在生物制药领域,CHO细胞因其高效蛋白表达能力成为生产核心,但长期培养中的遗传不稳定性导致产量下降,是行业长期痛点。夏尔巴生物突破这一瓶颈,通过流式分析预测细胞株稳定性,为药物开发提速增效。其技术可早期识别低产细胞亚群,对比传统60世代耗时评估,节省约30%时间成本,且案例证实预测结果与长期产量趋势一致。这一策略以"快速、精准、高效"的核心优势,为抗体药物开发注入全新动能,彰显夏尔巴在细胞株构建领域的领先地位。
CHO细胞,全称为中国仓鼠卵巢细胞 (Chinese Hamster Ovary),是一种源自中国仓鼠的体外培养细胞系,广泛应用于生物制药领域,尤其是单克隆抗体和其他重组蛋白的生产。
CHO细胞具有生物制药生产所需的多种特性,例如适应高密度悬浮培养、产生与人类相容的糖基化模式的能力以及能够以分泌形式高表达目的蛋白的特性等。CHO细胞的使用也可以归因于其固有的基因组可塑性,使我们能够从细胞池中筛选出质量与产量俱佳的细胞克隆。然而,随着时间的推移,这种基因组可塑性也可能导致染色体重排等问题。长期培养过程中伴随的生产力下降,是行业内长期面临的挑战。
在一个稳健、监控良好的工艺中,稳定的细胞株可以定义为具有以下属性的同质细胞群[2]:- 产量:在经历70世代的传代培养后,细胞能保留70% 或更多的产量(60世代通常足以覆盖主细胞库到生产规模的生产代次)。
- 质量:证明与参照品在结构、功能、纯度、化学特性和生物活性等方面具有“没有临床意义的“差异。
夏尔巴平台一般采用传代两个月的方案,评估细胞在初代及传代两个月后,在确认流加工艺下的生长代谢、蛋白产量、质量和遗传稳定性。《中国药典》 2020版三部中提到:“细胞种子是由一个原始细胞群体发展成传代稳定的细胞群体,或经过克隆培养以及基因工程构建的均一细胞群体,通过检定证明适用于生物制品的生产或检定”。“对于细胞基质来说,稳定性的分析是保证MCB/WCB与EOPC之间的一致性,包括重组细胞的遗传稳定性(如插入基因拷贝数、插入染色体的位点、插入基因的序列等)、目的基因表达稳定性、目的产品持续生产的稳定性,以及一定条件下保存时细胞生产目的产品能力的稳定性等。”细胞株稳定性评估是确保生物制品质量的核心环节,其核心价值在于维持生产系统遗传稳定性和工艺一致性,从而保障抗体药物批次间的高度均一性。通常从以下四个方面来判断细胞株稳定:生长代谢稳定、产量稳定、产物质量稳定、遗传稳定。- 生长代谢稳定:初代及限传代次的细胞在确认工艺条件下的细胞生长和代谢应无显著变化。
- 生产产量稳定:初代及限传代次的细胞在确认工艺条件下的蛋白产量应无显著变化。目前业界认为限传代次和初始研究代次间的表达量变化在30%以内,即属于稳定细胞株。
- 产物质量稳定:初代及限传代次的细胞在确认工艺条件下产物质量应无显著变化。
- 遗传稳定:初代及限传代次的细胞基因组序列和氨基酸序列应一致,且基因拷贝数无显著变化。
细胞株稳定性需要评估传代超过60世代的细胞产量及质量,十分耗时且繁重,因此提前预测细胞株稳定性可以进行有效的筛选,以识别适合生产的克隆,从而节省大量时间和成本。目前业界暂无方便快捷的方法进行细胞株稳定性预测,文献研究中报道的导致CHO细胞生产力下降的主要原因及解决措施如下表[1]所示:重组工程CHO细胞在传代和扩增过程中,由于基因突变或表观漂移等多种因素导致细胞株产量的不稳定,其表现之一为不产/低产蛋白的细胞亚群出现,并且该细胞亚群往往具有较大的生长优势。随着细胞扩增传代的进行,不产/低产细胞亚群比重逐渐增加,细胞株整体的产量也越来越低。利用流式分析的方式,对重组工程CHO细胞胞内抗体含量进行检测,可识别出不产/低产细胞亚群,从而对细胞不稳定性进行评估[3]。夏尔巴生物稳定性预测案例分享:项目A的稳定性流加产量数据显示克隆2F4的产量从P5到P20无显著变化,是稳定克隆;克隆2F6的产量从P5到P10无显著变化,而从P5到P20产量下降74.4%,是不稳定克隆。同时流式数据显示克隆2F6从P5到P10阶段尚未出现明显分群,P20时出现明显分群(低产峰);而克隆2F4从P5到P20都未出现明显分群,与稳定性流加的产量趋势一致。流式操作相对简单省时,因此可以通过增加多代次的流式检测提前预测克隆的稳定性。细胞株稳定性评估是一项非常关键且十分耗时的工作,采用合适的方法提前预测细胞株的稳定性将极大地缩短产品的开发周期。夏尔巴生物能够提供流式细胞术检测的方法进行细胞株稳定性的预测。对于极不稳定的克隆,可以节省约30%的时间,助力产品的加速开发。1、Dahodwala H, Lee K H. The fickle CHO: a review of the causes, implications, and potential alleviation of the CHO cell line instability problem[J]. Current opinion in biotechnology, 2019, 60: 128-137.2、Wurm F M, Wurm M J. Cloning of CHO cells, productivity and genetic stability—a discussion[J]. Processes, 2017, 5(2): 20.3、Dorai H, Corisdeo S, Ellis D, et al. Early prediction of instability of Chinese hamster ovary cell lines expressing recombinant antibodies and antibody‐fusion proteins[J]. Biotechnology and bioengineering, 2012, 109(4): 1016-1030.
夏尔巴生物专注于提供抗体、融合蛋白、ADC(抗体偶联药物)等药物的研发和商业化生产,致力于“帮助优质客户开发出全球老百姓用得起的高质量生物药”。公司已组建了一支具有丰富经验的国际化人才团队,并助力完成了50多个项目的申报注册以及15个产品的国内外上市,满足了350多万病人的用药需求。目前,夏尔巴生物在苏州已有60,000L的总产能,生产线的建设标准同时符合NMPA、FDA和EMA等GMP要求。同时,夏尔巴生物在杭州基地已建成80,000L产能,另有92,000L产能正在二期规划中。夏尔巴生物致力于为优质客户提供优质的技术服务,可提供行业领先的一站式解决方案,协助客户加速将创新成果实现商业化,惠及更多患者。“利他以恒,匠心致远”,以分享、帮助、成就、共赢的理念,帮助优质客户开发出全球老百姓用得起的高质量生物药,是夏尔巴生物的理想和目标。
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