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與傳統(tǒng)抗體（Abs）的VH結(jié)構(gòu)域相比，納米抗體（Nbs）具有很高的結(jié)構(gòu)相似性。更具體地說，如圖所示，納米抗體（Nbs）由位于Nb尖端的3個高度可變的環(huán)（互補決定區(qū)，CDR1/2/3）和4個保守序列區(qū)（框架區(qū)，FR1/2/3/4）組成。這3個CDR環(huán)形成Nb的抗原結(jié)合位點，稱為paratope，其中CDR3貢獻(xiàn)了大部分抗原結(jié)合特異性，而CDR1和CDR2負(fù)責(zé)增強結(jié)合強度。
納米抗體（Nbs）的一個顯著特征是CDR3環(huán)比傳統(tǒng)抗體更長，如圖所示。大多數(shù)納米抗體（Nbs）的指狀CDR3結(jié)構(gòu)包含約18個氨基酸，而抗體（Abs）的CDR3環(huán)僅包含12或14個氨基酸。與傳統(tǒng)抗體的CDR3環(huán)相比，擴大的CDR3區(qū)域有可能在Nb和同源抗原之間提供更多的相互作用，從而部分平衡缺失的VL結(jié)構(gòu)域突出CDR3上使納米抗體（Nbs）非常適合識別傳統(tǒng)抗體無法識別的獨特表位并與之相互作用。手指狀的CDR3和延長的形狀共同擴大了Nbs的潛在靶標(biāo)。
納米抗體（Nbs）的另一個值得注意的特點是與傳統(tǒng)抗體（Abs）相比，納米抗體（Nbs）的體積顯著縮小。這種小尺寸使納米抗體（Nbs）能夠從靜脈快速外滲，快速擴散到全身，并深入到腫瘤組織中，使其適合于分子成像和實體瘤治療。雖然納米抗體（Nbs）小通常被認(rèn)為是一個優(yōu)勢，特別是在無創(chuàng)成像中，但公平地說，它也可能是一個局限性。
由于納米抗體（Nbs）的分子量低于腎小球濾過的閾值(50 ~ 60 kDa)，一個潛在的問題是腎臟從血流中快速清除納米抗體（Nbs）。因此，只有一小部分注射的納米抗體（Nbs）在病變部位累積。頻繁給藥對于獲得最佳療效至關(guān)重要。為了解決這一局限性，人們做出了大量努力來延長納米抗體（Nbs）的半衰期。已有研究表明，白蛋白可作為延長藥物半衰期的通用平臺，基于白蛋白的策略也被應(yīng)用于納米抗體（Nbs）技術(shù)。2011年發(fā)表了一項研究，該研究開發(fā)了一種雙特異性三價納米抗體（Nbs），包括一種靶向EGFR的二價納米抗體（Nb）和一種靶向白蛋白的納米抗體（Nb）組成 。白蛋白參與三價Nb，導(dǎo)致小鼠的半衰期延長了2-3天。
納米抗體（Nbs）的另一個特點是其極其穩(wěn)健。結(jié)果表明，傳統(tǒng)抗體FR2區(qū)域的4個疏水氨基酸被納米抗體（Nbs）中的4個親水氨基酸取代。在傳統(tǒng)的抗體中，這些位于VH結(jié)構(gòu)域表面的疏水氨基酸被認(rèn)為是VL結(jié)構(gòu)域的結(jié)合表面。納米抗體（Nbs）中疏水氨基酸被親水氨基酸取代被認(rèn)為是納米抗體（Nbs）溶解度和穩(wěn)定性提高的主要原因。由于納米抗體（Nbs）具有親水性、缺乏翻譯后修飾、較少的二硫鍵和單體結(jié)構(gòu)，因此可以使用大腸桿菌表達(dá)系統(tǒng)（e.c oli）和酵母表達(dá)系統(tǒng)（S. cerevisiae）等低成本生產(chǎn)系統(tǒng)高產(chǎn)出納米抗體（Nbs）。與之形成鮮明對比的是，單鏈抗體（scFV）由于其穩(wěn)定性和溶解度下降，產(chǎn)量往往較低。
根據(jù)已發(fā)表的序列信息，VHH與人類3型VH結(jié)構(gòu)域具有高度的序列同源性高序列一致性是納米抗體（Nbs）低免疫原性的主要原因。研究納米抗體（Nbs）靶向表達(dá)溶菌酶的轉(zhuǎn)基因腫瘤能力的一項研究也支持這一觀點。Ablynx進(jìn)行的Ⅰ期臨床試驗也證明了納米抗體（Nbs）固有的低免疫原性。納米抗體（Nbs）的低免疫原性使其適合長期和重復(fù)給藥。此外，納米抗體（Nbs）人源化策略已經(jīng)開發(fā)出來，目前在臨床試驗之前已成為常規(guī)策略，進(jìn)一步減輕了不必要的免疫應(yīng)答。然而，應(yīng)該注意的是，在抗體人源化之后，額外的工程可能是必要的，以恢復(fù)納米抗體（Nbs）對其目標(biāo)的足夠的作用能力。
