區(qū)包圍，形成獨(dú)特的凸?fàn)罨蚩诖鼱羁涨弧＿@使得納米抗體能夠精準(zhǔn)識(shí)別并結(jié)合常規(guī)抗體難以觸及的隱藏或凹陷抗原表位，從而實(shí)現(xiàn)“小體積，高活性”。

02 穩(wěn)定性高

納米抗體內(nèi)部普遍存在的額外二硫鍵，使其構(gòu)象極為穩(wěn)定，不易因環(huán)境變化而失活。因此，它們對(duì)高溫、極端pH及有機(jī)溶劑均表現(xiàn)出非凡的耐受性。研究表明，部分納米抗體在37℃下可穩(wěn)定保存數(shù)月甚至一年^[3]，這一特性使其能夠?qū)崿F(xiàn)室溫運(yùn)輸與儲(chǔ)存，突破了常規(guī)抗體必須冷鏈保存的限制，并展現(xiàn)了優(yōu)異的可逆復(fù)性能力。

03 水溶性好

納米抗體在進(jìn)化過程中，其FR2區(qū)關(guān)鍵的疏水氨基酸已被親水氨基酸所取代。這一結(jié)構(gòu)性優(yōu)化，加之其較長的CDR3環(huán)對(duì)部分疏水區(qū)域的覆蓋，極大地提升了分子的親水性，有效防止了聚集與二聚化現(xiàn)象^[4]。因此，納米抗體通常具有良好的水溶性，并能在原核表達(dá)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)高水平可溶性表達(dá)。

04 強(qiáng)大的組織穿透性

憑借其微小的分子尺寸，納米抗體能夠快速滲透組織屏障，甚至進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，高效結(jié)合胞內(nèi)靶點(diǎn)。這種卓越的穿透能力是體積龐大的常規(guī)抗體所無法比擬的，為其在靶向治療和細(xì)胞內(nèi)成像等領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

納米抗體vs. 傳統(tǒng)抗體：優(yōu)勢(shì)顯著

為何納米抗體是“下一代”生物技術(shù)利器？

納米抗體（VHH）憑借小尺寸、高穩(wěn)定性及易工程化優(yōu)勢(shì)，正在改寫腫瘤、神經(jīng)和感染性疾病診療范式^[5]。

1.腫瘤診斷與治療

腫瘤影像診斷：納米抗體可作為放射性標(biāo)記的分子探針，在注射后數(shù)小時(shí)內(nèi)實(shí)現(xiàn)高對(duì)比度PET/SPECT成像，支持腫瘤早期定位與分期。

靶向藥物遞送：作為“導(dǎo)航頭”，納米抗體可與藥物、毒素或核素偶聯(lián)，提升實(shí)體瘤內(nèi)藥物遞送效率，增強(qiáng)療效并降低系統(tǒng)毒性。

免疫檢查點(diǎn)調(diào)控：其結(jié)構(gòu)易于工程化改造，可開發(fā)針對(duì)PD-1/PD-L1等靶點(diǎn)的新型免疫調(diào)節(jié)藥物。

2.細(xì)胞療法：推動(dòng)精準(zhǔn)醫(yī)療升級(jí)

CAR-T/CAR-NK療法：以納米抗體作為抗原識(shí)別域，可提高CAR分子的穩(wěn)定性與表達(dá)效率，其長CDR3區(qū)有助于識(shí)別隱蔽表位，擴(kuò)展靶點(diǎn)范圍。

雙/多特異性抗體：納米抗體可作為模塊化組件，構(gòu)建同時(shí)靶向腫瘤與免疫細(xì)胞的多功能分子，增強(qiáng)腫瘤殺傷效能。

3.神經(jīng)科學(xué)：突破血腦屏障

納米抗體的小尺寸與高穩(wěn)定性使其具備穿越血腦屏障的潛力，為阿爾茨海默癥、帕金森病及腦瘤等中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療提供新途徑。

4.感染性疾病防控

抗病毒治療：納米抗體可識(shí)別病毒保守表位，高效中和病毒且不易引發(fā)逃逸突變，在應(yīng)對(duì)SARS-CoV-2[6]、流感病毒、埃博拉病毒等突發(fā)傳染病方面，納米抗體藥物的開發(fā)周期更短，穩(wěn)定性更好，甚至可通過吸入式給藥直接作用于呼吸道，具有巨大潛力。

