目的 通过噬菌体展示技术,从免疫骆驼的外周淋巴血液中获得与RSPO1结合的纳米抗体,纯化后构建RSPO1噬菌体展示文库,并进行免疫淘选.方法 将RSPO1基因与pCMV-Fc载体连接后,构建质粒RSPO1-pCMV-Fc,瞬时转染 HEK-293F 细胞,表达 RSPO1 蛋白;经 Protein A 凝胶柱、HiLoadTM 16/600 SuperdexTM 200pg 柱、Super-dexTM 24 Increase10/300GL柱依次纯化RSPO 1蛋白后,免疫骆驼,收集外周血并分离淋巴细胞;提取细胞RNA,反转录合成cDNA,通过2步巢式PCR扩增VHH片段,克隆至pMECS噬菌粒载体中,构建噬菌体展示文库,经2轮淘选使与RSPO1结合的噬菌体得到聚集后,进行ELISA鉴定并测序.结果 质粒RSPO1-pCMV-Fc经PCR及测序鉴定证明构建正确.表达的RSPO1蛋白相对分子质量约172 000,纯度约为70％;RSPO1噬菌体展示文库库容为1.2× 108cfu,经2轮淘选使噬菌体富集度达到12;共获得19个纳米抗体序列.结论 获得了多样性良好的纳米抗体序列,为了解与RSPO1相关的Wnt信号通路提供了可能.

目的:制备能与VirB12抗原高亲和力结合的新疆双峰驼纳米抗体，为后续研究奠定基础。方法:采用VirB12重组蛋白6次免疫新疆双峰驼，从外周血中分离得到淋巴细胞后提取总RNA，通过巢式PCR扩增VHH基因片段构建噬菌体VHH展示文库。采用酶联免疫吸附测定（ELISA）固相亲和富集方法进行筛选。进行3轮亲和筛选后随机挑取出第2、3轮富集的克隆，ELISA分析可溶性表达的纳米抗体与VirB12蛋白的结合情况。经过序列测定和多重比对去除重复序列，最后得到个5非冗余序列，分别命名为D1、E6、H8、H9和H10。将筛选鉴定的5个纳米抗体基因转化WK6菌株，在16 ℃下进行胞间质可溶性表达，经Ni亲和柱纯化表达后，Western Blot和ELISA法检测纳米抗体与VirB12抗原的结合能力与热稳定性。结果:经VirB12蛋白免疫后的血清抗体效价最少为1∶24 000。从VirB12抗原免疫的新疆双峰驼淋巴细胞中获得了滴度为2.8×10 8 cfu/ml的VHH噬菌体展示文库。5株纳米抗体在WK6菌中以可溶形式表达。结果表明，5株抗VirB12纳米抗体质量分数接近90%，且具有较高的抗原结合活性与明显的抗原-抗体浓度相关性；4株纳米抗体均表现出较高的热稳定性，在90 ℃处理后，仍能保留60%以上的结合活性。 结论:通过固相筛选富集和可溶性单克隆检测鉴定获得了5株具有较高亲和力和热稳定性的抗VirB12纳米抗体，为VirB12纳米抗体的进一步开发奠定了基础。

胰腺多肽(pancreatic polypeptide,PP)是一种含36个氨基酸的胰腺激素,在评估胰腺功能和辅助诊断相关疾病中发挥重要作用.以PP为靶点,筛选特异性的PP纳米抗体,评估其与PP抗原是否具有结合活性.利用原核表达系统制备了高纯度的PP抗原,经免疫羊驼后构建了高库容和高丰度的胰腺多肽免疫的纳米抗体噬菌体文库,并通过噬菌体展示技术进行文库筛选,获得8株胰腺多肽纳米抗体.选取1株纳米抗体(PP-VHH)构建原核表达体系,经IPTG诱导表达、纯化与鉴定,通过间接ELISA和双抗夹心ELISA分别检测和评价抗原抗体的结合活性和血清中PP含量,结果显示,PP-VHH与PP具有结合活性,且PP-VHH可用于检测鸡和人血清中的PP.建立的双抗夹心ELISA法拟合曲线R2为0.9868,可检测不同个体鸡血清中PP浓度为48-55 pg/mL.而人血清中PP浓度范围波动较大.综上所述,本研究筛选到的1株纳米抗体PP-VHH,可用于检测鸡和人血清中的PP含量,为评估胰腺功能异常或诊断相关疾病提供基础.

