高效快速的CHO细胞稳定表达平台的初步建立

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作为抗体药物的主力军,单克隆抗体(Monoclonal antibodies,简称mAbs)已成为世界生物制药行业的研究热点。本实验室已研制出具有开发为创新药物潜力的抗体需要进行大量表达用于临床前研究。抗体药物在开发阶段以及产业化阶段需要以稳定表达的方式进行生产,因此建立一个高效快速的稳定细胞株筛选平台对推进抗体药物的研发进程具有重要意义。  本研究首先构建了真核细胞表达质粒pNIDVD-GFP&mCherry,以绿色荧光蛋白GFP与红色荧光蛋白mCherry为荧光报告蛋白,将细胞株筛选流程可视化;以CHO-S、CHO DG44、CHOK1为备选宿主细胞,开展包括宿主细胞的选择、转染方法的优化、加压筛选策略的调整等探索,初步建立了稳定细胞株筛选流程。  转染效率是影响细胞株产量的因素之一。研究中发现,相比于常规转染方法,电穿孔法作为一种物理转染方法更适用于多种细胞。通过对电穿孔仪、电穿孔缓冲液、质粒用量、电压、宿主细胞等的摸索,将CHO-S、CHO DG44、CHOK1三种细胞在BTX Agile PulseTM MAX中的转染效率分别由5%左右提高至80.27%、59.20%、52.60%,满足稳定细胞株筛选的需要。本研究选用转染效率最高的CHO-S细胞作为宿主细胞。  为进一步提高细胞株筛选效率,本研究对筛选过程中嘌呤霉素与甲氨蝶呤(Methotrexate,简称MTX)的加压浓度进行梯度摸索,获得最佳药物浓度范围。同时发现嘌呤霉素与MTX同时加压比单独嘌呤霉素或MTX加压对荧光蛋白的表达更为有利,还发现两轮加压有利于荧光蛋白表达量的提高。经过以上探索,初步确定了稳定细胞株筛选的条件和流程。  将上述条件和流程应用于乙肝人源化抗体E6F6hAb-162的稳定细胞株筛选,将电穿孔法转染48小时后的细胞接种于96孔板内,21天后进行ELISA检测。挑选产量大于0.3 mg/L的候选细胞群体进行放大培养,经过14天流加培养评估,筛选出5个产量大于40 mg/L的候选细胞群体。增加嘌呤霉素与MTX的浓度,对这5个候选细胞群体继续加压筛选,获得5个产量大于100 mg/L的细胞群体。同时对这5个候选细胞群体进行克隆化,获得产量大于150 mg/L的细胞株4个,最高产量可达225.12 mg/L,该产量可以满足临床前评价对细胞产能的需求。  本研究建立了一种快速高效的稳定细胞株构建方法,能够在15周内获得高产细胞株,为进一步大规模哺乳动物细胞培养生产抗体奠定了基础,有利于获得大量抗体以满足临床前各类抗体评估的需求。
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