段須杰，任彤，羅厚勇，劉睿，徐衛(wèi)濤

近年來(lái)，具有靶向明確，副作用小等優(yōu)勢(shì)的抗體藥物受到國(guó)內(nèi)外藥企的廣泛關(guān)注。2012年，抗體藥物全球銷(xiāo)售額已達(dá) 650 億美元左右，并占據(jù)全球十大暢銷(xiāo)藥物的半壁江山[1]。

動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)和抗體質(zhì)量分析已然成為我國(guó)抗體藥物產(chǎn)業(yè)化的主要限制因素[2]。培養(yǎng)基優(yōu)化作為動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，長(zhǎng)期被國(guó)外生物技術(shù)公司（如Thermo Fisher 公司、Sigma 公司等）、醫(yī)藥巨頭所壟斷。盡管目前國(guó)內(nèi)抗體藥物的表達(dá)水平有顯著提高（1～2 g/L），但仍以使用商業(yè)培養(yǎng)基為主，缺乏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品。由于對(duì)所使用的培養(yǎng)基成分未知，一旦出現(xiàn)抗體質(zhì)量問(wèn)題便無(wú)從優(yōu)化，特別對(duì)于生物仿制藥開(kāi)發(fā)而言，抗體質(zhì)量的一致性顯得尤為重要。與此同時(shí)，使用商業(yè)化培養(yǎng)基還需承擔(dān)較高的開(kāi)發(fā)成本，往往是自主開(kāi)發(fā)培養(yǎng)基成本的 5～10 倍。

1 生產(chǎn)用動(dòng)物細(xì)胞概述

對(duì)于抗體藥物而言，為了滿(mǎn)足其生物活性，需要對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行正確的折疊和翻譯后修飾，因此用于抗體生產(chǎn)用宿主細(xì)胞以哺乳動(dòng)物細(xì)胞為主。迄今為止，在已批準(zhǔn)的抗體藥物中，所使用的動(dòng)物細(xì)胞主要包括 CHO 細(xì)胞、NS0 細(xì)胞和SP2/0 細(xì)胞，其中 CHO 細(xì)胞作為生產(chǎn)用宿主細(xì)胞達(dá)到50% 左右，NS0 細(xì)胞達(dá)到 20% 以上[3]。

CHO 細(xì)胞是 1957年 Tjio 和 Puck 將原代培養(yǎng)的中國(guó)倉(cāng)鼠卵巢細(xì)胞永生化獲得的，包括 K1、DG44 和DUXB11 三種。其中，DG44 和 DUXB11 細(xì)胞由于不具有二氫葉酸還原酶（dihydrofolate reductase，DHFR）活性，需要添加甘氨酸、次黃嘌呤和胸苷才能正常生長(zhǎng)。因此兩者通常采用 DHFR 篩選系統(tǒng)獲得生產(chǎn)用細(xì)胞株。而 CHOK1 則恰恰相反，常與谷氨酰胺合成酶（glutamine synthetase，GS）篩選系統(tǒng)聯(lián)用。

NS0 細(xì)胞是由 Galfr 和 Milstein 于 1981年獲得的一株不合成分泌免疫球蛋白重鏈或輕鏈的鼠骨髓瘤細(xì)胞。與CHO 細(xì)胞相比，NS0 細(xì)胞更傾向于凋亡，可能是由于營(yíng)養(yǎng)物耗竭或者培養(yǎng)微環(huán)境產(chǎn)生的壓力所造成[4]。此外，NS0 細(xì)胞為膽固醇營(yíng)養(yǎng)缺陷型，因此在培養(yǎng)過(guò)程中需要添加膽固醇以維持細(xì)胞正常生長(zhǎng)。由于 NS0 細(xì)胞內(nèi)源 GS 缺乏活性，因而常與 GS 篩選系統(tǒng)聯(lián)用獲得穩(wěn)定高產(chǎn)的細(xì)胞株。

