抗體表達(dá)細(xì)胞株構(gòu)建服務(wù)

基于CHO 細(xì)胞的抗體表達(dá)

  抗體廣泛存在于生物醫(yī)學(xué)研究、創(chuàng)新藥發(fā)展中， 且需求量大。然而， 滿足國際市場日益增長的抗體需求量是一個巨大的挑戰(zhàn)。為了維持抗體的供求平衡， 科學(xué)家們發(fā)明了更好的方法來優(yōu)化抗體的表達(dá)， 以達(dá)到增加抗體的單體積表達(dá)量并減少生產(chǎn)成本。由于新的克隆方法、基因改造技術(shù)以及一系列的細(xì)胞和載體工程技術(shù)， 加上發(fā)酵技術(shù)上的改進(jìn)， 這些都使抗體表達(dá)得益較大。

  哺乳動物細(xì)胞是抗體藥物產(chǎn)品使用的主要表達(dá)系統(tǒng)， 主要包括Sp2/0骨髓瘤細(xì)胞、 NS0小鼠骨髓瘤細(xì)胞、 HEK293人胚胎腎細(xì)胞和CHO中國倉鼠細(xì)胞， 其中以CHO系應(yīng)用較廣泛。

| 基于CHO細(xì)胞的抗體表達(dá)系統(tǒng)簡介

CHO細(xì)胞譜系 

細(xì)胞株開發(fā)常用的CHO細(xì)胞：DG44, DUXB11, CHO-S, CHO-K1 WT, CHO-K1 GS-/-

CHO細(xì)胞的優(yōu)點

1. CHO細(xì)胞遺傳背景清晰， 不易傳播人類病毒， 具有很高的安全性， 以CHO作為宿主細(xì)胞表達(dá)生物蛋白質(zhì)， 容易被藥物審核機構(gòu)， 如FDA審批通過 
2. CHO細(xì)胞可以通過懸浮馴化 適應(yīng)無血清懸浮培養(yǎng)， 并能夠?qū)崿F(xiàn)在無血清培養(yǎng)基中快速及高密度生長，這為藥物的質(zhì)量控制和大規(guī)模生產(chǎn)帶來極大的便利和實惠； 
3. CHO細(xì)胞表達(dá)的重組蛋白質(zhì)能夠獲得 類似于人源蛋白質(zhì)的翻譯后修飾， 如翻譯后的糖基化修飾、 唾液酸化修飾等， 生產(chǎn)的蛋白質(zhì)較其它表達(dá)系統(tǒng)更加與人體天然的生物蛋白質(zhì)相似第四， 較少分泌內(nèi)源性蛋白， 降低純化難度；
4. CHO細(xì)胞已經(jīng)開發(fā)出了多種商業(yè)化高效高表達(dá)系統(tǒng)， 如二氫葉酸還原酶篩選體系、 谷氨酰胺合成酶篩選體系和遺傳霉素篩選體系等。 

CHO細(xì)胞的異質(zhì)性特征

CHO細(xì)胞在長期傳代過程中存在的穩(wěn)定性表達(dá)問題， 主要體現(xiàn)在：
1. CHO 細(xì)胞遺傳不穩(wěn)定性引起的表達(dá)不穩(wěn)定
CHO 細(xì)胞系基因組本身具有不穩(wěn)定性。通常， 中國倉鼠體細(xì)胞的染色體為 11 對22 條， 而中國倉鼠卵巢細(xì)胞的染色體則發(fā)生了大面積不穩(wěn)定重排重組現(xiàn)象， 不同細(xì)胞系染色體的數(shù)目也不恒定。基因組的不穩(wěn)定性， 主要表現(xiàn)在其染色體層面上的拷貝數(shù)變異。

2. 外源基因隨機整合引起的表達(dá)不穩(wěn)定
傳統(tǒng)方法主要是通過表達(dá)質(zhì)粒轉(zhuǎn)染后， 利用壓力篩選從而獲得目的蛋白質(zhì)表達(dá)細(xì)胞株。因此， 外源基因都是通過隨機整合方式， 整合到CHO 基因組內(nèi)。由于整合位點的不確定性， 可能在細(xì)胞培養(yǎng)后期引起表達(dá)不穩(wěn)定。

  中國倉鼠卵巢細(xì)胞擁有22 條染色體， 其中10 對常染色體及2 條性染色體。而CHO-K1 細(xì)胞系則顯示出與其有極大的不同，其僅有8 條染色體顯示出同普通中國倉鼠染色體相同， 而13個染色體則以“Z” 標(biāo)志， 因其中包含著染色體重排、 缺失、移位等現(xiàn)象。

| 抗體表達(dá)CHO細(xì)胞株的構(gòu)建策略與流程 

1. 細(xì)胞內(nèi)的蛋白表達(dá)過程

轉(zhuǎn)錄 → mRNA加工 → 翻譯 → 翻譯后折疊與修飾 → 細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運 → 分泌

2. 抗體表達(dá)CHO細(xì)胞株的構(gòu)建策略

Representation of different steps involved in building an efficient system for protein expression

3. 重組蛋白表達(dá)工程細(xì)胞株的構(gòu)建流程圖

載體構(gòu)建 →  轉(zhuǎn)染 → 細(xì)胞池(pool) 篩選 → 單克隆化篩選 → 批次補料培養(yǎng)篩選 → 蛋白質(zhì)量篩選 → 細(xì)胞株最終選定與建庫 → 細(xì)胞培養(yǎng)工藝開發(fā)與生產(chǎn)

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