目的:制备抗白细胞介素1β（IL-1β）纳米抗体，并观察其对缺氧小鼠心肌细胞凋亡的影响。方法:利用DNA重组技术，使用pET-16b和pHEN1表达载体构建抗IL-1β纳米抗体的重组质粒（pET-16b-4G6M-VHH、pET-16b-5BVP-VHH、pET-16b-5MVZ-VHH和pHEN1-4G6M-VHH、pHEN1-5BVP-VHH、pHEN1-5MVZ-VHH，其中VHH为重链单域抗体，4G6M-VHH、5BVP-VHH、5MVZ-VHH分别为3种抗IL-1β的纳米抗体），将构建成功的质粒分别转入大肠杆菌Rosetta2（DE3）表达菌中进行诱导表达及镍柱纯化，用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）和Western印迹对表达产物及纯化产物进行鉴定，并通过酶联免疫吸附试验（ELISA）测定其亲和力。将纯化所得亲和力最高的抗IL-1β纳米抗体（pHEN1-5MVZ-VHH）应用于小鼠HL-1心肌细胞缺氧模型（分为正常对照组、缺氧模型组、空白质粒组及12.5、25.0、50.0 μg/ml pHEN1-5MVZ-VHH处理组），并检测细胞存活率及凋亡率。结果:SDS-PAGE和Western印迹结果显示，成功得到相对分子质量约15 000的抗IL-1β纳米抗体；ELISA结果显示，与pET-16b载体组相比，pHEN1载体组所表达的纳米抗体与IL-1β抗原的亲和力更高（4G6M-VHH组：3.20±0.03比1.20±0.03， P<0.001；5BVP-VHH组：3.18±0.06比1.21±0.02， P<0.001；5MVZ-VHH组：3.38±0.05比1.62±0.04， P<0.001）；细胞存活及凋亡检测结果显示，与缺氧模型组相比，25.0 μg/ml及50.0 μg/ml pHEN1-5MVZ-VHH处理组HL-1细胞活性增加［（75.55±2.23）%比（46.90±2.51）%， P<0.001；（74.36±1.96）%比（46.90±2.51）%， P<0.001］，凋亡率降低［（6.83±0.27）%比（10.24±0.76）%， P<0.001；（6.68±0.38）%比（10.24±0.76）%， P<0.001］。 结论:pET-16b和pHEN1载体均能表达出抗IL-1β纳米抗体，且pHEN1载体表达的纳米抗体具有更好的抗原亲和作用。此外，pHEN1-5MVZ-VHH治疗可减少缺氧小鼠心肌细胞凋亡。

目的:评价前期获得的1株仅具有互补决定区3（CDR3）的单域抗体（sdAbs）NBL42作为纳米抗体亲和力移植通用框架的潜力。方法:采用亲和力转移的方法将分别结合蒜氨酸酶、程序性死亡受体-1（PD-1）、溶菌酶和CD47的4种抗体VHH-A4、VHH-H5、cAb-Lys3和B6H12的CDR3序列移植到NBL42对应的CDR3区。DNA合成获得4种仅具有CDR3的重组sdAbs，镍柱纯化并获得目的蛋白，间接ELISA法检测4种重组纳米抗体与抗原的结合及其热稳定性。用Swiss Model三维建模分析移植前后sdAbs的空间结构。结果:纯化后的4种重组蛋白在十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）中呈现单一条带，相对分子质量与预期相符。移植后的重组sdAbs NBL42-A4CDR3和NBL42-H5CDR3获得了与蒜氨酸酶和PD-1的特异结合能力，但结合活性降低了约50%，并转变为可溶性表达形式。移植后的重组sdAbs NBL42-L3CDR3和NBL42-B6H12CDR3完全丧失了对原抗原溶菌酶和CD47的结合能力。在热稳定性分析中，移植后的重组sdAbs NBL42-A4CDR3和NBL42-H5/CDR3保留了约50%的剩余结合活性。根据C88Y突变实验和Swiss Model三维建模分析，提示NBL42-FR3中88位半胱氨酸对于亲和力转移可能具有重要作用。结论:NBL42具有作为CDR3移植和亲和力转移框架的潜力。

作为目前已知的能与抗原发生特异性结合的最小抗体,纳米抗体(nanobody,Nb)近年来在医学领域的发展非常迅速.相对于常规单克隆抗体制备繁琐、成本高、运输保存条件苛刻而言,纳米抗体结构简单、稳定性极高,在极端的条件下仍然保留与抗原结合的特性,同时其具备水溶性高、穿透力强、免疫原性弱、排斥反应小、可以进行批量生产等优势,使得其被大规模应用于临床.本综述将归纳纳米抗体的生物学性能和结构特征,阐明其在小分子、病原体和癌症等方面的诊断功能以及感染和肿瘤等治疗上的应用,并对未来纳米抗体的发展进行展望.

病原微生物可以引起各种各样的传染性疾病,近年来埃博拉出血热、新冠病毒感染、疟疾等传染病疫情的大规模暴发,促使人们寻求更加简洁有效的方法治疗烈性传染病.纳米抗体是在骆驼血清中重链抗体上发现的VHH结构域,其分子量低至12～15kDa,仅为传统抗体的1/10,是目前能得到的可稳定与抗原结合的最小的功能单结构域抗体,因其分子质量小、组织穿透性强、特异性亲和力高、能识别缝隙表位、低免疫原性、水溶性高、稳定性强、生产简单、易于表达等优点,使得纳米抗体成为可满足研究、诊断和治疗各种要求的新型抗体.本文介绍了纳米抗体的结构及特性,概述了其在传染病治疗方面的应用进展,为未来发展研究提出参考借鉴.

