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穿透肿瘤的"微型导弹",纳米抗体是如何成为抗癌利器的?

发布日期: 2025-04-07 访问次数: 24

纳米抗体(Nanobody)是一种源自骆驼科动物(如羊驼、骆驼)的微型抗体,与传统抗体相比,纳米抗体仅由重链可变区组成,完全缺乏轻链和Fc区段,大小仅为传统抗体的1/10,却拥有更强的穿透力和稳定性,被誉为“抗体界的蚂蚁侠”。

不同抗体的示意图

图1. 不同抗体的示意图。传统的抗体由两条轻链和两条重链组成。HcAb仅由两条相同的重链组成。Nb是最小的自然存在的抗原结合片段

自上世纪末以来,抗体疗法在癌症治疗领域取得了革命性的进展。美国食品和药物管理局(FDA)已批准了超过100种治疗性单克隆抗体。尽管抗体疗法成效显著,但传统抗体的应用受影响于其大尺寸、复杂结构、修饰、免疫原性反应,以及对隐性或隐藏抗原表位识别能力的缺乏。

  传统抗体 纳米抗体
结构 由2条重链+2条轻链组成(Y型) 仅1条重链可变区(VHH,单域结构)
分子量 约150 kDa 仅12-15 kDa(小10倍!)
稳定性 高温/酸碱易失活 80℃高温不变性,胃酸中存活
穿透力 难以深入实体瘤内部 轻松穿透血脑屏障、致密肿瘤组织
生产难度 需哺乳动物细胞培养,成本高 可在大肠杆菌中量产,成本降低90%

纳米抗体的出现,为克服这些局限提供了新途径。纳米抗体的小尺寸和独特的结构使其能够更有效地穿透肿瘤组织,提高药代动力学性能。纳米抗体能够识别传统抗体无法触及的抗原表位,降低了免疫原性,展现了在精准治疗和诊断应用中的巨大潜力。

纳米抗体优势

1 精准靶向
单域结构避免传统抗体的“误伤”,结合抗原的精准度提升10倍。
案例:靶向HER2的纳米抗体可锁定乳腺癌细胞,误差小于5纳米。

2 模块化改造
通过纳米抗体药物偶联物(Nanobody-Drug Conjugates,简称NDCs),像“乐高”一样拼接功能模块,可连接化疗药物、放射性同位素、荧光标记等,实现了药物的精准递送。
案例:中科院团队开发的“双头纳米抗体”,同时阻断PD-1和CTLA-4免疫检查点。

3 穿透王者
仅2-4纳米直径,轻松渗透实体瘤(传统抗体需数天,纳米抗体仅需数小时)。
案例:治疗脑胶质瘤的纳米抗体药物,可穿越血脑屏障直抵病灶。

4 量产革命
无需复杂细胞培养,用大肠杆菌发酵即可量产,成本低至传统抗体的1/10。
中国进展:武汉国家纳米抗体库已储备超百亿种纳米抗体序列。

纳米抗体的应用
增强免疫治疗的效果:

纳米抗体可以被设计为免疫检查点抑制剂,通过阻断PD-1/PD-L1、CTLA-4等免疫抑制信号,激活免疫系统对肿瘤的攻击。纳米抗体的小体积和高穿透力使其能够更有效地达到肿瘤微环境,与免疫细胞和肿瘤细胞表面的靶点结合,从而更有效地激活免疫反应,促进免疫细胞对肿瘤的识别和杀伤。

例如,在2024年发表于Science的一篇文献中,CRP(C反应蛋白)作为一种炎症标志物,被用于评估AA-AuNPs在LFIA中的灵敏度,CRP纳米抗体被用于AA-AuNPs的表面修饰,显著提高了对CRP的检测灵敏度,从而更有效地激活免疫反应,促进免疫细胞对肿瘤的识别和杀伤。AbinScience提供同款CRP nanobody(Anti-Human CRP Nanobody, ABS0284),可用于类似的研究和应用。

肿瘤示踪成像:

纳米抗体的小体积和快速清除特性,使其成为理想成像探针,能迅速定位目标部位,提供高对比度、高分辨率影像,可标记荧光分子或放射性标记物,用于 PET、SPECT、光学成像等技术,对早期癌症诊断和治疗监测意义重大。如18F-Folate Receptor Alpha (FRα) Nanoantibody是一种针对FRα的放射性标记纳米抗体,用于卵巢癌的PET成像。