從表達(dá)抗體質(zhì)量的角度來(lái)看，CHO 細(xì)胞生產(chǎn)的抗體與人類(lèi)自身抗體更為接近，而采用 NS0 或 SP2/0 細(xì)胞所表達(dá)的抗體則會(huì)產(chǎn)生非人源的糖基化修飾，如 α(1,3)-半乳糖結(jié)構(gòu)和 N-羥乙?；窠?jīng)氨酸（N-glycolyl neuraminic acid，NGNA）唾液酸結(jié)構(gòu)，在人體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生免疫原性，因而近年來(lái)較為少用[3]。值得一提的是，CHO 細(xì)胞的內(nèi)源性反轉(zhuǎn)錄病毒不易傳播人類(lèi)，而 NS0 細(xì)胞則可能產(chǎn)生傳染性反轉(zhuǎn)錄病毒[4]。

除此之外，PER.C6 細(xì)胞作為一種新型的宿主細(xì)胞已用于表達(dá)抗體藥物，并能夠獲得與人類(lèi)更為接近的糖基化結(jié)構(gòu)。但到目前為止，采用 PER.C6 細(xì)胞生產(chǎn)的多種候選抗體藥物仍處于臨床研究階段。

2 培養(yǎng)基組分及功能

由于動(dòng)物細(xì)胞對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、培養(yǎng)環(huán)境的要求較為苛刻，培養(yǎng)基一般包括 60～80 種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，某些培養(yǎng)基組分甚至超過(guò) 100 種。除此以外，不同種類(lèi)的動(dòng)物細(xì)胞對(duì)于培養(yǎng)基組分的要求也不盡相同，而且組分的改變也會(huì)對(duì)抗體的質(zhì)量產(chǎn)生顯著影響。因此，如何依據(jù)動(dòng)物細(xì)胞種類(lèi)，通過(guò)培養(yǎng)基優(yōu)化以滿(mǎn)足抗體產(chǎn)量和質(zhì)量的“雙重要求”成為抗體產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中亟待解決的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2) 在救助實(shí)踐中，救助船舶無(wú)害通行權(quán)成立和行使的困境、救助船舶進(jìn)入領(lǐng)海搜尋之禁止、救助船舶越過(guò)他國(guó)領(lǐng)海所必須履行的通知義務(wù)并接受沿海國(guó)合法的管理與安排等情形都是這種縱向競(jìng)合的直接體現(xiàn)。

本文將以介紹 CHO 細(xì)胞和 NS0 細(xì)胞培養(yǎng)基為主，逐一闡述動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)基成分及其相應(yīng)作用，為開(kāi)發(fā)適合動(dòng)物細(xì)胞的“個(gè)性化培養(yǎng)基”提供理論指導(dǎo)。

2.1 水

水是培養(yǎng)基的重要組分之一，卻往往被研究人員所忽視，培養(yǎng)基用水品質(zhì)的好壞將直接影響到細(xì)胞的生長(zhǎng)狀態(tài)。水中的污染物主要包括無(wú)機(jī)物、有機(jī)物、細(xì)菌產(chǎn)物（內(nèi)毒素）、顆粒等。無(wú)機(jī)物包括重金屬、鐵、鈣、氯等。有機(jī)物主要是植物腐敗的副產(chǎn)物和洗滌劑。因此培養(yǎng)基用水必須經(jīng)過(guò)高度純化獲得。一般而言，培養(yǎng)基采用注射用水或者采用同級(jí)別的超純水進(jìn)行配制。

