引言

自1975年小鼠杂交瘤技术问世以来，全球已有超过百种单克隆抗体获得上市批准。单克隆抗体已成为肿瘤治疗中不可或缺的工具。然而，随着研究的深入，科学家们发现传统单抗的分子量约为150kDa，使其在致密肿瘤组织中难以充分渗透，这限制了其在精准科学实验和药物研发中的应用。传统单抗的空间位阻、免疫原性高、无法穿透血脑屏障等问题逐渐浮现，因此，科学家们开始寻求更小型的抗体作为替代方案。

纳米抗体凭借其卓越的理化特性和多样的性能，逐渐成为传统抗体的有前途的替代品。接下来，我们将探讨纳米抗体的独特优势、噬菌体制备流程，并概述其在药物开发中的策略与进展，特别是纳米抗体在实体瘤治疗中的巨大潜力。

纳米抗体的结构与特性

纳米抗体，又称单域抗体或VHH抗体，源自羊驼、单峰驼等驼科动物以及鲨鱼和鳐鱼中的天然缺失轻链重链抗体。其晶体结构呈椭圆形，大小约为4nm×25nm×3nm，分子量仅为传统抗体的1/10，约为12-14kDa，是最小的完整抗原结合片段。

尽管纳米抗体的分子量仅占传统抗体的10%，但其依然保留了完整的抗原结合能力。在氨基酸组成上，纳米抗体的FR2区更换了传统抗体中的疏水性氨基酸，增加了亲水性，从而提高了水溶性。此外，纳米抗体的CDR3区域较长，能够形成凸型抗原结合位点，从而增强其对隐藏表位的识别能力，提升抗原特异性和多样性。总结而言，纳米抗体以“小巧身姿”孕育着强大的能量，在药物研发、疾病机制研究和体外诊断等领域展现出巨大的应用潜力。

纳米抗体的筛选与制备

纳米抗体的制备主要通过构建噬菌体库并筛选高性能抗体来实现。首先，将特定的抗原与佐剂混合后注射到羊驼等骆驼科动物体内，构建免疫文库。之后，从外周血中提取淋巴细胞，获取mRNA进行RT-PCR，并将其克隆到噬菌体表面蛋白基因中。经过多次循环的“吸附-洗脱-扩增”过程，筛选出能够特异性结合靶蛋白的噬菌体，随后进行单克隆的抗原结合效果分析及基因测序，以完成纳米抗体的初步筛选。

纳米抗体的应用

由于纳米抗体极佳的组织穿透能力，其特别适合用于实体瘤治疗。纳米抗体体积小且稳定性好，便于进行工程化改造，能够与其他蛋白或效应结构域结合，如双特异性纳米抗体、多特异性纳米抗体、纳米抗体-ADC、纳米抗体-CAR-T等多个形式。

目前，全球已批准15种传统抗体ADS用于癌症治疗，但由于其较大的分子量，这些制剂在实体瘤中的应用受到限制。因此，纳米抗体-偶联药物（NDC）的开发应运而生。NDC未来具有显著的应用前景，因其与ADC相似的构造，能够通过接头连接细胞毒性载荷和纳米抗体。得益于纳米抗体体积小，NDC的亲和力更高，同时能够识别独特的隐藏表位，以降低脱靶效应。

双特异性或多特异性纳米抗体的开发对于肿瘤等免疫抑制微环境的挑战表现出独特的优势。纳米抗体可通过连接肽与其他抗体结合，方便构建双特异性或多特异性抗体，以开辟治疗新途径。此外，为解决串联形式的纳米抗体半衰期短的问题，研发者也不断创新，研发与FcRn或HSA结合的纳米抗体，以延长其半衰期。

基于纳米抗体的靶向递送系统经过研究证明能够显著提升靶向递送效率和药物穿透能力。例如，将抗PD-L1的纳米抗体与转铁蛋白受体结合肽T12复合的脂质体用于治疗，能够有效穿透血脑屏障。这样的纳米载体不仅提升了药物包载效率，更在细胞毒性、稳定性及药代动力学特性上表现更好，为精准医学开辟了创新途径。

基于纳米抗体的CAR细胞治疗展现了良好的前景。纳米抗体通过单个结构域结合抗原，其独特的氨基酸组成降低了聚集风险，也使得CAR细胞疗法能够针对隐藏表位。基于纳米抗体的稳定性和低免疫原性，许多与实体瘤相关的靶点如VEGFR2、HER2、PSMA等已被探索用于CAR细胞治疗。

截至2025年3月，已有四款纳米抗体获得全球上市批准，分别是Caplacizumab、Ozoralizumab、Envafolimab和Ciltacabtageneautoleuce。这些纳米抗体产品在生物医药研发、临床诊断和基础科学研究中的应用呈现指数级增长。

展望未来，纳米抗体作为新一代“生物技术导弹”，将在肿瘤治疗和诊断工具方面发挥越来越重要的作用。我们，人生就是博-尊龙凯时，凭借成熟的抗体服务经验，自主研发的噬菌体开发纳米抗体平台，为您提供一站式定制服务，助力纳米抗体药物的早期发现及人源化。未来，我们将携手共进，在纳米抗体领域不断开疆拓土。