隨著腫瘤靶向診療技術(shù)的發(fā)展，目前已發(fā)現(xiàn)多種類型的生物分子能夠與放射性核素結(jié)合發(fā)揮靶向作用。其中抗體是一種備受關(guān)注的候選分子，主要基于其對腫瘤抗原的高親和力和高特異性。然而傳統(tǒng)的單克隆抗體分子量和體積過大，導(dǎo)致其腫瘤穿透力低、血液清除率低，因而無法全面應(yīng)用于基于放射性核素的腫瘤成像或治療。如今，來源于駱駝科動物重鏈抗體的可變結(jié)構(gòu)域（VHH），也稱為納米抗體（Nbs），逐漸發(fā)展為首選的腫瘤靶向分子探針。
納米抗體作為腫瘤靶向分子探針的優(yōu)劣勢
納米抗體由天然重鏈抗體（HcAbs）衍生而來。天然重鏈抗體分子量約為95 kDa，天然存在于駱駝科動物體內(nèi)，如雙峰駝、駱馬、單峰駱駝和大羊駝。與兩條重鏈和兩條輕鏈組成的常規(guī)IgG抗體相比，HcAb只具有重鏈，缺乏CH1結(jié)構(gòu)域。但HcAb的抗原結(jié)合親和力并不受抑制。常規(guī)IgG抗體中，抗原結(jié)合位點(diǎn)包含一個(gè)輕鏈和一個(gè)重鏈可變結(jié)構(gòu)域，而在HcAb中，抗原結(jié)合片段僅由一個(gè)重鏈抗體的重鏈可變域（VHH）組成。VHH區(qū)域是抗原結(jié)合的單位，也成為納米抗體。
納米抗體在腫瘤成像方面具備獨(dú)特優(yōu)勢，詳細(xì)如下：
納米抗體的優(yōu)劣勢分析
納米抗體的優(yōu)勢低分子量
納米抗體的分子量在12~15 kDa之間，是自然存在的抗原結(jié)合可變結(jié)構(gòu)域。
1.高穿透力
納米抗體的低分子量、小尺寸有助于其穿透至組織和實(shí)體瘤。而且，納米抗體的序列具有多變性。以上特征允許納米抗體進(jìn)入靶向組織，并有效地結(jié)合到位于凹表面的表位上，這是常規(guī)抗體無法實(shí)現(xiàn)的。
2.高抗原特異性和親和力
納米抗體存在抗原結(jié)合區(qū)域，保留了常規(guī)抗體靶向目標(biāo)抗原的高特異性和親和力。納米抗體包括3個(gè)互補(bǔ)決定區(qū)（CDR），發(fā)揮抗原的特異性和高親和性。而傳統(tǒng)抗體則包含6個(gè)CDRs。但納米抗體CDR3區(qū)域更長，提供更大的抗原結(jié)合表面，一定程度上彌補(bǔ)了輕鏈VL缺失造成的抗原結(jié)合力下降。
3.高親水性和溶解性
納米抗體與IgG抗體VH區(qū)域的另一個(gè)差異在于骨架區(qū)FR2。傳統(tǒng)單克隆抗體的FR2中，V42、G49、L50和W52這4個(gè)氨基酸殘基參與VL的相互作用；而在納米抗體中，4個(gè)氨基酸分別突變?yōu)镕42、E49、R50、G52，由疏水氨基酸突變?yōu)橛H水氨基酸，提高了納米抗體的親水性、溶解度和穩(wěn)定性。
4.低聚集性
在IgG抗體及其衍生物中，VH結(jié)構(gòu)域的疏水殘基可能會導(dǎo)致分子內(nèi)聚集。而納米抗體中疏水殘基替換為了親和性殘基，因此導(dǎo)致的聚集效應(yīng)低。
5.高穩(wěn)定性
納米抗體具有pH穩(wěn)定性、高耐熱性和抗蛋白水解特性。多項(xiàng)研究報(bào)道，納米抗體在在多種極端條件下仍保持抗原結(jié)合能力，包括極低溫（-20℃）、極高溫（20℃）、高壓、pH值變化和化學(xué)變性劑。同時(shí)，納米抗體能夠抵抗胃腸道蛋白質(zhì)水解酶的降解，具有口服給藥的潛在應(yīng)用。
6.水劑開發(fā)特性
基于納米抗體在物理化學(xué)特殊條件下的高度穩(wěn)定性，納米抗體可以配制成長保質(zhì)期的水劑，儲存時(shí)間長達(dá)數(shù)月。
7.高清除率
多種結(jié)構(gòu)特征有利于納米抗體的快速清除，尤其是通過腎臟途徑。例如，納米抗體不含IgG抗體的可結(jié)晶片段（Fc）、小分子量和高度親水性。納米抗體用于腫瘤成像示蹤劑時(shí)，血液中的未結(jié)合示蹤劑可快速清除。
8.低免疫原性
