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20世紀(jì)80年代，一群比利時的學(xué)者正在研究水?；杷Y，項目研究時，一位曾在研究組學(xué)習(xí)的學(xué)生表示可以分析駱駝的血液。該項目的負責(zé)人，來自布魯塞爾自由大學(xué)（Vrije Universiteit Brussel）的 Serge Muyldermans同意了這個請求，并在不久之后讓學(xué)生在錐蟲病實驗課程中對血液樣本中的抗體進行分離。因為擔(dān)心感染，學(xué)生最后用了冰箱剩余的駱駝血液實驗。然而學(xué)生們在對駱駝血液樣本進行實驗時，結(jié)果卻總不符合預(yù)期：只能得到抗體重鏈的分子，而輕鏈部分卻不知所蹤。這個結(jié)果說明要么學(xué)生們的操作有錯誤，要么來自駱駝血液中的抗體不同尋常。此后，Muyldermans團隊花了很長時間來證實駱駝的免疫系統(tǒng)確實能夠產(chǎn)生這種沒有輕鏈的天然抗體，并在1993年的《自然》雜志上報導(dǎo)了這一驚人發(fā)現(xiàn)，納米抗體得以首次亮相世界抗體舞臺。
這一發(fā)現(xiàn)的有趣之處在于，駱駝科動物似乎已經(jīng)修補了一個已經(jīng)運行了數(shù)百萬年的系統(tǒng)。在其它動物（包括人體）中，抗體的重輕鏈配對所組成的Y形結(jié)構(gòu)可以對抗不同的微生物入侵者。納米抗體的多樣性比傳統(tǒng)抗體要少，從進化的角度來看，這類僅有一種鏈的抗體為什么出現(xiàn)？美國弗雷斯諾加州州立大學(xué)的結(jié)構(gòu)生物學(xué)家科里·布魯克斯（Cory Brooks）認為這是一次進化事故，因為這類抗體分子量更小，似乎比常規(guī)抗體“更擅長中和病毒”。在Brooks看來，納米抗體在治療 Covid-19 等傳染病、甚至在所有疾病領(lǐng)域都具有很大潛力。病毒所致的傳染病可能是使用納米抗體治療的最佳靶標(biāo)之一，特別是考慮到納米抗體在駱駝科動物進化中可能扮演著“病毒中和劑”的角色。
納米抗體的獲得主要通過免疫羊駝由羊駝體內(nèi)自身的抗體成熟階段來得到抗體基因，然后通過噬菌體展示篩選技術(shù)來從羊駝抗體庫中篩選得到最適合的抗體序列。整個流程主要包括羊駝免疫、噬菌體文庫構(gòu)建和抗體篩選三個階段。
羊駝免疫：每只羊駝可以同時免疫1-5個抗原，每次免疫總的抗原量保持在1-2mg之間，體積在2mL以下，將抗原和佐劑1：1乳化使其形成均勻混合物，4°保存，共進行四輪免疫。
噬菌體文庫構(gòu)建：抽提羊駝淋巴細胞中RNA并反轉(zhuǎn)成cDNA文庫，利用特殊設(shè)計的引物在cDNA文庫中再次進行PCR擴增，得到特異的基因片段。隨后將特異的基因片段拼接重組在噬菌體載體上，并轉(zhuǎn)染大腸桿菌，最終完成納米抗體基因文庫的構(gòu)建。
抗體篩選：將靶點抗原或者帶有抗原的物質(zhì)直接/間接的固定在固體載體上，隨后加入噬菌體文庫和抗原相互作用。作用一段時間后陽性噬菌體會和抗原結(jié)合，用洗滌液洗滌固體載體表面，可以將未結(jié)合或非特異結(jié)合的噬菌體洗去。隨后用強酸或者強堿破壞固體載體上抗原和陽性噬菌體的結(jié)合，從而得到陽性噬菌體溶液。一般重復(fù)進行2-3輪的篩選即可獲得符合開發(fā)要求的納米抗體克隆。
納米抗體具有分子量小、特異性高等特點。自發(fā)現(xiàn)以來，重組VHH已作為科研的基礎(chǔ)工具，目前廣泛應(yīng)用于腫瘤學(xué)，感染和免疫等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。2018年歐盟批準(zhǔn)全球首款用于治療成年獲得性血栓性血小板減少性紫癜的納米抗體藥物—Caplacizumab。2021年康寧杰瑞制藥，思路迪醫(yī)藥和先聲藥業(yè)合作開發(fā)的PD-L1抗體-恩維達在中國上市，是國內(nèi)第一個獲批上市的納米抗體藥物。2022年獲批上市的抗體藥物中，日本的ozoralizumab是首次獲批的納米雙特異抗體，靶向TNFα/HAS(2+1結(jié)構(gòu))。
主要應(yīng)用：
特異性降解細胞內(nèi)靶蛋白，穩(wěn)定靶分子構(gòu)象，進行結(jié)構(gòu)解析；
參與構(gòu)建多重不同類型的分子結(jié)構(gòu)，連接特定的tag或者熒光蛋白，作為診斷成像工具；
