一、抗体药物明星偶联策略—NDC

1

NDC VS ADC:肿瘤免疫治疗效能比较

Round 1 DAR

DAR代表抗体药物比率（drug antibody ratio），高DAR会导致抗体在循环中聚集。ADC载药量一般取决于基于载体的载药量,而纳米抗体因为分子量远远小于一般抗体，所以载药量相对较大。由于纳米抗体分子量小、稳定性高，可以用相对含量较高的NDCs来运输癌症治疗药物，这是NDCs相对于ADC的一个优势。

ROUND 2 内化作用与组织穿透率

内化是ADC开发的标准流程之一，但具有理想内化特征的靶点很少。图1展示了ADC的抗体选择流程，突出了内化方面的差异。

ADC在特定的肿瘤组织中聚集，但药代动力学方法的缺陷阻碍了他们在肿瘤中的进一步分布。其中一个重要参数是组织渗透率。内化率和组织穿透之间存在着复杂的关系，内化率越高，可能的肿瘤穿透率越小。最近在研究前列腺相关ADC时发现组织渗透率与疗效直接相关。这项研究同时发现，体积较小的抗体（如纳米抗体）和较慢的内化过程，可在体内实现更高的组织渗透率和更强的细胞杀伤力。而另一个范例是将DM1偶联到靶向小鼠MHC-II的纳米抗体(VHH7)上合成的NDCs，该NDC对B细胞淋巴瘤表现出高度的特异性，并在细胞内化方面显著优于单抗。

Round 3 与多功能药物蛋白串联使用：

单抗分子量较大，一般不易于改造。而纳米抗体尺寸小，所以可以和许多功能不同的抗体域串联，来用于多功能药物的输送。抗体与其他功能蛋白的融合可以提供互补的活性，以增强抗癌效果，并改善效应器部分的靶向递送。比如铂类抗癌药物在临床上应用广泛，但由于其非特异性靶向性，伴有严重不良反应。研究人员尝试构建了一个以基于铂的肿瘤靶向治疗NDC。这种NDC的应用在细胞和动物模型中都得到了验证。NDC可以被特异性地内化到EGFR阳性的癌细胞中，并选择性地诱导细胞凋亡。体内试验表明，EGFR阳性肿瘤的药物积聚显著增加

二、NDC创新应用领域

1

光敏剂

可以将光敏剂(PS)偶联到纳米抗体上，来提高光动力疗法(PDT)对肿瘤的特异性。比如Heukers等人尝试将双特异性抗EGFR纳米体(7D12-9G8)与PS试剂(IRDye700DX)偶联，在低纳摩尔浓度的光照射下，可特异性地诱导EGFR阳性细胞的光毒性。体内试验表明，这种结合物可以选择性地诱导小鼠肿瘤模型上的肿瘤细胞死亡。最近，还开发了更多的纳米抗体-PS用于癌症治疗，例如靶向GPCR、c-Met过表达的肿瘤细胞。

2

治疗性放射性核素 (TRNT)

靶向放射性核素疗法(TRNT)能在最大程度降低健康组织暴露率的情况下，将细胞毒性放射性核素输送到癌细胞。临床批准的放射性核素包括 131 I(β，γ)、 177 Lu(β，γ)、 90 Y(β)、 153 Sm(β，γ)、 89 Sr(β)、 223 Ra(α)，而其他几种放射性核素正在进行临床试验。（ 211 At, 213 Bi, 225 Ac）。2017年，Huyvetter等人报道了应用一种 131 I标记的抗HER2纳米抗体，来作为HER2过表达癌症治疗的治疗工具。

通过小鼠体内的生物分布测量，发现 131 I-Nb在肿瘤中具有特异性积累和良好的滞留率。2017年Krasniqi等人报道了一种标记为 68 Ga/ 177 Lu的抗CD20纳米抗体，用于非霍奇金淋巴瘤的靶向PET成像和放射性核素治疗，该疗法显著延长了中位生存期。这些结果均表明，纳米抗体-放射性核素结合物可以有效地用于放射治疗，这为α-粒子靶向治疗肿瘤提供了广阔的前景。

三、万物皆可偶联：迁移NDC连接策略

除了将效应域或细胞毒性有效载荷直接连接到纳米抗体外，纳米抗体还可与纳米载体的连接，如脂质体、胶束、基于白蛋白的纳米颗粒(NPs)，这些纳米抗体介导的给药系统可以克服单一纳米抗体半衰期较短的缺点，保持药物在流通过程中的稳定性，降低潜在的免疫原性，并增加药物的生物利用度。

