药物偶联物的设计核心在"偶联"二字。经典抗体偶联物多依赖赖氨酸随机修饰,产物是DAR从0到8的混合物,均一性与批间一致性长期困扰开发团队。纳米抗体为这一问题提供了不同的化学起点:它只含单一结构域,分子量约15 kDa,链间二硫键少,C末端游离半胱氨酸的引入不会干扰抗原结合界面,这使得定点偶联在纳米抗体上的实现成本远低于全长抗体。
连接子-载荷的组合选择同样在向适配小体积载体演进。以肽键可裂解的vc-MMAE体系为例,连接子中的缬氨酸-瓜氨酸二肽可被溶酶体组织蛋白酶B特异性切断,载荷在靶细胞内释放。2025年一项针对HER2的纳米抗体药物偶联物研究,在抗HER2纳米抗体2Rs15d的C末端引入带电荷的H3KH6短肽标签,将偶联反应引导至该工程化位点,避免了CDR区域被修饰导致亲和力损失,体外实验证实偶联物保留了靶点特异性结合与内吞能力。

图1. 抗HER2纳米抗体2Rs15d的C末端连接H3KH6标签用于位点选择性偶联的结构示意。来源:Molecules. 2025;30(2):391, Figure 1. PMCID: PMC11768052。
小体积还改变了偶联物的体内分布逻辑。纳米抗体对肿瘤组织的穿透速度更快,肾脏清除也更快,这就要求偶联物在有限的血浆停留时间内完成递送。2026年发表于Cell Reports Medicine的TROP2/c-Met双特异性纳米抗体偶联物给出了另一种思路:以双表位结合提高肿瘤富集的冗余度,即使单一靶点在异质性肿瘤中表达不均,另一靶点仍可引导内吞,在低剂量单次给药条件下即可观察到胰腺癌模型的生长抑制。

图2. TROP2与c-Met在胰腺癌及癌旁组织中的表达谱比较,为双靶点纳米抗体偶联物的靶标组合提供依据。来源:Cell Rep Med. 2026;7(1):102688, Figure 1. PMCID: PMC13130678。
从工艺角度看,纳米抗体偶联物的开发要点集中在三处:偶联位点的选择需通过丙氨酸扫描或结构建模确认远离CDR;连接子的血清稳定性需要在血浆中做加速降解评估;DAR值通常控制在2左右以平衡活性与毒性载荷比例。相较全长抗体偶联物,其表达周期短、突变库构建灵活,为连接子化学的快速迭代提供了便利。
天津卡梅德生物在纳米抗体发现与药物偶联物开发方向提供从抗原设计、羊驼免疫、VHH文库筛选到偶联工艺开发的一体化服务,拥有噬菌体展示平台与SPR亲和力表征能力,支持定点偶联位点评估、连接子筛选及偶联物体外活性验证,可依据靶标特性与客户共同确定项目方案与交付节点。
天津卡梅德生物(KMD Bioscience)围绕纳米抗体药物偶联物方向建立了覆盖靶标评估、羊驼免疫与天然文库筛选、VHH人源化与亲和力成熟、偶联位点设计与连接子筛选的技术链条,并配备SPR/BLI结合分析、DAR质谱确认与体外杀伤验证环节。项目团队可根据靶点生物学属性推荐偶联策略,提供从先导纳米抗体到偶联物功能评估的衔接交付,周期与里程碑按项目复杂度协商确定。
参考文献
- Kumari S, Cool LM, Howard E, Pawar JS. Advances and Future Directions in Antibody-Drug Conjugates: From Paradigm Shifts to Data-Driven Design. Cancers. 2026;18(13):2102. PMID: 42449646; PMCID: PMC13360467; DOI: 10.3390/cancers18132102.
- Molecules Editorial Office. A HER2 Specific Nanobody-Drug Conjugate: Site-Selective Bioconjugation and In Vitro Evaluation in Breast Cancer Cells. Molecules. 2025;30(2):391. PMID: 39860260; PMCID: PMC11768052; DOI: 10.3390/molecules30020391.
- Chen L, Fu X, Dong W, et al. A bispecific nanobody-drug conjugate targeting TROP2 and c-Met for low-concentration, single-dose treatment. Cell Rep Med. 2026;7(1):102688. PMID: 41856115; PMCID: PMC13130678; DOI: 10.1016/j.xcrm.2026.102688.