IgG、Fab、scFv、VHH您了解多少？-噬菌体展示技术专题-泰克生物—酵母与噬菌体展示CRO，纳米抗体与抗体药物开发专家

IgG、Fab、scFv、VHH您了解多少？

目前癌症仍然是人类死亡一大病因之一，为了提高癌症患者的生存率和治愈率，科学家们提出肿瘤靶向治疗。单克隆抗体（mAb）是第一代抗体药物，但经过长期的临床应用和研究，mAb的缺陷逐渐被发现。一个最主要问题是小鼠单克隆抗体进入人体，会引起强烈的过敏反应，并在体内迅速消除单克隆抗体，另外一个问题是mAb存在体积大（四条多肽链）和半衰期长的局限性。随着技术的发展，小型化和模块化的抗体片段应运而生。

IgG

如图所示IgG是两条一样的轻链和两条一样的重链共同组成，同时在轻链和重链、重链与重链之间都是通过二硫键连接的^【1】（图1A）。重链和轻链细分为固定区和可变区（VH和VL），可变区中的3个CDR负责与抗原结合。

图1 IgG模式图及功效

应用：IgG的功能全面同时具有靶向抗原（Fab）和效应（Fc）可激活免疫系统（ADCC、CDC等），是治疗性抗体药的主力可制备ADC药物分子。

Fab

Fab可以通过酶促反应得到，完整抗体在木瓜蛋白酶的水解作用下，被分解成一样的两个Fab和一个Fc。Fab是由一条完整的轻链、一条重链的可变区以及CH1区域组成。

图2 Fab模式图

应用:可在体外合成该片段如图3^【3】，去除Fc主要是为了能够保证靶向抗原时，不希望激活免疫系统，降低免疫原性，用作治疗性药物可快速起效和清除；另外一个主要应用是诊断与成像。

图3体外合成Fab

scFv

scFv 是VH+VL，由连接子连接两个可变区。柔性肽连接子含有大量丝氨酸和甘氨酸，保证了scFv空间结构的稳定性。单价抗原结合结构的scFv对单一抗原具有完全的特异性，在癌症治疗方面具有良好的前景。

应用:scFV是由轻链和重链的可变区组成，结构简单易于组装，可以进行模块化设计是构建多功能抗体的完美基石。主要运用在CAR-T细胞疗法、双特异性抗体（一般由两种scFV组成）和免疫毒素（将scFV与毒素蛋白融合）。

图4 scFv模式图以及两种连接方式

纳米抗体（VHH）

纳米抗体是通过噬菌体展示技术，从骆驼科天然存在的重链抗体中分离出来的单个可变区域，是最小的抗原结合片段。此外，在鲨鱼中也发现了类似的单抗体。和传统抗体相比，纳米抗体由于CH1的分离而无法固定轻链，且纳米抗体的CDR3区域比常规抗体长，CDR3的凹形空间结构，可以帮助结合抗原^【2】。

应用:VHH穿透力超强可穿透血脑屏障用于跨界治疗、用于分子影像；因为其具有高稳定性可用于制备细胞内抗体中和毒素。

泰克生物科技（天津）有限公司基于噬菌体展示技术和酵母展示技术，建立了完善的靶向抗体药物发现平台，能够为全球的科学家提供高质量的包括scFv、VHH、Fab等各种类型药物单抗开发服务，并且能够开发各种功能性的结构特征抗体（包括但不限于中和抗体、构象特异性抗体、交叉反应抗体等），同时泰克生物也能够提供配套的下游抗体表达验证、抗体人源化设计与验证、抗体亲和力成熟、CAR-T候选序列设计等相关服务，满足各类客户对于药物抗体开发的需求。

参考文献

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