摘要:纳米抗体（Nbs）作为抗体家族新增的成员,因其相对分子质量小、人源化简单、亲和力高、稳定性高、可微生物表达、免疫原性低、穿透力强、可溶性好等优势在抗体药物研发、医学基础研究以及疾病诊断和治疗方面备受大家的关注。近年来，随着4+7带量采购政策的落地，给国内仿制药带来了寒冬，大家也纷纷在向创新药转型，因为在这个激烈竞争的市场中，只有创新才是企业唯一的出路，本文主要从纳米抗体的研发优势、研发运用、研发方案以及纳米抗体文库产品等方面展开描述，希望能帮助到大家。
一、 纳米抗体简介
1. 什么是纳米抗体？
纳米抗体（Nanobody, Nbs）是由比利时科学家于1993年在自然杂志中首次报道，是骆驼科动物(骆驼，大羊驼，羊驼及其近亲物种)缺失轻链的天然重链抗体的可变区（VHH）组成的单域抗体，该抗体只包含一个重链可变区（VHH）和两个常规的CH2与CH3区，VHH晶体为2.5nm，长4nm，分子量只有15KD，因此被称作纳米抗体。
2. 纳米抗体的结构
作为当今制药产业的热点，被称为“生物导弹”的治疗性抗体药物开发异常活跃，但其共同的特点是分子太大、结构太复杂、价格太昂贵又限制了它的生产及在临床应用上的推广，纳米抗体（Nanobody）与传统抗体相比较，在结构上存在较大差异，所以其特性也表现不一样，使其在基础医学研究以及疾病诊断和治疗方面具有广阔的应用前景。
3. 纳米抗体的优势
与传统抗体相比，纳米抗体具有相对分子质量小、人源化简单、亲和力高、稳定性高、可微生物表达、免疫原性低、穿透力强、可溶性好等优势。
(1)相对分子质量小：传统IGG抗体的大小为150KD，纳米抗体为15KD，是传统抗体的十分之一；
(2)人源化简单：
VH和VHH的序列同源性较高，可以看出骆驼体内抗体人源化的FR2区的四个氨基酸突变，对VHH区进行适当的改造即可得到人源化的纳米抗体；
（3）亲和力高：
由图看出重链抗体VH和单域抗体VHH的结构可知，VHH的高变区CDR3更长一些，这在与抗原发生特异性结合时更容易且紧密和稳定；
（4）稳定性高：
一般来说单链抗体的热稳定性较差，而纳米抗体（Nanobody）内部有二硫键的存在，使其抗热能力增强，在高温（90℃）环境下长期放置，仍然能够复性并重新获得生物活性，此外，其对强变性剂的耐受性也较强；
（5）可微生物表达：
由于纳米抗体其亲水性和单多肽性质的增加，且没有糖基化，所以sdAbs可以在细菌表达系统中相对有效、大量地生产，这样可以避免细胞生产的高成本和长周期的问题；
（6）免疫原性低：
VHH和VH-VL在结构上相似，但是纳米抗体分子量小，其表面的结合部位抗原决定簇少，所以相对于分子量大的抗体来说，纳米抗体的免疫原性相对较低；
（7）可溶性好、穿透力强：
因为纳米抗体（VHH）的框架(FR)区和互补决定(CDR)区域的表征显示FR2区域的疏水性残基突变为亲水性残基（亲水氨基酸：Phe42, Glu49, Arg50, Gly52)，传统人类VH (疏水氨基酸：Val42, Gly49，Leu50 Trp52)，所以纳米抗体拥有更好的可溶性。此外，纳米抗体（VHH）具有极强的组织渗透力，能够进入致密的组织（如实体瘤）发挥其作用，甚至还可以有效地穿透血脑屏障。
二、纳米抗体药物研发进展
近年来，单域抗体(Single domain antibodies)作为抗体家族的新秀备受关注，在制药界瞬间名声大噪,是很多药物开发的新方向,值得一提的是Ablynx将纳米抗体药物开发推到了全新的高度,目前旗下多达40多个候选药物,应用于癌症、自身免疫病、呼吸系统疾病、血液系统疾病等多个不同领领。
三、纳米抗体研发方案
1. 噬菌体展示天然纳米抗体文库（骆驼或羊驼）
当有毒或非免疫原性抗原可能被用作免疫原时，或由于其他原因无法免疫时，可以使用天然的V序列来替代免疫VHH库，这种方法使我们节省了准备新抗原免疫库的时间和成本。由于缺乏通过免疫过程在体内刺激的体细胞成熟，这些文库理论上需要包括109个个体克隆，以允许获得一般给定的抗原的高亲和力结合物。在实际应用中，初始库的理论多样性随着初始淋巴细胞数量的增加而增加。因此，大量的血液样本(从不同的动物身上收集是保存最大的遗传多样性的先决条件)。此外，为了避免在克隆这类库时不必要的多样性减少，所有必要的步骤都应该非常小心地执行，以减少材料损失。最终库的大小也可以通过混合独立准备的集合来有益地增加，以保证库的多样性。
2. 噬菌体展示免疫纳米抗体文库（骆驼或羊驼）
为了获得高稳定性和高亲和力的纳米抗体，首先，从免疫库中获取是一个优先考虑的问题，因为经过免疫的骆驼科淋巴细胞的体细胞成熟将使抗体库对特定抗原更具特异性和更高的亲和力。然而，对于每一个新的抗原，我们必须准备一个新的免疫库，这可能会不必要地花费更多的时间和成本。因此，使用来自未免疫动物的血样建库是可行的选择。尽管缺乏成熟的体细胞，但基于噬菌体展示的大容量，多样性文库(每个文库有109个克隆)也可以在纳摩尔或皮摩尔范围内分离出高亲和力的VHHs，适合于不同的生物医学应用。
三、天然纳米抗体（VHH）文库产品
为了构建高品质的天然纳米抗体文库，我们团队自驾行程3000余公里到达阿拉善沙漠深处，鏖战18天，终于采集到300份优质天然放养骆驼PBMC原材料
四、部分产品展示（商品库）：
(1)子库
(2)混合库
参考文献
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合肥科生景肽生物科技有限公司成立于2018年，目前已经打造了全球领先的以肽为核心的生命分子发现、合成生产、结构优化、递送平台，主要瞄准肽发现及靶向递送，专注于为各大制药企业、生物技术公司、科研单位提供一站式的定制化研发服务。 公司独有的KPDS™平台(KS-V Peptide Discovery Services Platform)是国际领先的的多肽药物发现平台，我们致力于创新药物的高效和精准开发，以科生景肽专有KPDS技术为核心，提供一站式，定制化的多肽发现服务，以灵活的产品形式和服务模式助力广大客户各类药物发现项目的快速推进和应用探究，包括但并不限于疾病诊断及保健功能产品、多肽药物、核素偶联药物(RDC)、基于小分子的肽药物偶联物（PDC)和多功能肽偶联物等。 中文官网地址：https://www.ks-vpeptide.com.cn/ 英文官网地址：https://www.ks-vpeptide.com
