血液脳関門を介した単一ドメイン抗体の輸送

単一ドメイン抗体は、キャメリダエ（ラクダ、ドロマリー、ラマ、アルパカ、ヴィクーニャス、グアナノス、すなわち、ナノボディ）および軟骨魚（すなわち、vnars）の重鎖のみの抗体に由来します。それらの小さなサイズ、抗原特異性、可塑性、およびユニークな立体配座エピトープを認識する可能性は、多くの中枢神経系（CNS）の病理の診断および治療の機会を表しています。しかし、血液脳の障壁（BBB）は、脳の実質への出産に挑戦します。それにもかかわらず、癌を含む多くの神経疾患と脳の病理は、CNSに摂取する単一ドメイン抗体を支持するBBBの漏れをもたらします。一部の単一ドメイン抗体は、BBBを自然に通過することが報告されています。さらに、BBBが無傷の場合、ナノボディとVNARの両方を脳の実質に供給するさまざまな戦略と方法が利用できます。これらには、BBB、受容体および吸着媒介トランスシトーシス、体細胞遺伝子導入、および細胞触媒ペプチド、リポソーム、細胞外小胞、ナノ粒子などのキャリア/シャトルの使用が含まれます。単一ドメイン抗体に基づくアプローチは、他の疾患の診療所に到達しています。CNSの病態に苦しむ患者の利益のために、治療、診断、および診断的な約束を果たすためにBBBによって課せられた制限を避けるために、いくつかの調整方法に従うことができます。

Single-domain antibodies derive from the heavy-chain-only antibodies of Camelidae (camel, dromedary, llama, alpaca, vicuñas, and guananos; i.e., nanobodies) and cartilaginous fishes (i.e., VNARs). Their small size, antigen specificity, plasticity, and potential to recognize unique conformational epitopes represent a diagnostic and therapeutic opportunity for many central nervous system (CNS) pathologies. However, the blood-brain barrier (BBB) poses a challenge for their delivery into the brain parenchyma. Nevertheless, numerous neurological diseases and brain pathologies, including cancer, result in BBB leakiness favoring single-domain antibodies uptake into the CNS. Some single-domain antibodies have been reported to naturally cross the BBB. In addition, different strategies and methods to deliver both nanobodies and VNARs into the brain parenchyma can be exploited when the BBB is intact. These include device-based and physicochemical disruption of the BBB, receptor and adsorptive-mediated transcytosis, somatic gene transfer, and the use of carriers/shuttles such as cell-penetrating peptides, liposomes, extracellular vesicles, and nanoparticles. Approaches based on single-domain antibodies are reaching the clinic for other diseases. Several tailoring methods can be followed to favor the transport of nanobodies and VNARs to the CNS, avoiding the limitations imposed by the BBB to fulfill their therapeutic, diagnostic, and theragnostic promises for the benefit of patients suffering from CNS pathologies.