核医学“新星”：纳米抗体为何在PET成像中更胜一筹？

在精准医疗日益发展的今天，如何实现对疾病的早期、精准、无创检测，成为医学影像领域的重要课题。

正电子发射断层扫描（PET）作为一种高灵敏度的分子影像技术，已广泛应用于肿瘤、心血管和神经系统疾病的诊断。而抗体类分子，尤其是纳米抗体（Nanobody, Nb）和微型抗体（Minibody, Mnb），因其特异性强、可靶向性好，成为PET影像中理想的示踪分子。

近期，一项来自布鲁塞尔自由大学的研究团队在《European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging》上发表了突破性成果，首次对纳米抗体和微型抗体在PET影像中的性能进行了“正面对决”，并借助Biacore表面等离子体共振（SPR）技术，深入揭示了两者在亲和力、成像效果及药代动力学上的差异。

传统的单克隆抗体（mAb）虽然具有高度特异性，但由于分子量大（约150 kDa），在体内循环时间长、组织穿透性差，导致成像时间延迟且背景信号高。相比之下，纳米抗体仅有12–15 kDa，结构紧凑、稳定性高、免疫原性低，且可快速通过肾脏清除，适合与短半衰期的放射性核素（如68Ga、18F）结合进行快速成像。

微型抗体（约80 kDa）则是由单链抗体片段（scFv）与CH3结构域融合而成，具有双价结合能力，理论上能提高对低表达靶点的识别能力。但其体内清除速度慢，需配合长半衰期核素（如64Cu、89Zr）使用，可能增加辐射负担。

为公平比较，研究团队将一个已知靶向人类免疫检查分子TIGIT的纳米抗体改造为微型抗体，并分别与64Cu、68Ga、18F等核素标记后进行体内外成像实验。抗体表达后的纯化环节还大量用到了ÄKTA蛋白纯化系统。

在抗体影像研究中，亲和力是决定成像质量的关键因素。研究团队采用Biacore T200设备，精准测定了纳米抗体与微型抗体对TIGIT蛋白的结合能力。结果显示微型抗体因双价结构，表现出更高的亲和力（KD值低至0.33 nM），而纳米抗体为0.95 nM。这表明微型抗体因其双价结构，具有更强的结合能力和更慢的解离速率。

在小鼠模型中，研究人员将纳米抗体和微型抗体分别与64Cu标记，并进行PET/CT成像。结果显示：纳米抗体在注射后1小时即可清晰显像，信号持续至48小时，且背景信号低，肿瘤对比度高。微型抗体则因体内循环时间长，早期成像信号模糊，需等到8小时后才显现靶向效果。此外，微型抗体在肝脏和非靶向肿瘤中的非特异性摄取较高，影响成像质量。

研究还比较了三种核素与纳米抗体的配对效果，结果显示64Cu标记的纳米抗体成像分辨率最高，肿瘤摄取量最大，优于常用的⁶⁸Ga和¹⁸F。⁶⁴Cu不仅适用于成像，其同位素67Cu还具备治疗潜力，展现出“诊疗一体”的应用前景。