综述:纳米抗体及其衍生物:开创癌症免疫治疗的未来

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Cell Communication and Signaling 8.2

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  这篇综述系统阐述了纳米抗体(Nbs)在癌症免疫治疗中的革命性潜力,重点探讨了其在CAR-T细胞疗法、免疫检查点抑制剂(ICIs)和免疫细胞衔接抗体三大领域的应用。作者团队通过分析纳米抗体的小分子量(~15 kDa)、高稳定性、低免疫原性等独特优势,揭示了其在克服传统单抗(mAbs)局限性(如肿瘤穿透性差、Fc功能缺失)方面的突破性进展,并列举了已获批的临床产品(如cilta-cel、KN035)及多靶点设计策略,为下一代免疫治疗提供了创新方向。

  

引言

癌症是全球主要死亡原因之一,GLOBOCAN 2022数据显示每年新增2000万病例。传统治疗手段(手术、放化疗)存在局限性,而免疫治疗通过激活免疫系统实现长期缓解。自1891年William Coley首次尝试免疫疗法以来,PD-1/CTLA-4抑制剂和CAR-T技术的突破使其成为肿瘤治疗的核心策略。然而,传统单抗的大分子量(150 kDa)和复杂结构限制了疗效,而纳米抗体的出现为这一领域带来新机遇。

纳米抗体的独特优势

纳米抗体源自骆驼科动物重链抗体的可变区(VHH),直径仅2.5 nm,分子量15 kDa,是已知最小的抗原结合片段。其核心优势包括:

  1. 结构特性:CDR3区域长且多变,可识别传统抗体无法触及的隐蔽表位;FR2区亲水氨基酸取代(如Phe37
    /Glu44
    )显著提升溶解性。
  2. 功能优势:可在原核系统(如大肠杆菌)中低成本生产,且与人类VH3域75-90%同源性降低免疫原性。
  3. 工程化潜力:通过Fc融合、白蛋白结合或多价设计(如双抗KN046)可延长半衰期并恢复效应功能。

CAR-T治疗中的纳米抗体革新

传统scFv基CAR-T面临聚集倾向和免疫原性问题。纳米抗体通过以下设计实现突破:

  • 单靶点优化:抗BCMA纳米抗体构建的CAR-T(如cilta-cel)在多发性骨髓瘤中实现88%缓解率,且剂量低于scFv方案。
  • 双/多靶点策略:CD19/CD20/CD22三特异性CAR-T(LCAR-AIO)显著降低抗原逃逸风险;CD33/CD123双靶点设计通过TIM3特异性减少造血干细胞毒性。
  • 微环境靶向:B7-H3 NbCAR-T在神经母细胞瘤模型中通过靶向肿瘤基质细胞增强浸润。

免疫检查点抑制剂的精准递送

纳米抗体的小尺寸使其成为局部免疫调控的理想载体:

  • 新型ICIs:抗PD-L1纳米抗体envafolimap(KN035)成为首个皮下给药的PD-L1抑制剂,获批用于dMMR/MSI-H实体瘤。
  • 双特异性阻断:PD-L1/CTLA-4双抗KN046通过协同作用降低肝毒性,在胃癌中获孤儿药资格。
  • 靶向递送系统:溶瘤病毒OVV-aCD47nb联合纳米抗体可重塑免疫抑制性TME,而益生菌载体SLIC实现瘤内特异性释放。

免疫细胞衔接抗体的多功能设计

  • T细胞衔接器:TriTAC平台(如HPN424)通过CD3scFv+TAANb+HSA Nb三模块设计,延长半衰期并增强实体瘤杀伤。
  • NK细胞激活:第二代CD16 Nb-IL15-CD33 TriKE相比野生型IL15扩增效力提升10倍。
  • γδ T细胞应用:抗EGFR/Vγ9Vδ2 TCR双抗可绕过MHC限制,联合磷酸抗原(pAgs)协同增效。

挑战与展望

尽管纳米抗体在血液瘤(如BCMA CAR-T)中成效显著,实体瘤治疗仍需解决靶点异质性等问题。未来方向包括:

  1. 结合PROTAC技术实现靶蛋白降解;
  2. 放射性核素(如225
    Ac标记)联合免疫激活;
  3. 光热/光动力疗法(PTT/PDT)时空精准调控。

纳米抗体凭借其模块化设计,正推动癌症免疫治疗进入“精准多功能”时代。

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