納米抗體與人IgG抗體的VH結(jié)構(gòu)域具有高度同源性，有研究人員針對納米抗體進(jìn)行了人源化改造，以消除其免疫原性。
9.變性后重折疊能力
納米抗體一般具備1個(gè)或2個(gè)二硫鍵，結(jié)構(gòu)簡單，因此納米抗體變性后可以重折疊恢復(fù)原始構(gòu)象。
10.可行的生產(chǎn)工藝
由于納米抗體由單域結(jié)構(gòu)區(qū)域的單體組成，單價(jià)、多價(jià)和雙特異性結(jié)構(gòu)的形成同樣不涉及復(fù)雜的翻譯后修飾，因此多種表達(dá)系統(tǒng)可用于納米抗體的生產(chǎn)，包括細(xì)菌、酵母等微生物宿主，其生產(chǎn)成本可以有效控制。當(dāng)前重組疫苗、重組多肽、重組蛋白等生物制品已建立了成熟的工藝，有助于推動納米抗體的大規(guī)模生產(chǎn)。
此外，納米抗體與其他蛋白質(zhì)、藥物、毒素、膠束、聚合物或放射性金屬的偶聯(lián)也是可行的。
耀海生物納米抗體CRDMO服務(wù)平臺
在納米抗體技術(shù)服務(wù)領(lǐng)域，耀海生物擁有豐富的納米抗體研發(fā)及生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，以成熟的技術(shù)平臺、先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，以及在納米抗體全生態(tài)表達(dá)系統(tǒng)的開創(chuàng)性技術(shù)，可為客戶提供從基因工程菌構(gòu)建、菌種庫建立、小試工藝開發(fā)/優(yōu)化、中試工藝放大、IND申報(bào)和臨床樣品制備、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)建立、分析方法開發(fā)/驗(yàn)證、質(zhì)量管理體系建立、NDA注冊申報(bào)和商業(yè)化生產(chǎn)（MAH）的全生命周期服務(wù)。
同時(shí)，匹配了成熟完善的多規(guī)模生產(chǎn)平臺，覆蓋工藝開發(fā)與分析方法開發(fā)和驗(yàn)證、設(shè)備驗(yàn)證及質(zhì)量控制、質(zhì)量研究等系列服務(wù)，可滿足客戶從藥物早期發(fā)現(xiàn)、臨床研究至商業(yè)化生產(chǎn)的服務(wù)需求。
納米抗體表達(dá)載體
耀海生物納米抗體技術(shù)平臺具有多體系、廣覆蓋、多樣性的全生態(tài)表達(dá)能力等特點(diǎn)，現(xiàn)有的表達(dá)系統(tǒng)包括：E. coli 原核表達(dá)系統(tǒng)、酵母表達(dá)系統(tǒng)（畢赤酵母），根據(jù)客戶需求靈活選擇表達(dá)方案，實(shí)現(xiàn)納米抗體的高效表達(dá)。
耀海生物可利用大腸桿菌在胞質(zhì)或者通過信號肽周質(zhì)空間表達(dá)納米抗體，成功表達(dá)的納米抗體種類超20種。
耀海生物可提供納米抗體高表達(dá)菌株的篩選與發(fā)酵工藝開發(fā)服務(wù)，采用高密度發(fā)酵，利用畢赤酵母PAOX1誘導(dǎo)表達(dá)納米或PGAP組成型表達(dá)10余種不同納米抗體，表達(dá)量可達(dá)到10 g/L 以上。
納米抗體CRDMO服務(wù)覆蓋產(chǎn)品開發(fā)全生命周期
以畢赤酵母誘導(dǎo)型表達(dá)二價(jià)納米抗體
對于酵母誘導(dǎo)表達(dá)納米抗體體系，耀海生物構(gòu)建了酵母菌高表達(dá)菌株的抗體篩選方法，通過該方法可快速篩選出畢赤酵母高表達(dá)納米抗體的工程菌株。
用心服務(wù)，共創(chuàng)納米抗體美好未來
依托公司成熟完善的微生物合成表達(dá)平臺、全面的產(chǎn)能保障及與國際接軌的質(zhì)量管理體系，耀海生物納米抗體CRDMO平臺已成功交付多個(gè)納米抗體項(xiàng)目，規(guī)?；a(chǎn)保障了終產(chǎn)品的高產(chǎn)量和高純度，可高質(zhì)量滿足臨床診斷或治療需求。