2.2 碳水化合物

葡萄糖是培養(yǎng)基中最常使用的碳水化合物，用于提供能源。然而，葡萄糖代謝會(huì)產(chǎn)生對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)和抗體合成重要影響的副產(chǎn)物——乳酸。通過(guò)控制葡萄糖濃度或者采用其他能源物質(zhì)（如半乳糖、果糖等）可以降低培養(yǎng)過(guò)程中的乳酸產(chǎn)量，但可能會(huì)對(duì)抗體的糖基化類(lèi)型產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響抗體在體內(nèi)的生物活性[5-7]。此外，也有文獻(xiàn)報(bào)道通過(guò)在培養(yǎng)基中添加丙酮酸代替谷氨酰胺作為能源物質(zhì)，可以降低乳酸和氨的產(chǎn)量[8]。

2.3 氨基酸

構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸約 20 種，大體可分為必需氨基酸（essential amino acid，EAA）和非必需氨基酸（nonessential amino acid，NEAA），它們不僅用于合成蛋白質(zhì)，同時(shí)還通過(guò)氨基酸代謝途徑提供能源。由于不同種類(lèi)的動(dòng)物細(xì)胞甚至同一類(lèi)別的不同克隆對(duì)于氨基酸的代謝情況都可能完全不同，因此，對(duì)于培養(yǎng)基中氨基酸的優(yōu)化顯得尤為重要，不但要保證各種氨基酸濃度的平衡，同時(shí)要避免因某種氨基酸消耗殆盡，導(dǎo)致細(xì)胞生長(zhǎng)停止或者凋亡[9]。

谷氨酰胺作為重要的能源物質(zhì)，同時(shí)還是嘌呤、嘧啶的合成前體，對(duì)于非 GS 表達(dá)系統(tǒng)的細(xì)胞（如 CHO-DHFR 細(xì)胞）生長(zhǎng)十分重要，主要是由于細(xì)胞內(nèi)源 GS 基因表達(dá)水平較低所致。而對(duì)于GS 表達(dá)系統(tǒng)的細(xì)胞（如 GS-CHO 和GS-NS0）而言，谷氨酰胺則無(wú)需添加至培養(yǎng)基。除此以外，還應(yīng)根據(jù)具體的細(xì)胞株特性來(lái)有選擇地添加氨基酸，例如有些 CHO 細(xì)胞屬于脯氨酸缺陷型，因此需將脯氨酸作為EAA 添加至培養(yǎng)基中。

2.4 維生素

維生素是維持細(xì)胞正常生理狀態(tài)的一種重要的生物活性化合物，在細(xì)胞中多形成酶的輔基或輔酶。維生素分為水溶性和脂溶性?xún)深?lèi)。水溶性維生素主要指 B 族維生素，包括硫胺素（B1）、核黃素（B2）、煙酰胺（B3）、泛酸（鈣）（B5）、吡哆醇（醛）（B6）、生物素（B7）、葉酸（B9）和氰鈷胺素（B12）。脂溶性維生素主要有維生素 A、維生素 D、維生素 E 和維生素 K。與脂溶性維生素相比，水溶性維生素能夠更好維持細(xì)胞生長(zhǎng)并保證較高的活率[10]。此外，維生素 C 或維生素 E 通常作為抗氧化劑添加至培養(yǎng)基中，但對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)或者抗體合成影響較小[11]。

2.5 無(wú)機(jī)鹽及微量元素

培養(yǎng)基中的無(wú)機(jī)鹽包括 Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl–、、、等。其中，Na+、K+和 Cl–負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)許多營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和大分子的跨膜運(yùn)輸；Mg2+是細(xì)胞間質(zhì)的重要組分，同時(shí)還是酶反應(yīng)的輔因子；Ca2+參與細(xì)胞生理活動(dòng)，并調(diào)節(jié)細(xì)胞膜功能；主要起到 pH 緩沖作用。deZengotita 等[12]研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)流加 NaH2PO4可以顯著提高 GS-NS0 細(xì)胞密度，可能是由于磷元素是細(xì)胞磷脂、DNA 和 RNA 的重要組成部分。

