納米抗體(Nanobody, Nb),又稱(chēng)為單域抗體(Single-domain antibodies, sdAbs),是來(lái)源于駱駝科動(dòng)物和鯊魚(yú)的一種獨特的抗體,最初由比利時(shí)免疫學(xué)家Hamers-Casterman于1989年在分離駱駝血清中的抗體時(shí)偶然發(fā)現。
傳統抗體的結構類(lèi)似于“Y”形,是由兩條重鏈和兩條輕鏈構成的對稱(chēng)結構。一些駱駝科動(dòng)物等在其生長(cháng)進(jìn)化的過(guò)程中,自身的免疫系統中出現了缺失輕鏈及重鏈CH1結構但完全保留抗原結合活性的重鏈抗體(HCAb)。HCAb特異性結合抗原的區域為其重鏈的可變區,即VHH(Variable domain of heavy chain of heavy-chain antibody)。VHH經(jīng)重組表達后,可獲得只含有單個(gè)結構域的最小單元抗原結合片段,即納米抗體。
納米抗體僅有12~14 kDa,其晶體直徑為2.5 nm,長(cháng)4 nm,因此被認為是已知的可以與抗原結合的最小單位。

圖1 各類(lèi)抗體結構示意圖
納米抗體基于重鏈抗體VHH的特殊結構,集傳統抗體與小分子藥物的優(yōu)點(diǎn)于一體,并在諸多方面克服了傳統抗體的缺陷,逐漸在生物醫藥研發(fā)與臨床體外診斷行業(yè)中大放光彩。其優(yōu)勢在于:
小分子量和組織滲透力:納米抗體具有較小的分子量,比傳統抗體更便于穿透血腦屏障,從而有利于對腫瘤的診斷和靶向治療。
低免疫原性:納米抗體不包含Fc段,避免了Fc段引起的免疫反應,且與人類(lèi)抗體的同源性較高,與人體更相容。
強特異性和高抗原親和力:納米抗體具有更長(cháng)的CDR3區,可以形成凸環(huán)并嵌入抗原分子溝槽或裂隙內,進(jìn)一步識別抗原表面的孔洞或隱藏的表位,從而增強抗原結合能力。
適用于大規模生產(chǎn):納米抗體可以在原核表達系統中進(jìn)行重組生產(chǎn),具有較低的成本和短周期,且易于儲存。
高親水性:納米抗體具有較高的親水性,減少了抗體之間的相互粘附和聚集。
高穩定性和耐性:納米抗體具有多個(gè)二硫鍵,使其具有較高的穩定性和耐受性,可以在高溫、強酸、強堿等條件下保持生物活性。
納米抗體具有小分子量、組織滲透力強、低免疫原性、強特異性和抗原親和力高、適用于大規模生產(chǎn)、高親水性以及高穩定性和耐性等優(yōu)勢。這些優(yōu)勢使得納米抗體在醫學(xué)研究和臨床應用中具有重要的潛力。