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为解决细菌宿主生产双特异性抗体（BsAb）片段依赖有机碳源的问题，研究人员以蓝藻 Synechocystis sp. PCC6803 为宿主生产多种抗体片段。结果显示 VHH 及基于 VHH 的工程抗体片段效果良好，这为可持续生产治疗性 BsAb 片段提供了新途径。
在生物制药领域，双特异性抗体（BsAb）犹如一颗冉冉升起的新星，备受瞩目。它能够同时结合两种不同的抗原，这种独特的能力使其在癌症治疗、疾病诊断等多个方面展现出巨大的潜力。目前，已有 11 种治疗性 BsAb 获得美国食品药品监督管理局（FDA）的批准。像 cibisatamab，作为一种正在临床研究的治疗性 BsAb，它能精准地靶向肿瘤细胞上的癌胚抗原（CEA）和 T 细胞上的 CD3，通过连接 T 细胞和表达 CEA 的癌细胞，增强 T 细胞介导的细胞毒性，从而有效对抗肿瘤。
然而，BsAb 的生产过程并非一帆风顺。常见的细菌宿主，如大肠杆菌（E. coli），在生产 BsAb 片段时，往往需要依赖葡萄糖等糖类作为碳源，还需要富含多种营养物质的培养基。这不仅引发了与粮食和饲料生产的竞争，还带来了一系列的环境问题。比如，谷物种植和加工过程中会排放大量的二氧化碳（CO?），而且谷物种植和葡萄糖提取需要消耗大量的水资源，从谷物中获取葡萄糖的加工和精炼过程也需要消耗能源，如果这些能源来自化石燃料，对环境的影响就更大了。因此，寻找一种更加环保、可持续的生产平台迫在眉睫。
在这样的背景下，日本的研究人员开展了一项极具创新性的研究。他们将目光投向了蓝藻（Synechocystis sp. PCC6803，简称 PCC6803），试图探索利用蓝藻来生产抗癌 BsAb 片段的可能性。这项研究成果发表在《Biochemical Engineering Journal》上，为生物制药领域带来了新的曙光。
研究人员在开展研究时，运用了多种关键技术方法。首先，构建表达载体以实现抗体片段的过表达；接着，将构建好的载体转化到 PCC6803 中；随后，对转化后的蓝藻进行培养。培养完成后，使用流式细胞术评估抗体片段与靶细胞的结合能力，利用 MTS 检测法评估其细胞毒性。
研究结果主要围绕以下几个方面展开：
- 生产重组 scBsDb：研究人员以 scBsDb 为模型，利用 PCC6803 进行生产。通过 Western blot 分析破碎后的转化体的可溶性和不溶性部分，证实了 hEx3 - scDb 的表达。使用 PnrsB和 PcpcG2载体时，可溶性部分中 hEx3 - scDb 的浓度分别为 0.36mg/L 和 0.017mg/L。不过，scBsDb 仅表现出部分抗原结合能力，且没有细胞毒性。
- 其他抗体片段的生产与评估：研究人员还对 scFv、VHH 和 BsVHH 进行了生产和评估。结果发现，所有的 scFv 和 VHH 都具有结合能力，并且成功制备出浓度高达 2.4mg/L 培养物的 BsVHH。与 scBsDb 不同，BsVHH 不仅对靶点具有结合活性，对癌细胞还具有细胞毒性。
综合研究结果，研究人员得出结论：PCC6803 能够用于生产高含量的功能性 VHH 以及基于 VHH 的工程抗体片段。这一发现意义重大，不仅凸显了 VHH 和基于 VHH 的工程抗体片段在利用 PCC6803 进行生产方面的适用性，还表明了它们在生产其他治疗性蛋白质方面的潜力。该研究首次报道了利用蓝藻生产功能性 BsAb 片段，为开发用于生产治疗性 BsAb 片段的蓝藻生物工艺做出了重要贡献，极大地拓展了从 CO?可持续生产有价值材料的可能性，为生物制药领域可持续发展提供了新的方向和思路，有望在未来推动抗癌药物的生产方式朝着更加环保、高效的方向发展。