微量元素主要包含鐵、銅、鋅、硒、錳等。鐵是一種必需元素，因?yàn)殍F涉及眾多參與 DNA 復(fù)制和細(xì)胞代謝的酶，鐵缺陷會(huì)引起細(xì)胞周期停滯在 G0 或者 G1 期，甚至使快速分裂的細(xì)胞發(fā)生凋亡[13]。銅離子作為培養(yǎng)基中重要的氧化劑，對(duì)抗體質(zhì)量（二硫鍵形成、C 末端降解、唾液酸含量等）、細(xì)胞代謝（細(xì)胞密度、乳酸含量等）都會(huì)產(chǎn)生重要影響[14-15]。鋅作為胰島素的替代物，在無(wú)蛋白培養(yǎng)基開(kāi)發(fā)中得到廣泛應(yīng)用[16]。硒元素則是谷胱甘肽過(guò)氧化物酶的輔因子，能夠保護(hù)細(xì)胞不受活性氧的傷害[17]。錳元素作為一系列糖基轉(zhuǎn)移酶重要輔因子，在抗體糖基化過(guò)程中起到關(guān)鍵作用，改變培養(yǎng)基中 Mn2+濃度可以顯著影響抗體的糖基化特征[18]。

2.6 脂類(lèi)及前體

脂類(lèi)是細(xì)胞膜的重要組成部分。由于磷脂、脂肪酸和膽固醇共同影響細(xì)胞膜的流動(dòng)性，氯化膽堿、肌醇、乙醇胺、油酸、亞油酸等物質(zhì)常以脂類(lèi)前體形式添加至培養(yǎng)基中用于合成細(xì)胞膜。與 CHO 細(xì)胞不同，NS0 細(xì)胞通常為膽固醇缺陷型，因此在 NS0 細(xì)胞培養(yǎng)中常將膽固醇以脂類(lèi)混合物的形式添加，但是脂類(lèi)的添加有可能會(huì)改變蛋白的糖基化特征[19-20]。此外，Li 等[4]通過(guò)在培養(yǎng)過(guò)程中添加 5-氮雜胞苷使得 NS0 細(xì)胞成為膽固醇非依賴(lài)性細(xì)胞，抗體產(chǎn)量達(dá)到4.5 g/L。

2.7 核苷

動(dòng)物細(xì)胞一般可以通過(guò)從頭合成途徑合成核苷酸，因此一般情況下不需要在培養(yǎng)基中添加外源核酸類(lèi)物質(zhì)。但對(duì)于從頭合成途徑受阻的細(xì)胞（DHFR 缺陷型細(xì)胞）就必須添加補(bǔ)救途徑的底物——次黃嘌呤和胸苷。Chen 等[21]研究發(fā)現(xiàn)每 5 mg/L 胸苷中添加 10 mg/L 次黃嘌呤能夠顯著促進(jìn)CHO 細(xì)胞生長(zhǎng)。Carvalhal 等[22]在培養(yǎng)基中添加 1 mmol/L腺嘌呤或鳥(niǎo)嘌呤會(huì)造成 CHO 細(xì)胞生長(zhǎng)嚴(yán)重抑制，而相同濃度的尿嘧啶或胞嘧啶則對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)沒(méi)有影響。此外，核苷類(lèi)物質(zhì)的添加還可能對(duì)抗體的糖基化特征產(chǎn)生影響，因此在培養(yǎng)基優(yōu)化時(shí)需特別注意[23]。

2.8 生長(zhǎng)因子及轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白

胰島素和胰島素樣生長(zhǎng)因子-1（insulin-like growth factor-1，IGF-1）常添加至培養(yǎng)基中，兩者均能夠刺激葡萄糖利用，以及 RNA、蛋白質(zhì)和磷脂的合成。Rouiller 等[24]通過(guò)添加糖皮質(zhì)激素（氫化可的松）可以顯著提高 CHO 細(xì)胞活率并提高蛋白產(chǎn)量，而 Jing 等[25]通過(guò)添加地塞米松在提高糖蛋白的唾液酸含量方面取得了成功。

