【卡梅德生物】纳米抗体的免疫原类型

分手后的思念是犯贱 2024-05-24 12:36 39阅读 0赞

**1.****纳米抗体介绍**

[ 纳米抗体][Link 1](nanobody, Nb)仅由两条重链构成，其重链的可变区称为[VHH][Link 1](variable domain of heavy chain of heavy-chain antibody)，通过体外重组表达制备的VHH 分子质量仅仅为15kDa，是传统抗体的十分之一左右，是抗原结合片段（scFV，VH-VL）的二分之一左右。由于没有轻链，纳米抗体仅有3个属于重链的抗原识别区域（CDRs 区）。为了弥补缺少的轻链CDRs的生物学活性，纳米抗体在 CDR3部分增加了氨基酸长度（16~18个氨基酸残基，对应的传统抗体的CDR3有8-15个氨基酸），以增加CDR的多样性和特异性\[1,2\]。

免疫原性与分子量及化学结构等有关，分子量越小免疫原性越小。由于纳米抗体的分子量只有常规抗体的1/10，只有一个结构域，因此刺激机体形成特异性抗体或是引起体液和细胞免疫应答机率大大降低。同时，纳米抗体无Fc段，避免了Fc引起的补体反应，对人体免疫原性很低，与人的生物相容性较好。但也有研究表明纳米抗体作为药物长期反复使用会增加免疫原性，影响治疗。无论如何，相比于传统抗体，纳米抗体在免疫原性方面表现的更弱。

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图1：传统的IgG抗体和羊驼纳米抗体结构比较

**2.免疫原类型**

2.1蛋白质免疫原

（1）特点：蛋白质免疫原一般是整个蛋白或重组蛋白片段构成，能够很好地模拟天然条件下的抗原表位，激发强烈的免疫反应，从而诱导产生具有高亲和力和特异性的纳米抗体。

（2）制备：制备过程包括基因克隆、蛋白表达（原核大肠杆菌表达、酵母蛋白表达、昆虫蛋白表达或哺乳动物细胞蛋白表达中）、蛋白质纯化（利用离子交换色谱法、凝胶过滤色谱法、疏水色谱法、高效液相色谱法等各种色谱技术），以及确保其抗原性（如正确折叠、翻译后修饰）。

（6）应用：因其具有较复杂的三级结构，蛋白质免疫原常用于激发强烈的免疫反应，并在纳米抗体的鉴定和开发中发挥重要作用\[3\]。

2.2小分子免疫原

（1）特点：小分子通常指分子量低于1 kDa的化合物。由于其分子量较低，本身不足以引发免疫系统的反应，因此需要与较大的载体蛋白质偶联来增强其免疫原性。

（2）制备：小分子免疫原的制备包括选择合适的载体蛋白，然后通过化学方法将小分子与载体蛋白偶联，形成能够诱发免疫反应的免疫原。

（3）应用：因其具有较复杂的三级结构，蛋白质免疫原常用于激发强烈的免疫反应，并在纳米抗体的鉴定和开发中发挥重要作用。

2.3多肽免疫原

（1）特点：多肽免疫原由短链氨基酸组成，可以是线性或构象限定的，通常用于模拟蛋白质抗原的局部表位，需要通过合适的设计和改造以提高其稳定性和免疫原性。

（2）制备：制备策略通常包括固相肽合成和纯化，以及可能的构象限定策略（如环化）。对于较长的多肽，也可能利用基因工程方法进行表达和纯化。

（3）应用：多肽免疫原由于其相对简单的制备过程和成本效益，在疫苗设计、疾病研究和诊断工具开发等多个领域都有广泛应用。

2.4病毒免疫原

1.  特点：病毒型免疫原是从病毒中提取的特定蛋白或病毒颗粒，能够诱发宿主的免疫响应。这些免疫原通常是灭活的，无法引起疾病，但足以让宿主的免疫系统产生针对病毒的防御。
2.  制备：制备过程包括病毒收集和灭活、免疫原提取与纯化、免疫原特性分析、免疫程序、纳米抗体文库定制与纳米抗体文库筛选、质量控制、产品包装与交付。
3.  应用：随着全球对新疫苗和治疗方案的迫切需求，病毒型免疫原的市场需求正在快速增长。此外，随着技术的进步和新兴病毒的出现，对高质量免疫原的需求也在不断提升。

2.5 DNA免疫原

(1)特点：制备此类型的免疫原通常可通过合成目标蛋白的编码DNA序列。DNA免疫原的优势在于它可以精确控制蛋白的编码序列，使产生特定的抗体。此外，DNA免疫原制备相对较为简单和成本效益高。

（2）制备：制备策略通常包括克隆和载体选择、传递效率、抗原表达和处理、免疫反应的诱导。

（3）应用：DNA免疫技术已经成功开发出大量来源于不同种属的单克隆抗体以及纳米抗体，在科研、临床诊断及疾病治疗等应用领域都获得了广泛的应用。

2.6 RNA免疫原

（1）特点：RNA免疫原对于研究特定的RNA亚型和转录后修饰非常有用。然而，难以保持其稳定性，且操作复杂。

（2）制备：与DNA免疫原类似，RNA免疫原也是通过合成编码目标蛋白的RNA序列来制备的。难点在于获得高免疫原性的抗原，以确保成功的抗体制备。在这一过程中，合成和修饰的技术关键点至关重要。

（3）应用：针对传染病的预防性疫苗的体内直接注射、针对癌症的治疗性mRNA疫苗和mRNA编码的免疫疗法。

2.7 细胞系类型免疫原

（1）特点：这是一种以细胞系作为免疫原的方法，通常通过表达目标蛋白的细胞系来抗体制备。

（2）制备：使用细胞系作为免疫原需要更多的流程，包括培养和细胞提取。细胞培养：细胞系的维护和培养需要特别注意，确保细胞的健康和免疫原的高表达。提取方法：从细胞中提取免疫原需要使用合适的方法，以保持蛋白的天然结构和活性。不同细胞系具有不同的特性，需要选择合适的细胞系。

（3）应用：细胞系类型免疫原适用于研究蛋白在细胞内的功能和定位。然而，它在构建稳定细胞系方面较为复杂。

**参考文献**

\[1\] Cortez-Retamozo V .Efficient Cancer Therapy with a Nanobody-Based Conjugate\[J\].Cancer Research, 2004, 64(8):2853-2857.DOI:10.1158/0008-5472.CAN-03-3935.

\[2\] Meyer T D , Muyldermans S , Depicker A .Nanobody-based products as research and diagnostic tools\[J\].Trends in Biotechnology, 2014, 32(5).DOI:10.1016/j.tibtech.2014.03.001.

\[3\] Steyaert J , Kobilka B K .Nanobody stabilization of G protein-coupled receptor conformational states.\[J\].Current Opinion in Structural Biology, 2011, 21(4):567-572.DOI:10.1016/j.sbi.2011.06.011.

\[4\] [https://www.kmdbioscience.cn/pages/vhhnamikangtipingtai1.html][https_www.kmdbioscience.cn_pages_vhhnamikangtipingtai1.html]

\[5\] [https://www.kmdbioscience.cn/pages/shijuntizhanshikaifapingtai.html][https_www.kmdbioscience.cn_pages_shijuntizhanshikaifapingtai.html]

\[6\] [https://www.kmdbioscience.cn/pages/danbaishengchan.html][https_www.kmdbioscience.cn_pages_danbaishengchan.html]

[Link 1]: https://www.kmdbioscience.cn/article/namikangtizhibeiliuchengxiangjie.html
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