纳米抗体(Variable domain of the Heavy chain of a Heavy-chain antibody,VHH)是目前已知的最小的具有治疗潜力的功能性抗体片段,因其分子量小、稳定性高、组织穿透性强等独特优势,已成为生物医药领域的研究热点。纳米抗体因其独特的理化性质和生物学功能,在生物医药领域展现出广阔的应用前景。
截至目前,全球已有多个纳米抗体药物获批上市。 2018年,全球首款纳米抗体药物Caplacizumab获批,用于治疗血栓性血小板减少性紫癜; 2021年3月,Abecma在美国获批上市,是全球首款靶向BCMA的CAR-T细胞疗法。这是治疗某些R/R MM患者的第一种基于细胞的癌症疗法(2022年上市的Cilta-cel则采用双VHH结构,展现纳米抗体在CAR-T中的应用潜力); 2021年,国内首个纳米抗体药物恩沃利单抗获批用于MSI-H/dMMR实体瘤治疗。此外,还有数十个纳米抗体药物处于临床研究阶段,靶点涵盖传染病、肿瘤、自身免疫性疾病等多个领域。 与传统抗体相比,纳米抗体具有以下显著优势: 1 分子量小:12-14KD的分子量,约为传统抗体的十分之一。更易穿透组织屏障,如血脑屏障,适用于中枢神经系统疾病治疗; 2 稳定性高:耐高温、耐酸碱、耐蛋白酶,便于储存和运输; 3 免疫原性低:纳米抗体和人IgG 重链的序列80%以上一致,且分子量小,故免疫原性弱,较少产生抗药物抗体。有助于避免重复用药的耐药问题。 4 表征容易:结构简单,翻译后修饰低,均一性好。 3 生产成本低:可通过微生物系统高效表达,降低生产成本。 脂质纳米颗粒(LNP)是mRNA、siRNA等核酸药物的主要递送载体(如COVID-19 mRNA疫苗),但传统LNP缺乏组织靶向性,主要依赖肝脏被动摄取(通过ApoE介导的内吞)。抗体片段可修饰LNP表面,实现主动靶向递送 目前主要采用以下方式将抗体片段整合至LNP: 化学偶联(如马来酰亚胺-SH反应):在LNP磷脂上引入DBCO或NHS基团,与抗体片段的巯基(-SH)或氨基(-NH₂)共价连接; 基因融合(如Albu-VHH):将VHH与人血清白蛋白(HSA)融合,利用HSA的脂质结合域嵌入LNP膜; 静电吸附:阳离子LNP通过电荷作用吸附带负电的抗体片段(需优化以避免聚集)。 纳米抗体作为抗体药物的"小而美"代表,正引领生物药向更精准、更经济、更多样化方向发展。随着技术不断进步和临床验证积累,纳米抗体有望在未来十年迎来爆发式增长,为多种难治性疾病提供新的治疗选择。抗体片段(尤其是VHH)与LNP的结合为精准递送提供了新思路,但仍需优化:偶联效率:开发更稳定的连接化学(如点击化学);规模化生产:建立高回收率、低成本的纯化工艺;临床转化:评估长期安全性和免疫原性。未来,随着基因编辑(如CRISPR-LNP)和多功能抗体片段的发展,"靶向-递送-治疗"一体化策略将成为肿瘤、神经系统疾病等领域的重要突破点。
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