可作為細胞內(nèi)抗體特異性識別、中和病毒等病原微生物的特殊結(jié)構(gòu)蛋白，提升宿主免疫防御能力；
用于生產(chǎn)雙功能抗體或雙特異性抗體，增加臨床靶向治療的可能性；
納米抗體融合蛋白帶上酶或者毒素，在組織穿透力、清除速度及穩(wěn)定性上比普通抗體更有優(yōu)勢，可用于低濃度抗原的檢測。
AntibodySystem Magic-XtenNano®Nanobody系列介紹
分子量小：分子量僅15kDa，是傳統(tǒng)抗體的1/10大小，空間位阻更小，更易接近靶標(biāo)
雙標(biāo)簽識別：8His+Cys-tag；
高效偶聯(lián)：獨立設(shè)計Cys-tag，實現(xiàn)抗體高效定向標(biāo)記及偶聯(lián)；
抗體特異性強：對比傳統(tǒng)抗體，去掉了FC尾巴，干擾信號更少，背景更低，活性更高
靶點覆蓋廣泛：2000個活性納米抗體，近1000個靶點
應(yīng)用場景廣泛：可用于中和阻斷、免疫沉淀、免疫印跡、親和力測定、流式檢測、放射免疫分析等相關(guān)實驗
優(yōu)秀哺乳表達系統(tǒng)：相比傳統(tǒng)納米抗體大多采用原核表達系統(tǒng)，Magic-XtenNano®Nanobody全系采用法國先進的XtenCHO™哺乳表達系統(tǒng)，能更好的保證抗體正確修飾與活性
質(zhì)量控制：全系符合歐盟/美國關(guān)于抗體質(zhì)量控制的animal-origin free (AOF)政策，全流程潔凈室純化，內(nèi)毒含量低，可滿足各種實驗需求
AntibodySystem Magic-XtenNano®Nanobody熱門產(chǎn)品推介：
白細胞介素-6(Interleukin- 6)，簡稱白介素6 (IL-6)，是一種功能廣泛的多效性細胞因子。IL-6可調(diào)節(jié)多種細胞的生長與分化，具有調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答、急性期反應(yīng)及造血功能，并在機體的抗感染免疫反應(yīng)中起重要作用。IL-6作為抗炎性肌球蛋白的作用是通過其對TNF-α和IL-1的抑制作用以及IL-1ra和IL-10的活化來介導(dǎo)的。
甲狀旁腺激素受體1（Parathyroid hormone 1 receptor，PTH1R）是B類GPCRs中重要的一員。PTH1R由PTH的34個N端氨基酸激活，大量存在于骨骼和腎臟細胞中，能與PTH特異性結(jié)合后激活下游信號通路，進而調(diào)節(jié)體內(nèi)的鈣磷代謝。因此，PTH1R被稱為鈣穩(wěn)態(tài)的中心，是骨質(zhì)疏松癥和甲狀旁腺功能減退癥的治療靶點。
MC4R位于基因組第18號染色體，該基因主要在下丘腦神經(jīng)細胞中表達，是瘦素介導(dǎo)的食欲調(diào)節(jié)途徑中最末端的基因。由阿黑皮素原衍生的α-MSH在下丘腦與其受體MC4R結(jié)合,從而產(chǎn)生抑制食欲的生理效應(yīng)。MC4R可通過作用于中樞阿片-促黑素細胞皮質(zhì)素原(POMC)神經(jīng)元、交感節(jié)前神經(jīng)元以及與之相應(yīng)激動劑相互作用，調(diào)控食物攝入和能量消耗，進而改善肥胖。此外，MC4R還可參與胰島素敏感性及葡萄糖穩(wěn)態(tài)的調(diào)控，已成為肥胖及糖尿病治療的新靶點。
ACKR3，以前稱為CXCR7，在B淋巴細胞和T淋巴細胞、神經(jīng)元和內(nèi)皮細胞等細胞中表達，并在包括心血管和神經(jīng)元發(fā)育過程以及造血干細胞/祖細胞的遷移和歸巢中發(fā)揮關(guān)鍵作用。ACKR3最初還因其與趨化因子結(jié)合的能力而被稱為趨化因子受體。趨化因子是由免疫細胞分泌的小分子蛋白，能夠介導(dǎo)免疫反應(yīng)，在腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移中也證實了有趨化因子的參與。ACKR3在各種類型癌細胞以及腫瘤相關(guān)的脈管系統(tǒng)中表達，研究表明其與腫瘤生長、轉(zhuǎn)移、以及化療的耐藥性等不良預(yù)后相關(guān)。
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