目的 分析高浓度重链抗体可变区-Fc(variable domain of heavy-chain antibody-Fc,VHH-Fc)融合蛋白稳定性的影响因素.方法 设置振摇、光照、40 ℃高温3组强制降解试验,通过差式扫描荧光法、动态光散射法(dynamic light scattering,DLS)和超高效液相色谱-质谱(ultra performance liquid chromatography-mass spectrometry,UPLC-MS)法检测3种强制降解条件对高浓度VHH-Fc融合蛋白构象稳定性、胶体稳定性、平均水化动力学直径及翻译后修饰的影响.结果 光照条件下,高浓度VHH-Fc融合蛋白的构象展开起始温度(onset temperature of unfolding,Tonset)、熔解温度(melting temperature,Tm)和起始聚集温度(aggregation onset temperature,Tagg)降低幅度最大,Met 160和 Met266处的氧化比例大幅增加;振摇条件下,扩散相互作用系数(diffusion interaction parameter,kD)和平均水化动力学直径变化量最大.结论 光照会显著降低高浓度VHH-Fc融合蛋白的构象稳定性并诱导甲硫氨酸氧化,振摇对其胶体稳定性影响最为显著且会促进聚集.

目的 建立淋巴细胞激活基因3(LAG-3)免疫噬菌体纳米抗体文库,获得高特异性和亲和力的抗LAG-3纳米抗体,并鉴定其功能活性.方法 采用人LAG-3蛋白免疫羊驼,获取外周血cDNA;通过巢式PCR获得纳米抗体基因,构建至pComb3XSS质粒,电转至大肠杆菌XL1-Blue中构建纳米抗体噬菌体免疫文库,并对文库进行质量分析.通过噬菌体展示技术筛选抗LAG-3特异性纳米抗体,通过第二代基因测序技术获得纳米抗体的基因序列.将目的序列构建到大肠杆菌BL21(DE3)周质表达载体pET-22b(+)中进行抗体表达,Prism A柱进行纯化,通过高效液相色谱-质谱分析(HPLC-MS)、ELISA、Western blot法和表面等离子共振技术(SPR)进行抗体性质和功能分析.结果 构建的纳米抗体噬菌体免疫文库的库容为7.20 ×108菌落形成单位(CFU),序列分析文库多样性良好,经过4轮淘筛后获得3条具有不同氨基酸序列的抗LAG-3纳米抗体,分别为重链抗体重链可变区结构域-L1-3(VHH-L1-3)、VHH-L3-2和VHH-L13-2,纳米抗体表达纯化后纯度在95％以上,三种抗体均可以与重组人LAG-3蛋白进行特异性结合;其中VHH-L13-2抗体的亲和力指数KD值为3.971 × 10 mol/L,且对于LAG-3和纤维蛋白原样蛋白1(FGL-1)的结合具有抑制作用,半数抑制浓度(IC50)值为15.58 nmol/L.结论 成功构建了 LAG-3纳米抗体噬菌体免疫文库,筛选获得了特异性好、亲和力高的LAG-3纳米抗体,且对于LAG-3与其配体的结合具有一定的抑制作用.

目的:制备一种GDF15融合蛋白并研究其对非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis,NASH)的治疗作用.方法:通过基因工程的方法利用连接肽连接重组GDF15和纳米抗体(anti-HSA),构建VHH-GDF15融合蛋白的表达载体,并在CHO细胞中获得能够高效分泌表达的融合蛋白,在对表达产物进行纯化并使用SDS-PAGE以及HPLC方法鉴定后,采用ELISA实验、Gator仪器和荧光素酶报告基因实验的方法检测该融合蛋白的生物学活性.通过建立小鼠肝炎模型研究融合蛋白的体内活性,称量并且记录小鼠体质量以及肝脏质量,小鼠肝脏组织HE染色和SR染色观察肝脏脂肪变性程度以及肝脏纤维化程度,生化试剂盒检测小鼠血清天冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)、丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)、甘油三酯(triglyceride,TG)水平和肝脏TG水平.结果:GDF15蛋白N端在融合VHH片段形成融合蛋白后,保留了 GDF15的二聚体结构,VHH-AP-GDF15融合蛋白相较于VHH-G4S-GDF15融合蛋白具备更加高效的表达.此两种融合蛋白均可特异性结合GFRAL以及HSA并拥有较高的亲和力,可通过与受体GFRAL以及辅助蛋白RET结合从而激活细胞下游通路.体内实验结果表明,VHH-AP-GDF15融合蛋白能够显著降低NASH所导致ALT以及TG的升高,并可显著改善小鼠NASH的病理状况及其肝脏纤维化的程度.结论:GDF15融合蛋白保留了 GDF15的生物学活性,并且可通过降低NASH小鼠血清ALT、TG和肝脏TG的水平减轻NASH小鼠肝脏损伤,具有较好的应用前景.