抗菌應(yīng)用：可開發(fā)用于細(xì)菌感染診斷或作為抗菌藥物增效劑的靶向納米抗體。

泓迅生物納米抗體服務(wù) 

基于納米抗體廣闊的應(yīng)用前景，泓迅生物提供成熟、高效的一站式的納米抗體定制服務(wù)，包括抗原制備、羊駝免疫、抗體庫構(gòu)建、納米抗體篩選以及表達(dá)純化等，為客戶提供納米抗體研發(fā)與生產(chǎn)的綜合性服務(wù)。

全流程服務(wù)路線

? 抗原設(shè)計(jì)與制備：提供蛋白、多肽等多種抗原形式，嚴(yán)格質(zhì)控（純度、內(nèi)毒素）。

? 羊駝免疫：依托自有養(yǎng)殖基地，保證動(dòng)物來源清晰、健康、天然未免疫，從源頭確保抗體庫質(zhì)量。

? 免疫庫構(gòu)建與淘選：采用噬菌體展示技術(shù)，構(gòu)建高多樣性、高庫容的免疫文庫，并通過2-4輪嚴(yán)格淘選，富集高親和力克隆。

? 高通量篩選與鑒定：結(jié)合ELISA、單克隆測(cè)序，篩選出具有獨(dú)特CDR3序列的陽性克隆。

? 表達(dá)與純化：提供原核/真核表達(dá)系統(tǒng)，可制備無標(biāo)簽蛋白，滿足不同應(yīng)用需求。

核心優(yōu)勢(shì)

• 源頭可控：自有羊駝基地，溯源清晰，天然未免疫

• 技術(shù)扎實(shí)：從免疫、建庫到篩選，每一步都有嚴(yán)格的質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)和豐富的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。

• 一站式交付：客戶只需提供靶點(diǎn)信息或抗原，我們即可完成從免疫到最終測(cè)序驗(yàn)證和蛋白交付的全過程，極大節(jié)省您的研發(fā)時(shí)間和精力。

• 定制化服務(wù)：可根據(jù)您的特定應(yīng)用場景，優(yōu)化開發(fā)策略，交付最適用的納米抗體分子。

納米抗體不僅是抗體形式的簡單革新，更是一把開啟精準(zhǔn)醫(yī)療、深層診斷和基礎(chǔ)研究新大門的鑰匙。泓迅生物以專業(yè)的技術(shù)平臺(tái)和高效的服務(wù)，成為您探索納米抗體廣闊世界的可靠伙伴。

為什么選擇泓迅生物

領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢(shì)—AI密碼子優(yōu)化分析（專利技術(shù)）

成熟的蛋白表達(dá)經(jīng)驗(yàn)——五大蛋白表達(dá)系統(tǒng)，自主研發(fā)數(shù)十種高效表達(dá)載體

更高的價(jià)值服務(wù)—合成生物學(xué)一站式解決方案

References

[1]Wang J, Tong T, Wu Q. Nanobodies in animal infectious disease control: diagnosis and therapy. Front Cell Infect Microbiol. 2025 Jul 25;15:1640352.

[2]Cai H, Yao H, Li T, et al. An improved fluorescent tag and its nanobodies for membrane protein expression, stability assay, and purification. Commun Biol, 2020, 3(1): 753

[3]Akazawa-Ogawa Y, Takashima M, Lee Y H, et al. Heat-induced irreversible denaturation of the camelid single domain VHH antibody is governed by chemical modifications. J Biol Chem, 2014, 289(22): 15666-15679

[4]Melarkode Vattekatte A, Shinada N K, Narwani T J, et al. Discrete analysis of camelid variable domains: sequences, structures, and in-silico structure prediction. Peer J, 2020, 8: e8408

[5]Muyldermans S. A guide to: generation and design of nanobodies. FEBS J. 2021 Apr;288(7):2084-2102.

[6]Liu, Q., Lu, Y., Cai, C. et al. A broad neutralizing nanobody against SARS-CoV-2 engineered from an approved drug. Cell Death Dis 15, 458 (2024).