自身免疫疾病:

能特异性结合免疫细胞表面的异常靶点或细胞因子,调节免疫反应,如针对肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的纳米抗体可用于治疗类风湿关节炎等自身免疫性疾病。ALX-0061是一种靶向IL-6R的纳米抗体,用于治疗类风湿关节炎。在II期临床试验中,ALX-0061展现了良好的安全性和有效性,能够显著减轻关节炎症状。

感染性疾病:

纳米抗体能够特异性地结合新冠病毒的刺突蛋白,阻断病毒与人体细胞表面的 ACE2 受体结合,从而阻止病毒进入细胞,发挥中和病毒的作用。如Ab8是一种针对新冠病毒的纳米抗体,已被证明在动物模型中具有预防和治疗COVID-19的潜力。

关于我们

作为法国ProteoGenix旗下的重要品牌,Abinscience专注于试剂的开发与生产,致力于为全球科研人员提供高质量、创新型的生物试剂产品和技术解决方案。秉承ProteoGenix在创新研发和高质量标准方面的优势,Abinscience致力于科研试剂的产品创新与服务优化。拥有大量的纳米抗体文库,为探索病毒学、免疫学乃至整个生命科学领域的前沿研究,提供不可或缺的工具与资源。

纳米抗体部分产品清单

以下是Abinscience提供的纳米抗体部分产品清单,更多产品可扫码联系专员咨询!

Catalog No. Product Name
JN074013 Anti-Vibrio cholerae ctxB/Cholera Toxin Subunit B Nanobody (A9)
JN989013 Anti-P.gingivalis PorM Nanobody (Nb01)
JN847013 Anti-P.gingivalis fimA/Fimbrilin Antibody (123-123-10)
MT188013 Anti-Mouse CD282/TLR2 Nanobody (ABS1926)
MB613013 Anti-Mouse CD223/LAG3 Nanobody (ABS0109)
HF875013 Anti-Human CRP Nanobody (ABS0284)
HY185013 Anti-Human SERPINE1/PAI-1 Nanobody (ABS0248)
HB259013 Anti-Human CXCR7/ACKR3 Nanobody (ABS0561)
HB871013 Anti-Human MC4R Nanobody (ABS0157)
HX947013 Anti-Human PTH1R Nanobody (ABS1300)
HC546013 Anti-Human CDH17/Cadherin-17 Nanobody (ABS0517)
HY411013 Anti-Human Albumin/HSA Nanobody (ABS2140)
HW680013 Anti-Human MAGEB1 Nanobody (ABS1866)
HY546023 Anti-Human CD66e/CEA/CEACAM5 Nanobody (ABS1392)
HF004013 Anti-Human EGFR/ERBB1/HER1 Nanobody (ABS1188)
HY313013 Anti-Human CFTR Nanobody (ABS0033)
HY328013 Anti-Human IL6 Nanobody (ABS0238)
HY286013 Anti-Human CD340/ERBB2/HER2 Nanobody (ABS1947)
JN080013 Anti-Vibrio cholerae higB-2 Nanobody (ABS0898)
HY411033 Anti-Human ALB Nanobody (ABS1736)
HY036013 Anti-Human CD71/TFRC Nanobody (ABS1387)
HY348013 Anti-Human CAT/Catalase Nanobody (ABS1552)
HY392013 Anti-Human CD230/PRNP Nanobody (ABS1859)
HY057013 Anti-Human CD3E Nanobody (ABS0058)
HY353013 Anti-Human CD221/IGF1R Nanobody (ABS0408)
HY068013 Anti-Human CHRM2 Nanobody (ABS0223)
HY196023 Anti-Human MET/c-Met/HGFR Nanobody (ABS0364)
HY464013 Anti-Human CD49e/ITGA5 Nanobody (ABS1623)
HY550053 Anti-Human VIM/Vimentin Nanobody (ABS0473)
HY389013 Anti-Human KRT19/CK19 Nanobody (ABS1260)
HY583013 Anti-Human CD126/IL6R/IL-6RA Nanobody (ABS0610)
HY302013 Anti-Human CD7 Nanobody (ABS1885)
HY484013 Anti-Human FURIN Nanobody (ABS0090)
HY342013 Anti-Human C4b Nanobody (ABS1781)
HY342023 Anti-Human C4b Nanobody (ABS0191)
HY312013 Anti-Human CCL3/MIP-1-alpha Nanobody (ABS0203)