纳米抗体：双抗技术平台开发的优选！

文章来源于抗体密码

双特异抗体已经多个疾病领域获得的突破，如血液瘤，实体瘤，眼科疾病等，而且近两年来，多款双特异抗体获批上市，其数量超过了过去10多年的总和。作为双特异抗体开发的技术支撑，双特异抗体平台的开发也在快速发展，并且形式非常多元化。在这些双特异抗体平台中，当前最为成功的当属罗氏的CrossMab和Genmab的Doubody。在国内，目前也已经有多家公司开发了独特双特异抗体平台，并且依据这些不同的技术平台已经有超过100多款双特异抗体申报临床，而且还在快速的增长中。

双特异抗体平台，特别是常规的类IgG双抗平台，随着不断的开发，相关开发空间越来越小，因此开发难度也越来越大。作为后来者，特别是一些没有能力和精力开发相关平台的公司，如果想要进军双特异抗体，纳米抗体不失为一个理想的选择。

1纳米抗体的优点

1993年，比利时布鲁塞尔自由大学免疫学家Hamers-Casterman教授以及他的同事们在骆驼的血清中发现了有别于传统抗体的新型抗体，这种新型抗体仅由两条重链构成，因此被称为重链抗体(heavy-chain antibody, HCAb)。重链抗体利用重链的可变区结合抗原VHH(variable domain of heavy chain of heavy-chain antibody)，其分子量约为15kDa，大小仅为人类完整抗体的十分之一左右，是常规单链抗体(scFv)的左右，因此被称为纳米抗体(nanobody, Nb)。

1）分子量小，组织渗透能力强

药物在细胞间的被动扩散速率与药物分子的大小呈反比，因此与传统的单克隆抗体相比，15 kDa大小的VHH抗体理论上会具有更好的渗透性，所以更易到达常规抗体可能渗透不了的疾病组织中并发挥相应的治疗作用，如进入难以渗透的实体瘤中；

2）分子量小，半衰期短

VHH抗体分子量较小，因此在体内循环中其容易被肾脏快速清除，所以导致其半衰期较短，这在一定程度上可以避免药物过度作用带来的毒性问题，该特性也使其在临床影像诊断技术中具有一定的优势。另外，较短的半衰期有时也会导致药物在临床的药效不足，需要连续给药，但是该问题可以通过多种方式进行有效的解决，如融合Fc等。

3）易于和其它药物进行改造组合

由于VHH抗体分子量较小，因此其很容易通过基因工程手段将多个纳米抗体单体串联表达，实现抗体的多聚化，或者生产多价抗体。而且其可以和常规抗体进行组合，进行双特异抗体构建，除此之外，其也可以通过化学手段和一些载体类药物偶联，实现药物的定向递送。

4）易于生产，成本低廉

常规的抗体，因其分子量较大且含有糖基化位点，需要翻译后修饰，因此需要在哺乳动物细胞中生产，其生产过程耗时长，生产成本高。而VHH抗体分子量较小，没有糖基化位点，相对比较简单，因此可以实现在表达量较高的宿主如细菌，酵母菌或者真菌中生产，所以生产成本比较低。

2国内部分基于纳米抗体的双抗平台

传统的非对称的双特异抗体，除了需要考虑重链与重链的错配外，还需要考虑重链与轻链的错配。在防止重链错配方面，目前使用比较多的是Genentech的Knob-Into-Hole技术，该技术目前已经过期，因此也是多数公司的首要选择。当然，除了该技术，还有多种其它技术，但是这些技术多数还处于专利保护中《双特异抗体错配防止策略--重链设计》。在防止重链与轻链错配方面，同样具有多种方法，这些方法多数集中在对重链和轻链的接触面进行工程化改造或者替换，从而防止重链和轻链之间的错配《双特异抗体错配防止策略--轻链设计》。

对于基于纳米抗体的双特异抗体平台，因为纳米抗体仅含有重链，因此不存在重链和轻链的错配，所以只需要利用Knob-Into-Hole技术解决重链的错配问题即可。另外，纳米抗体因为分子量较小，比较简单，因此可以进行多个串联，从而形成多种不同类型的双特异抗体，如1+1，2+1，2+2，1+1+1等等。

在国内，已经有多家医药公司利用纳米抗体布局了双特异抗体，如和铂医药，康宁杰瑞，金斯瑞，药明生物等

2.1） 和铂医药基于HCAb的双抗平台HBICE™

HCAb是和铂医药利用人的VH基因片段替换小鼠的基因片段构建的全人源化重链抗体小鼠，该转基因小鼠可以产生稳定的人源重链抗体，因为这些抗体在小鼠体内经过了进化成熟，因此具有较好的溶解性和稳定性。基于该平台，和铂医药已经构建了多种双特异/多特异抗体平台HBICE™已经有多个项目进入临床中。

2.2）金斯瑞的SMABody双抗平台

SMABody (Single-Domain Antibody fused to Monoclonal Ab) 双特异性抗体平台是由单域抗体与常规单克隆抗体融合构成的，可以根据不同的作用机制构建不同抗体和结构。

2.3） 康宁杰瑞

基于纳米抗体，康宁杰瑞已经有一款单克隆抗体KN035（PD-L1）已经在国内获批上市，该抗体因其分子量较传统PD-L1抗体更小，稳定性高，水溶性好，因此可以开发成皮下注射的高浓度制剂，从而在依从性等方面获得差异化竞争优势。

除了单克隆抗体，康宁杰瑞还基于纳米抗体开发了靶向PD-L1/CTLA-4的双特异抗体（KN046），其可以同时阻断PDL1-PD1和CTLA4-B7信号通路，并可靶向富集于PD-L1高表达的肿瘤微环境及清除Treg。目前，该双特异抗体在国内外已经开展了多项临床。

3双特异/多特异纳米抗体的应用

以纳米抗体为基础构建的多特异性药物已经逐渐开始应用于多种疾病的临床探索，包括肿瘤，感染性疾病，自身免疫疾病等，并且随着研究的深入，近年来相关药物开发的数量正在快速的增长。

4总结

纳米抗体因其结构简单，分子量较小，结构稳定，易于表达等优势越来越受到关注，并且在双特异抗体的构建中具有常规抗体不具备的其它优点，如可以实现多个抗体的串联，不存在轻重量错配等问题，因此是双特异抗体平台构建的理想选择。在临床中，目前也已经有多种基于纳米抗体的双特异抗体正在评估，以用于不同疾病的治疗。