前言

納米抗體（Nanobody，Nb）是1989年比利時(shí)科學(xué)家在駱駝科動(dòng)物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的天然缺失輕鏈的重鏈抗體（Heavy-chain antibody，HcAb）可變區(qū)，分子量?jī)H15KD，是常規(guī)抗體分子量的1/10，也是目前已知分子質(zhì)量最小的天然抗體。納米抗體與傳統(tǒng)抗體在結(jié)構(gòu)上存在較大差異，表現(xiàn)出更高的親和力與穩(wěn)定性、可微生物表達(dá)、免疫原性低、可溶性好、穿透力強(qiáng)（圖1）。納米抗體的優(yōu)良性能打破了傳統(tǒng)抗體因較大的體積和復(fù)雜的結(jié)構(gòu)帶來(lái)的應(yīng)用桎梏，為抗體藥更廣泛的應(yīng)用帶來(lái)了契機(jī)。

圖1  納米抗體的特性與應(yīng)用

已獲批上市的納米抗體藥物

相比于研究火熱的單抗藥物，目前納米抗體行業(yè)關(guān)注度較低，但在技術(shù)前瞻性、格局顛覆力上不斷蓄能。2007年由Ablynx研發(fā)的首個(gè)納米抗體進(jìn)入臨床試驗(yàn)；2018年全球首個(gè)納米抗體Caplacizumab歐盟獲批上市，2022年Ablynx開(kāi)發(fā)的雙特異性納米抗體Ozoralizumab（英文商品名：Nanozora）在日本獲批上市走?？v觀國(guó)內(nèi)，康寧杰瑞在該賽道布局緊跟國(guó)際步伐，于2016年申報(bào)KN-035產(chǎn)品（PD-L1靶點(diǎn)，單鏈抗體FC融合）臨床試驗(yàn)，并在2021年在中國(guó)獲批上市（全球首個(gè)皮下注射的納米抗體藥物）（圖2）；2022年傳奇生物研發(fā)的首款納米抗體CAR-T細(xì)胞獲得FDA批準(zhǔn)上市，成為中國(guó)首個(gè)進(jìn)入美國(guó)市場(chǎng)的細(xì)胞產(chǎn)品。

圖2 納米抗體藥物開(kāi)發(fā)代表性歷程

Ablynx作為納米抗體藥物研發(fā)的巨頭，擁有40多個(gè)候選藥物，應(yīng)用于癌癥、自身免疫病、呼吸系統(tǒng)疾病、血液系統(tǒng)疾病等多個(gè)不同領(lǐng)域。其研發(fā)的全球首個(gè)用于治療“成年獲得性血栓性血小板減少性紫癜（aTTP）”的納米抗體Caplacizumab（圖3），已于2018年獲歐盟批復(fù)上市。Caplacizumab作為一種抗vWF的人源化、僅包含二價(jià)可變結(jié)構(gòu)域的免疫球蛋白片段, 能夠靶向vWF的A1結(jié)構(gòu)域，因?yàn)槭袌?chǎng)上并無(wú)治療該疾病的藥物，所以其在2009年獲得孤兒藥資格。Ablynx的另一款上市藥物Ozoralizumab（圖3）含有兩個(gè)靶向TNF-α的納米抗體和一個(gè)靶向人血清白蛋白（HSA）的納米抗體，此款藥物能夠有效抑制腫瘤壞死因子受體與TNF-α的相互作用，IC50值為22.5 pM，且靶向HSA的納米抗體的引入有效的延長(zhǎng)了藥物半衰期，單次給藥后的平均半衰期達(dá)到了18.2天。

康寧杰瑞自主研發(fā)的PD-L1納米抗體Fc融合蛋白，于2016年申報(bào)KN-035產(chǎn)品（PD-L1靶點(diǎn)，單鏈抗體FC融合）臨床試驗(yàn)，并在2021年在中國(guó)獲批上市，這是全球第一個(gè)且目前唯一獲批上市的皮下注射的納米抗體藥物。KN035（圖3）是一種Fc融合的抗PD-L1納米抗體，用于治療既往標(biāo)準(zhǔn)治療失敗的微衛(wèi)星不穩(wěn)定(MSI-H)晚期結(jié)直腸癌、胃癌/錯(cuò)配修復(fù)功能缺陷(dMMR)的其他晚期實(shí)體瘤。這幾款基于納米抗體的藥物（Caplacizumab、KN-035和Ozoralizumab）相繼獲批上市，將納米抗體的研發(fā)推向新的高度。

圖3  Caplacizumab、KN-035的晶體結(jié)構(gòu)和Ozoralizumab的結(jié)構(gòu)示意圖

       2022年2月28日，傳奇生物和Janssen合作的CAR-T療法-西達(dá)基奧侖賽(cilta-cel)獲得批準(zhǔn)，也成為首款獲得FDA批準(zhǔn)的國(guó)產(chǎn)CAR-T細(xì)胞療法，用于治療復(fù)發(fā)性/難治性多發(fā)性骨髓瘤。

