纳米抗体（Nanobody, Nbs）是抗体家族的新成员，具有相对分子质量小、人源化简单、亲和力高、稳定性高、可微生物表达、免疫原性低、穿透力强、可溶性好等优势，在医学基础研究以及疾病诊断和治疗方面备受关注。

一、纳米抗体简介

1、概念

纳米抗体最早由比利时科学家于1993年在《Nature》杂志中首次报道，是骆驼科动物（骆驼、大羊驼、羊驼及其近亲物种）缺失轻链的天然重链抗体的可变区组成的单域抗体，该抗体只包含一个重链可变区（VHH）和两个常规的CH2与CH3区，VHH晶体为2.5nm，长4nm，分子量只有15KD，因此被称作纳米抗体。

2、应用

作为当今制药产业的热点，被称为“生物导弹”的治疗性抗体药物开发异常活跃，但分子较大、结构复杂、价格昂贵，因此其生产及临床应用受到较大限制。纳米抗体与传统抗体相比，结构差异较大，表现的特性也不一样，在基础医学研究以及疾病诊疗方面具有广阔的应用前景。

3、优势

a、相对分子质量小：传统IGG抗体大小为150KD，纳米抗体仅15KD，是传统抗体的十分之一。

b、人源化简单：重链抗体VH和单域抗体VHH的序列同源性较高，对VHH区进行适当的改造即可得到人源化的纳米抗体。

3、亲和力高：从VH和VHH的结构可以看出，VHH的高变区CDR3更长一些，使其更容易与抗原发生特异性结合，且更紧密稳定。

d、稳定性高：一般的单链抗体热稳定性较差，而纳米抗体内部存在二硫键，抗热能力大大提高，能够在高温（90℃）环境下长期放置，并可重新获得生物活性。此外，其对强变性剂的耐受性也较强。

e、可微生物表达：纳米抗体具有亲水性和单多肽性质，且没有糖基化，因此可在细菌表达系统中大量有效的生产，避免细胞生产的高成本和长周期的问题。

f、免疫原性低：VHH和VH-VL在结构上相似，但纳米抗体分子量小，表面结合部位抗原决定簇少，因此免疫原性相对较低。

g、可溶性好、穿透力强：纳米抗体的FR区和CDR区的表征显示FR2区域的疏水性残基突变为亲水性残基，因此，纳米抗体拥有更好的可溶性。此外，纳米抗体具有极强的组织渗透力，能够进入致密的组织（如实体瘤）发挥作用，甚至还可以有效地穿透血脑屏障。

二、纳米抗体制备方案

纳米抗体的制备目前普遍是先通过免疫羊驼来获得抗体基因，然后通过噬菌体展示筛选技术从羊驼抗体库中筛选到最适合的抗体序列。整个流程主要包括羊驼免疫、噬菌体文库构建和抗体筛选三个阶段。

1、羊驼免疫流程：准备抗原→免疫羊驼→采血→血清分离→分离淋巴细胞

2、构建噬菌体流程：RNA提取→反转录cDNA→扩增抗体片段→克隆至噬菌体质粒→转化SS320→扩增和纯化噬菌体文库

3、抗体筛选鉴定推荐流程：包被免疫管→封闭→抗原和噬菌体孵育→清洗→洗脱→ELISA鉴定