Single-Domain Antibodies or Nanobodies: A Class of Next-Generation Antibodies

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纳米抗体综述
Single-Domain Antibodies or Nanobodies: A Class of Next-Generation Antibodies
https://doi.org/10.1080/08830185.2018.1526932
2019 11

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传统抗体 重链抗体 单域抗体

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纳米抗体优势
免疫原性低
生产工艺简单
稳定性高 溶解性好 耐高温
易于通过血脑屏障
分子量小 易于穿透至肿瘤组织深区域
高亲和力 特异性

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纳米抗体的应用
1 治疗
在一项研究中，Vuchelen等人。研究了一种新的NbNbSyn2的核磁共振项目，该项目识别人类糖核蛋白(aS)的c端，其异常自关联在帕金森病[16]中相关。
康拉德等人。建立了抗肿瘤坏死因子(TNF)-VHH与ELP的融合，该ELP在转基因烟草植株中高度积累，并在体内具有生物活性。此外，他们还发现elp化抗体的半衰期比非elp化的抗TNF-VHH[29]延长了约24倍。在另一项研究中，Behdani等人阐述VEGFR2特异性Nb“3VGR19”的产生，他们表明它与细胞上的VEGFR2特异性结合。此外，3VGR19[15]还抑制了毛细血管样结构的形成。
J

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2诊断
染色体是指sdAb片段与在活细胞中表达的荧光蛋白的融合。它们可以追踪细胞内抗原和活细胞中蛋白质功能的调节

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3其他
来自HCAbs(Camelid和Shark)的SdAb片段可以作为结晶试验[33]中稳定蛋白质构象的晶体学伴侣。sdAb片段应用的另一个潜在领域是免疫亲和色谱法。因为sdAb片段对洗脱缓冲液[34]中存在的有机溶剂具有高度的抗性

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纳米抗体改造
1、延长半衰期
1.1利用非共价白蛋白融合可以改善短寿命分子的药代动力学特性
例如，在一项研究中，Van罗伊等人。设计了一种对IL-6受体(IL-6R)和人血清白蛋白具有高亲和力的双特异性Nb“ALX-0061”。它们通过亲和力成熟使目标亲和力增加了200倍。在食蟹猴体内单次静脉注射ALX-0061后，观察到血浆半衰期为6.6天的[36]。还有，Hoefman等人。结果表明，将抗白蛋白Nb与特定的Nb连接起来会导致猴子[37]的清除率降低376倍。
在另一项研究中，Tijink等人。通过与抗白蛋白Nb(aAlb)[38]的融合，增强了二价抗表皮生长因子受体(EGFR)Nb(aEGFR-aEGFR)的肿瘤靶向性。霍尔特等人。将AlbudAb与白细胞介素-1受体拮抗剂融合。他们表明，由于融合蛋白的血清半衰期延长，其在体内的疗效可以显著提高。而融合蛋白在体外具有相当的效力

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1.2与人免疫球蛋白(Ig)G的恒定片段(Fc)结构域的融合是另一种扩展一半小生物分子[16]的策略。
在一项研究中，Behdani等人。构建抗vegfr2Nb-Fc融合蛋白(人IgG1抗体的Fc)，并转染到NS0宿主细胞[40]中

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1.3蛋白质的聚乙二醇化是延长生物制药半衰期的常见策略。
市场上有很多聚乙二醇化的药物，[16]。在一项研究中，维格梅斯特等人。研究了三种不同的alphaTNFNb40kDaPEG偶联物(线性140KDa，支链220kDa和410kDa偶联物)的药代动力学、生物分布和生物物理谱。结果表明，线性聚乙二醇共轭物具有最多的暴露表面电荷和时间最长的平均构象[41]。
近年来，PEG模拟肽被广泛应用于改善重组蛋白的药代动力学特性。这些氨基酸序列从基因上添加到目的蛋白的N-或c -末端，无需复杂的纯化方法[42]即可获得。

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1.4多价结构和亲和性的改善
CDR区域的重组已被研究用于提高sdAb片段[44,45]的亲和力和特异性。目前的研究主要集中在抗体片段与其他蛋白质的融合和多价结构上
在一项研究中，文森克等人。研究了人源化抗体对抗原亲和力、溶解度、表达产量和稳定性的影响。他们证明，FDR2的标志性氨基酸(Glu-49>Gly和Arg-50>Leu)的取代可增加稳定性，但可溶性变低。此外，他们还发现Pe-42>Val和Gly/Ala-52>Trp的取代不利于抗原亲和力[47]。
双功能构建是通过将sdAb片段与有毒物质和酶融合生成的，用于特异性药物传递到肿瘤细胞[21]。在一项研究中，Zhang等人。将sdAb与大肠杆菌维罗毒素或志贺样毒素的b亚基融合，产生同戊聚体。五聚体化导致了对固定化抗原[48]的功能亲和力的强烈增加。