1

脂质系统

脂质体是目前最成功的载药纳米载体。纳米抗体与脂质体表面偶联可以增强其与肿瘤细胞的相互作用和选择性。早期研究表明，将抗EGFR纳米抗体偶联到聚乙二醇脂质体上构建的NB-脂质体可以有效地诱导EGFR降解(90%)，而单价纳米抗体不能引起受体降解。

2

胶束

胶束也是药物传递的通用平台，而纳米抗体修饰提高了其靶向肿瘤的性能。早期研究表明，纳米抗体修饰的聚合物胶束可以用于阿霉素的靶向递送用。

除了聚合物胶束，多肽组装胶束还可以用纳米抗体修饰来实现靶向给药。该多肽含有两个弹性蛋白样多肽(ELPs)结构域，一个疏水结构域(VPGVG) 80 和一个亲水结构域(VPGSG) 60 ，在亲水ELP结构域的末端融合了抗EGFR纳米抗体。关于其的25个体外实验中有13个证实了纳米抗体的融合增加了细胞对胶束的药物摄取，并显著增强了对多种癌细胞的细胞毒性。

3

白蛋白

白蛋白是血液中的主要血浆蛋白，能够与疏水性和亲水性治疗药物相互作用，是一种理想的药物载体。纳米抗体与白蛋白纳米粒的偶联可以促进药物的靶向传递，延长药物的循环时间，提高药物的药效。Altintas等人。(2013)报道了抗EGFR纳米抗体--白蛋白，用于包裹多激酶抑制剂。该纳米抗体靶向给药系统对EGFR阳性肿瘤细胞的生长抑制作用明显高于非靶向纳米抗体。通过使用针对肝细胞生长因子受体(c-Met)结合白蛋白纳米粒的纳米体也观察到了靶向效应。

图2 纳米抗体功能化白蛋白-阿霉素递送系统的构建及其与EGFR高表达肿瘤细胞结合的示意图

4

其他 纳米微粒

树状大分子、多链纳米粒子和聚合体已被开发用于抗肿瘤研究中的药物包裹。将纳米抗体偶联到这些聚合物分子上，可以增加它们在肿瘤中的积累，从而增强肿瘤治疗效果。

比如阳离子聚合物与核酸之间的静电作用形成的聚合物常用于基因治疗。通过将抗MUC1纳米抗体与编码致死性转基因TBID的PEGPEI载体连接，构建了靶向基因传递复合体。成功地将其导入MUC1阳性的肿瘤细胞，并诱导细胞凋亡。较低的PEI水平降低了PEI介导的细胞毒性。2019年，一种抗HER2纳米抗体被连接到聚乙二醇PEI上，用于传递TBID基因。正如预期，纳米抗体靶向提高了对HER2阳性细胞的转染率和细胞杀伤能力

四、纳米抗体的开发方法

NDC的优越性能引起了不少研发人员关注，但纳米抗体优势不限于此，在CAR-T、双抗开发甚至新冠治疗中都展示出了优越的性能。这种拥有诸多优势的小分子抗体开发也并不困难，甚至比开发传统单抗更简便、易于操作。且成本低廉，没有过高的技术要求和投入需要。

目前开发纳米抗体的途径主要有三种：

（1）天然库（2）免疫库（3）合成库

其中 天然库和 免疫库是开发纳米抗体最常用的方法。以下将对这两种途径进行简要介绍。

天然库的开发流程是在采集样本量足够大的优质PBMC后，通过PCR进行文库构建，最后再经过筛选，主要优势在于不依赖动物体内免疫反应，可针对任何靶点蛋白进行抗体筛选。但缺点则在于对抗体库容量的要求非常高，库容必须达到10 9 -10 10 左右。

而免疫库需要对羊驼或骆驼进行免疫，免疫原可以是DNA或者靶抗原，取决于不同的开发目的。当经过效价检测，得到了亲和力成熟的抗体后，即提取PBMC，建立文库，通过筛选获得unique序列。由免疫得到的纳米抗体亲和力较高，但免疫过程费时费力，同时需要保证用背景空白的动物进行免疫。

结 语

总而言之，ADC发展正方兴未艾，NDC因其得天独厚的优势，在ADC开发中有着独树一帜的优势，也是未来改进ADC效果值得探索的方向。下期小编将会继续对ADC优化途径进行介绍，包括连接子优化和新靶点的发现策略，敬请持续关注。返回搜狐，查看更多