纳米抗体，这个生物医药领域的明星分子，以其独特的“小而强”的特性，正不断突破传统药物的边界。它们源于骆驼科动物（如羊驼）体内的天然重链抗体，仅由单个可变结构域构成，却拥有与完整抗体相媲美的抗原结合能力。那么，一个具有高亲和力和高特异性的纳米抗体究竟是如何被开发出来的？下面，我们将通过一个完整的技术服务案例，为您逐步拆解从靶点到候选分子的全流程。

案例全流程解析：针对靶点的高效开发

本案例旨在为特定的靶点多肽B-N，开发出高亲和力的纳米抗体。我们采用了经典且高效的“羊驼免疫结合噬菌体展示”技术路线。

第一步：免疫羊驼与文库构建

免疫策略：对健康成年羊驼进行多达5轮的免疫，并使用ELISA定期监测血清效价，确保免疫反应充分、高效。

建库规模：采集终次免疫后外周血，分离淋巴细胞，提取RNA并逆转录合成cDNA。通过巢式PCR特异性扩增纳米抗体基因（VHH），成功构建了噬菌体展示文库。

B-N 第二轮 PCR 扩增后电泳图

质量评估：经测定，初级文库库容高达1.46×10⁹，保证了巨大的序列多样性。随机挑取克隆测序显示，序列正确率高达93.3%，计算出有效库容为 1.36×10⁹，为后续筛选奠定了坚实基础。

第二步：噬菌体展示与筛选

亲和筛选：以固相化的靶蛋白（B-N-BSA）为“诱饵”，对噬菌体文库进行2-3轮“吸附-洗涤-洗脱-扩增”的淘选。每一轮都像一场严格的选拔，能特异性结合靶点的噬菌体被保留并富集。

富集效果：经过两轮淘选后，与靶点结合的噬菌体被显著富集。检测数据显示，淘选后文库与靶抗原的ELISA信号值（OD450）已远超背景，证明成功富集到了大量特异性结合克隆。

第三步：单克隆筛选与鉴定

高通量初筛：从富集后的文库中随机挑选了192个单克隆进行表达，并利用高通量ELISA进行初步结合活性检测。

特异性验证：为排除非特异性结合，对初筛阳性克隆设置了严格的对照实验，包括使用无关蛋白（BSA）和仅包被缓冲液的空白孔。

最终收获：通过对比分析，成功从192个克隆中鉴定出8个对靶点（B-N-BSA）有强信号、而对BSA和空白对照无交叉反应的候选纳米抗体。其中多个克隆的靶点结合信号（OD450）高于3.0，显示了优异的结合活性。

总结

• 效率：在数月内即从靶点推进到多个经初步验证的候选分子，体现了该平台的高效性。
• 质量：构建的高质量文库和严谨的筛选流程，确保了最终获得的纳米抗体具备高亲和力与高特异性的潜质。
• 灵活性：获得的纳米抗体序列可直接用于后续各种应用场景的开发和改造，如诊断试剂的标记、治疗性抗体的工程化或细胞疗法的构建。

本案例清晰地展示了一条高效、可靠的纳米抗体开发路径，基于羊驼免疫和噬菌体展示的纳米抗体开发平台，其效率与可靠性已得到充分验证。然而，获得一个优质的单体纳米抗体，往往只是故事的开始。如何将这些“小而强”的分子，进一步打造成为应对复杂生物医学难题的“精密武器”？

前沿热点：纳米抗体技术的突破方向

当前，纳米抗体的研发已超越简单的替代传统抗体，正朝着更复杂、更智能的方向演进：

1.结构理性设计与“鸡尾酒”疗法：

2025年11月19日，在 Science 子刊 Science Translational Medicine 上发表了纳米抗体的最新研究论文[1]。该研究通过“序贯异源免疫”策略，在羊驼中分离并鉴定了靶向一种新出现的蜱虫传播病毒——大别班达病毒（SFTSV）的纳米抗体，通过结构分析，研究团队理性设计了两种具有不同表位的纳米抗体“鸡尾酒”（Nb261+Nb318），其能够保护小鼠和雪貂免受致命的SFTSV的攻击，这是全球首次在大型动物模型中系统性验证混合纳米抗体用于治疗SFTSV的成功案例，该研究不仅为SFTSV确定了一种候选治疗药物，也展示了羊驼纳米抗体作为针对新出现病原体的快速生产对策的价值。

2.多靶点与多功能集成

利用其易于拼接的特性，将靶向不同抗原的纳米抗体串联，创造出“双特异性”或“多特异性”纳米抗体。例如，中科院团队研发的一款双靶点纳米抗体，可同时阻断肿瘤的免疫抑制信号和血管生成信号，在动物实验中实现了显著的抑瘤和抗转移效果[2]。华南理工大学团队也开发了“纳米适配子”平台，能便捷地将多种单抗组装成多特异性纳米抗体，增强对肿瘤的杀伤。

3.人工智能驱动的设计革命

传统的纳米抗体发现依赖于动物免疫和库筛选，而如今，AI技术正加速这一进程。通过机器学习算法预测抗原-抗体相互作用、优化纳米抗体的亲和力与稳定性，人工智能能够以前所未有的速度和精度辅助甚至指导新型纳米抗体的设计，大幅缩短研发周期[3]。

总结与展望

随着纳米抗体在结构设计、多功能融合以及为细胞疗法赋能等方向的持续突破，这类“小而美”的分子必将在精准诊断、靶向治疗和尖端生物技术领域，释放出更大的能量，为人类健康带来全新的解决方案。

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[1]Wu X, Zhu L, Liang S, et al. A rationally designed cocktail of nanobodies elicited by heterologous vaccination confers protection against SFTSV in preclinical models. Sci Transl Med. 2025 Nov 19;17(825):eady9025.

[2]Zhang L, Lin Y, Hu L, et al. Transient intracellular expression of PD-L1 and VEGFR2 bispecific nanobody in cancer cells inspires long-term T cell activation and infiltration to combat tumor and inhibit cancer metastasis. Mol Cancer. 2025 Apr 19;24(1):119.

[3]Liu, J., Wu, L., Xie, A. et al. Unveiling the new chapter in nanobody engineering: advances in traditional construction and AI-driven optimization. J Nanobiotechnol 23, 87 (2025).