正在臨床中的納米抗體藥物

目前全球約有二十多種納米抗體藥物正在臨床實(shí)驗(yàn)的不同階段，治療的疾病有軟組織肉瘤、膽道癌、多發(fā)性骨髓瘤、非小細(xì)胞肺癌、B細(xì)胞淋巴瘤等腫瘤，也有類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、銀屑病等自身免疫性疾病 以及病毒導(dǎo)致的腹瀉，及呼吸道合胞病毒感染。下表整理了一些進(jìn)入臨床的基于納米抗體的藥物項(xiàng)目：

表一.正在臨床中的納米抗體藥物

納米抗體偶聯(lián)小分子藥物（NDC）

圖4. 納米抗體偶連藥物（NDC）具有更深的組織穿透能力，注：m603:傳統(tǒng)抗體，n501：納米抗體

NDC（Nanobody drug conjugation）類(lèi)藥物也是一個(gè)非常有前景的領(lǐng)域，目前尚未有進(jìn)入臨床的項(xiàng)目，但是相關(guān)的研發(fā)工作正在如火如荼的進(jìn)行中。例如，2022年4月，復(fù)旦大學(xué)的應(yīng)天雷課題組及其合作團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種針對(duì)癌胚抗原5T4的高穩(wěn)定性、強(qiáng)組織穿透性、高親和力的全人源納米抗體偶聯(lián)藥物。該項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)NDC相較于傳統(tǒng)單抗ADC具有更好的組織穿透深度，能夠更有效的在腫瘤中累積，且具備更高效的抗腫瘤活性。2021年9月，浙江大學(xué)陳樞青教授與潘利強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì)合作發(fā)表了“多價(jià)雙表位抗EGFR納米抗體-藥物偶聯(lián)物，用于惡性腫瘤的靶向治療。研究人員將兩種靶向EGFR的納米抗體串聯(lián)，再與細(xì)胞毒素定點(diǎn)偶聯(lián)，制備得到的NDC藥物表現(xiàn)出了優(yōu)秀的內(nèi)吞效率和更好的遞送能力，具有良好的應(yīng)用前景。

NDC類(lèi)藥物的主要短板是易被腎臟快速清除，半衰期短，其解決方法主要包括在納米抗體上連接聚乙二醇，或者將兩個(gè)或三個(gè)納米抗體串聯(lián)，此外，還可以采用融合白蛋白或融合Fc結(jié)構(gòu)域的方法。

納米抗體在抵抗新型冠狀病毒中的應(yīng)用

近幾年，新冠疫情在全球范圍內(nèi)引起了廣泛關(guān)注，攻克新冠病毒主要面臨兩大難題，一是新冠病毒不斷變異，使得許多過(guò)去開(kāi)發(fā)出的抗體難以用于中和新毒株；二是病毒的主要感染部位是呼吸道和肺部，但抗體主要存在于血液中，很難有效遞送到病灶部位。面對(duì)這兩點(diǎn)挑戰(zhàn)，納米抗體給出了全新的解題方式。納米抗體分子量小，能夠與新冠病毒的保守隱藏表位緊密結(jié)合，從而有效的避免免疫逃逸；針對(duì)呼吸系統(tǒng)的病毒感染，納米抗體因較高的溶解性、穩(wěn)定性和組織滲透性，可以通過(guò)吸入給藥的方式，有效抵達(dá)肺部。例如，復(fù)旦大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院應(yīng)天雷與吳艷玲課題組與生物醫(yī)學(xué)研究院孫蕾課題組合作在Cell期刊上發(fā)表了一篇題為“Broad neutralization of SARS-CoV-2 variants by an inhalable bispecific single-domain antibody”的研究成果（圖5）。該項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)了兩種廣譜性的全人源納米抗體，可以分別和Omicron變體RBD上的兩個(gè)高度保守區(qū)域結(jié)合，研究者將這兩株納米抗體串聯(lián)，通過(guò)霧化吸入的方式治療新冠病毒感染的hACE2人源化輕癥和重癥模型小鼠，小鼠肺部病理狀態(tài)明顯改善，治療效果出色。

圖5. 雙抗bn03的結(jié)構(gòu)及功能示意圖

結(jié)語(yǔ)

目前，納米抗體產(chǎn)業(yè)整體處于早期發(fā)展階段。自2018年Caplacizumab成功上市以來(lái)，納米抗體正在加速應(yīng)用于治療從病毒感染到癌癥等多種疾病。納米抗體僅有一個(gè)重鏈結(jié)構(gòu)域，解決了傳統(tǒng)抗體輕重鏈錯(cuò)配的難題；且納米抗體穩(wěn)定性高，水溶性好，能有效降低藥物的免疫原性，且可適配多種給藥方式；此外，納米抗體生產(chǎn)成本低，批間差小，未來(lái)可期。國(guó)內(nèi)藥企若想在全球抗體藥物市場(chǎng)占據(jù)一席之地，應(yīng)積極關(guān)注并布局這一賽道。納米抗體藥物能否在不久的將來(lái)改變抗體療法，為抗體藥物市場(chǎng)帶來(lái)顛覆性的改變，讓我們拭目以待。

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