轉(zhuǎn)鐵蛋白是一種常用的糖蛋白，能夠結(jié)合鐵，與鐵向細(xì)胞的傳遞密切相關(guān)。由于轉(zhuǎn)鐵蛋白成本較高，人們逐漸采用鐵螯合劑來(lái)代替轉(zhuǎn)鐵蛋白。Zhang 等[26]發(fā)現(xiàn)檸檬酸鐵和亞硒酸鈉的復(fù)合物能夠有效地代替轉(zhuǎn)鐵蛋白。陳飛[27]認(rèn)為在無(wú)血清培養(yǎng)基中沒(méi)有檸檬酸鐵存在時(shí)，即使添加高濃度的轉(zhuǎn)鐵蛋白也不能有效支持 CHO 細(xì)胞生長(zhǎng)和抗體表達(dá)，也就是說(shuō)檸檬酸鐵在支持 CHO 細(xì)胞生長(zhǎng)方面具有轉(zhuǎn)鐵蛋白不可替代的作用。

2.9 其他物質(zhì)

2.9.1 還原劑 還原型谷胱甘肽和巰基乙醇通常作為還原劑添加至培養(yǎng)基中，可以保護(hù)細(xì)胞免受活性氧損傷，對(duì)維持細(xì)胞活率起到一定作用。

2.9.2 保護(hù)劑 Pluronic F68、甲基纖維素和聚乙烯醇常作為保護(hù)劑加入培養(yǎng)基中，可減少細(xì)胞與氣泡間的黏附力，避免由于氣泡破裂對(duì)細(xì)胞造成的損傷[28]。

2.9.3 誘導(dǎo)劑 丁酸鈉作為一種誘導(dǎo)劑，常添加至培養(yǎng)基中用于提高抗體產(chǎn)量[29]，但是丁酸鈉的加入可能對(duì)抗體的糖基化形式也會(huì)有影響。Borys 等[30]通過(guò)添加丁酸鈉顯著降低了 NGNA 的含量。

3 培養(yǎng)基開(kāi)發(fā)策略及手段

3.1 培養(yǎng)基開(kāi)發(fā)策略

盡管 CHO 細(xì)胞和 NS0 細(xì)胞對(duì)于培養(yǎng)基組分的要求有所不同，但是都需要添加數(shù)十種組分來(lái)維持細(xì)胞的正常生長(zhǎng)和抗體表達(dá)。與此同時(shí)，進(jìn)行培養(yǎng)基優(yōu)化時(shí)不僅需要考慮單一組分的影響，還要關(guān)注組分間還可能存在的交互作用，這就使得培養(yǎng)優(yōu)化成為耗時(shí)且復(fù)雜的工作。因此，選擇合適的培養(yǎng)基開(kāi)發(fā)策略及手段將直接決定培養(yǎng)基的開(kāi)發(fā)時(shí)間和最終效果。對(duì)于動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)基開(kāi)發(fā)策略大體相同，主要分為基礎(chǔ)培養(yǎng)基開(kāi)發(fā)和流加培養(yǎng)基開(kāi)發(fā)兩個(gè)階段。

3.1.1 基礎(chǔ)培養(yǎng)基開(kāi)發(fā)策略 基礎(chǔ)培養(yǎng)基是以支持并促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)為目的，其開(kāi)發(fā)策略可以分兩類(lèi)：自下而上（Bottom-Up）和自上而下（Top-Down）[31]。Bottom-Up 策略是指分別考察單一組分不同濃度對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)和產(chǎn)物合成的影響。該策略由于需要逐一考察每個(gè)組分的影響，因此需要大量試驗(yàn)且非常耗時(shí)。而 Top-Down 策略則是將培養(yǎng)基首先分成若干“亞類(lèi)”（subgroup），針對(duì)“亞類(lèi)”進(jìn)行篩選和組合，而后針對(duì)“亞類(lèi)”內(nèi)組分進(jìn)行優(yōu)化。Ma 等[32]通過(guò)Top-Down 策略成功開(kāi)發(fā)了適合 CHO 細(xì)胞和 NS0 細(xì)胞的化學(xué)成分明確的培養(yǎng)基。需要指出的是，無(wú)論通過(guò)何種策略開(kāi)發(fā)出的基礎(chǔ)培養(yǎng)基，往往需要與流加培養(yǎng)基聯(lián)合使用，以判斷該基礎(chǔ)培養(yǎng)基的各類(lèi)組分是否滿(mǎn)足流加培養(yǎng)模式。

