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纳米抗体(Nanobody, Nb)，又称为单域抗体(Single-domain antibodies, sdAbs)，是来源于骆驼科动物和鲨鱼的一种独特的抗体，最初由比利时免疫学家Hamers-Casterman于1989年在分离骆驼血清中的抗体时偶然发现。
传统抗体的结构类似于“Y”形，是由两条重链和两条轻链构成的对称结构。一些骆驼科动物等在其生长进化的过程中，自身的免疫系统中出现了缺失轻链及重链CH1结构但完全保留抗原结合活性的重链抗体(HCAb)。HCAb特异性结合抗原的区域为其重链的可变区，即VHH(Variable domain of heavy chain of heavy-chain antibody)。VHH经重组表达后，可获得只含有单个结构域的最小单元抗原结合片段，即纳米抗体。
纳米抗体仅有12~14 kDa，其晶体直径为2.5 nm，长4 nm，因此被认为是已知的可以与抗原结合的最小单位。
图1 各类抗体结构示意图
纳米抗体基于重链抗体VHH的特殊结构，集传统抗体与小分子药物的优点于一体，并在诸多方面克服了传统抗体的缺陷，逐渐在生物医药研发与临床体外诊断行业中大放光彩。其优势在于：
小分子量和组织渗透力：纳米抗体具有较小的分子量，比传统抗体更便于穿透血脑屏障，从而有利于对肿瘤的诊断和靶向治疗。
低免疫原性：纳米抗体不包含Fc段，避免了Fc段引起的免疫反应，且与人类抗体的同源性较高，与人体更相容。
强特异性和高抗原亲和力：纳米抗体具有更长的CDR3区，可以形成凸环并嵌入抗原分子沟槽或裂隙内，进一步识别抗原表面的孔洞或隐藏的表位，从而增强抗原结合能力。
适用于大规模生产：纳米抗体可以在原核表达系统中进行重组生产，具有较低的成本和短周期，且易于储存。
高亲水性：纳米抗体具有较高的亲水性，减少了抗体之间的相互粘附和聚集。
高稳定性和耐性：纳米抗体具有多个二硫键，使其具有较高的稳定性和耐受性，可以在高温、强酸、强碱等条件下保持生物活性。
纳米抗体具有小分子量、组织渗透力强、低免疫原性、强特异性和抗原亲和力高、适用于大规模生产、高亲水性以及高稳定性和耐性等优势。这些优势使得纳米抗体在医学研究和临床应用中具有重要的潜力。
