1989年，比利时布鲁塞尔自由大学的免疫学家Hamers-Casterman就遇到了两个大胆的学生抱怨他们的实验课没意思，因为结果都是预先知道的，是不是可以给他们找些新颖的题目去研究？Hamers想起来他冰箱里还有半升骆驼血，虽然这是特别用来研究昏睡病的，但他觉得可以省出一点给大学生。他对学生说：“为什么我们不看看能否提纯骆驼的抗体呢？”结果让所有人都很疑惑。从血液中提取的抗体形式表明，它不属于所有脊椎动物的标准类型，骆驼产生的是一种完全新型的、更简单的变种抗体。就这样，骆驼抗体就从一个学生的实验迅速演变为哈马斯和同事研究的主要项目。最初，他们假设那些小的蛋白质只是常规抗体的碎片。但是，从肯尼亚空运过来的新鲜骆驼血也含有相同的新型抗体。哈马斯说“这太奇怪了，所以我们花了两年时间来核查我们有没有搞错。”经过继续研究，该小组证实，这种新型抗体不仅存在于单峰驼，也在于其他骆驼科动物——双峰驼、美洲驼、羊驼、骆马和小羊驼，研究结果发表于1993年nature上。

这种天然缺失轻链的抗体又被称为单域重链抗体，存在于亚洲的西亚骆驼（Camelus bactrianus）、非洲的单峰驼（C.dromedarius）和南美的大羊驼（Lama glama）、原驼（L.guanicoe）、羊驼（Vicugna pacos）和小羊驼（V.vicugna）等骆驼科中。1995年又在护士鲨（Ginglymostoma cirratum）、斑纹须鲨（Oretolobus maculatus）、银鲛等软骨鱼中发现了无轻链或其他蛋白分子伴随的类似于单域重链抗体的抗原受体（new or nurse shark antigen receptor，NAR）。由于NAR分子与Ig亚型在跨膜和分泌方式等几个功能特征方面近似，因此也被称为免疫球蛋白新抗原受体（Ig new antigen receptor，IgNAR）。

图1：骆驼科动物体内传统IgG1抗体和重链抗体IgG2、IgG3的结构示意图。轻链的缺失本身是由于重链CH1区域的剪接缺陷导致的，从而缺少CH1区域。

图片来源 IMGT: Camelidae IgG antibodies (http://www.imgt.org/IMGTbiotechnology/Camel_IgG.html#characteristics) with permission of IMGT®, the international ImMunoGeneTics information system ® (http://www.imgt.org).

参考资料：

1. Hamers-Casterman C, Atarhouch T, Muyldermans S, et al. Naturally occurring antibodies devoid of light chains. Nature. 1993;363(6428):446-448. doi:10.1038/363446a0.

2. Muyldermans S. Nanobodies: natural single-domain antibodies. Annual Review of Biochemistry. 2013;82:775-797. doi:10.1146/annurev-biochem-063011-092449.

3. Ciccarese S,et al. The Camel Adaptive Immune  Receptors Repertoire as a Singular  Example of Structural and  Functional Genomics. Frontiers in Genetics. 2019.00997.

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