3.1.2 流加培養(yǎng)基開(kāi)發(fā)策略 與基礎(chǔ)培養(yǎng)基不同，補(bǔ)料培養(yǎng)基的添加是為了增加細(xì)胞密度，延長(zhǎng)細(xì)胞活率，并提高抗體產(chǎn)量，通常包括葡萄糖、氨基酸、維生素和磷酸鹽，而無(wú)機(jī)鹽和微量元素往往不包含在內(nèi)。因此，設(shè)計(jì)流加培養(yǎng)基一方面要保證營(yíng)養(yǎng)成分不會(huì)耗竭，同時(shí)也不能造成乳酸、氨等代謝副產(chǎn)物過(guò)度累積。Xie 和 Wang[33]根據(jù)雜交瘤細(xì)胞組成，葡萄糖、氨基酸和維生素的消耗速率設(shè)計(jì)流加培養(yǎng)基和流加策略，可以顯著地降低乳酸和氨的含量。

3.2 培養(yǎng)基開(kāi)發(fā)手段

3.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE）是一種安排試驗(yàn)和分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，以較少的次數(shù)、較短的周期和較低的成本，獲得理想的試驗(yàn)結(jié)果以及得出科學(xué)結(jié)論。培養(yǎng)基開(kāi)發(fā)過(guò)程中常用的試驗(yàn)方法主要有一次一因素（OFAT）設(shè)計(jì)、Plackett-Burman 設(shè)計(jì)、混料設(shè)計(jì)、響應(yīng)面設(shè)計(jì)等[34-37]。

OFAT 設(shè)計(jì)指通過(guò)改變單一因素的濃度來(lái)確定其最優(yōu)濃度。但由于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)基成分復(fù)雜，且存在因素間的交互影響，因此該方法只適用于個(gè)別組分的優(yōu)化。Plackett-Burman 設(shè)計(jì)是一種兩水平的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，可以通過(guò)最少的試驗(yàn)次數(shù)從大量考察因素中迅速篩選出顯著影響因素，但該方法卻忽略了因素間的交互作用[34]。響應(yīng)面設(shè)計(jì)則是通過(guò)對(duì)有限的因子進(jìn)行建模和函數(shù)擬合，考慮因子間的交互關(guān)系，已達(dá)到最優(yōu)響應(yīng)效果的一種方法[35]。混料試驗(yàn)常用于基礎(chǔ)培養(yǎng)基和植物水解物的優(yōu)化，DMEM/F12培養(yǎng)基便是混料試驗(yàn)的最佳例證[37]。上述 DOE 設(shè)計(jì)方法均可借助商業(yè)化軟件完成試驗(yàn)設(shè)計(jì)，例如 Design Xpert、Minitab 等。

3.2.2 培養(yǎng)基消耗分析 通過(guò)檢測(cè)不同時(shí)期細(xì)胞培養(yǎng)上清營(yíng)養(yǎng)物（如氨基酸、維生素、微量元素等）及代謝物（如乳酸、氨、CO2等）濃度，計(jì)算其消耗或生成速率，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)流加培養(yǎng)基組分，既要避免營(yíng)養(yǎng)物在培養(yǎng)過(guò)程中消耗殆盡，又要防止?fàn)I養(yǎng)物流加過(guò)剩，造成代謝副產(chǎn)物累積。目前，市售的商業(yè)化儀器已經(jīng)基本滿(mǎn)足上述物質(zhì)的測(cè)定，如生化分析儀（NOVA）、高效液相色譜（HPLC）、電感耦合等離子發(fā)射光譜（ICP）等。

3.2.3 代謝組學(xué) 代謝組學(xué)（Metabolomics）是通過(guò)對(duì)比不同試驗(yàn)組的所有代謝物組分，尋找其他代謝譜差異的研究方法。通過(guò)代謝組學(xué)可以提供培養(yǎng)基優(yōu)化過(guò)程中組分改變對(duì)于細(xì)胞代謝中間產(chǎn)物乃至整個(gè)代謝網(wǎng)絡(luò)的影響，從而為培養(yǎng)基優(yōu)化工作提供更堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)[38-39]。Dietmair 等[39]通過(guò)代謝組學(xué)研究不同培養(yǎng)基對(duì) CHO 細(xì)胞生長(zhǎng)（比生長(zhǎng)速率和最高細(xì)胞密度）的影響，并確定了一系列與細(xì)胞生長(zhǎng)有關(guān)的代謝中間產(chǎn)物。

3.2.4 高通量篩選系統(tǒng) 由于涉及數(shù)十種組分的篩選和優(yōu)化，如采用傳統(tǒng)的孔板或搖瓶方式進(jìn)行培養(yǎng)基開(kāi)發(fā)工作，一方面耗時(shí)費(fèi)力，另一方面試驗(yàn)培養(yǎng)條件的精確控制較難，進(jìn)而影響對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的判斷。而高通量篩選系統(tǒng)（SimCellTM、Micro-24TM、ambrTM等）的出現(xiàn)不僅能夠模擬反應(yīng)器的控制條件，而且能夠?qū)崿F(xiàn)試驗(yàn)條件的高通量篩選，顯著加快培養(yǎng)基開(kāi)發(fā)進(jìn)程[40]。例如，SimCell 是一種由 Bioprocess 公司開(kāi)發(fā)的用于流加培養(yǎng)的微型生物反應(yīng)器，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)細(xì)胞密度、活率、pH 和溶氧，每個(gè)微反應(yīng)體積為 650 μl，可同時(shí)進(jìn)行上千個(gè)試驗(yàn)[41]。

4 結(jié)語(yǔ)與展望

近年來(lái)，抗體藥物在國(guó)內(nèi)外發(fā)展勢(shì)頭迅猛。一方面國(guó)家通過(guò)新藥創(chuàng)制科技重大專(zhuān)項(xiàng)為生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供強(qiáng)有力的科技支撐，另一方面越來(lái)越多的抗體藥物面臨“專(zhuān)利懸崖”，使得國(guó)內(nèi)大量資金流向生物仿制藥的研發(fā)。

然而，國(guó)內(nèi)大多數(shù)企業(yè)尚不具備抗體藥物開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。特別對(duì)于培養(yǎng)基而言，90% 以上的企業(yè)仍以使用商業(yè)培養(yǎng)基為主，使得開(kāi)發(fā)成本居高不下。一旦出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，便很難對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行優(yōu)化。如何根據(jù)細(xì)胞株特性設(shè)計(jì)“個(gè)性化培養(yǎng)基”以滿(mǎn)足抗體藥物產(chǎn)量和質(zhì)量的“雙重要求”已成為國(guó)內(nèi)從事抗體藥物開(kāi)發(fā)企業(yè)需要亟待解決的問(wèn)題。作者期望通過(guò)對(duì)近年來(lái)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)基開(kāi)發(fā)研究進(jìn)行綜述，對(duì)國(guó)內(nèi)研發(fā)人員從事培養(yǎng)基優(yōu)化起到一定的指導(dǎo)作用，從而提高國(guó)內(nèi)生物制藥企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，早日實(shí)現(xiàn)中國(guó)抗體產(chǎn)業(yè)的繁榮。

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