從1986年FDA批準第一批單克隆抗體起已有35年的歷史，目前單抗藥物為由特定突變或異常蛋白表達導致的多種疾病提供了新的靶向治療策略。無論從營業(yè)額還是獲批上市的數(shù)目來看，抗體藥物均是生物大分子制藥產(chǎn)業(yè)的主導者。

在抗體藥物開發(fā)過程中，構建穩(wěn)定的高產(chǎn)細胞株尤為重要，它將伴隨藥品的整個生命周期，并直接決定了藥品的開發(fā)成本、生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量。細胞株開發(fā)（Cell line development，CLD）作為抗體藥物開發(fā)的起點與基礎，大致可以分為以下幾個步驟，包括：宿主細胞系的選擇，表達載體的構建，細胞轉(zhuǎn)染，細胞篩選與評估等等（圖一），從而獲得生長能力強、放大性好、穩(wěn)定且高產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)的單克隆細胞株。

圖一：細胞住開發(fā)流程

為了更快地獲得高效表達的單克隆細胞株，通常采用Minipool技術路線（圖二），以單個細胞為起點進行克隆，以確保生產(chǎn)用的所有細胞均來自單個細胞。對選定的Minipool進行克隆、培養(yǎng)和評估，在多次迭代選擇之后，最終的細胞庫由具有相同遺傳學特征的細胞（克隆群體）組成。

圖二：CLD構建過程的Minipool策略

為了更好地追蹤單克隆細胞株的生長和單克隆源性鑒定，科學家通過自動化的成像設備（如Celigo全視野細胞成像儀），對細胞孔板進行多次的全視野成像，以進行單克隆細胞的生長監(jiān)測和源性追蹤。綜合Minipool技術策略，在整個細胞株構建過程，需要對單克隆細胞的長時間多次生長監(jiān)測以及篩選鑒定（圖三）。這一過程耗時且繁瑣，需要大量的人工操作，限制了細胞株構建的通量。因此，如何提細胞株構建的通量，代替人工操作是細胞株構建過程亟需解決的問題。

圖三：Celigo用于Minipool策略中細胞生長監(jiān)測和單克隆源性鑒定

瑞孚迪（Revvity）基于explorer G3自動化整合平臺，為客戶定制不同的細胞株開發(fā)自動化解決方案。定制的自動化整合平臺以可追溯的方式簡化或優(yōu)化策略，通過促進多個參數(shù)的平行評估，使得從研究規(guī)模到商業(yè)規(guī)模的條件保持一致，顯著提高細胞株開發(fā)效率。

explorer G3自動化單克隆細胞監(jiān)測系統(tǒng)，可以全自動實現(xiàn)單克隆細胞的長時間連續(xù)的生長監(jiān)測，單克隆追蹤和源性鑒定以及單克隆細胞hit pick等流程。其中Celigo全視野細胞掃描分析儀進行成像監(jiān)測與分析，JANUS G3液體處理工作站自動進行細胞換液、上清取樣，單克隆挑選等操作，自動化培養(yǎng)箱則用于單克隆細胞的長時間培養(yǎng)。

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在細胞株構建過程中，我們需要對單克隆細胞株分泌的抗體持續(xù)進行表征分析，以確保滿足生物安全法規(guī)，并確保產(chǎn)品的性能符合預期。同時為了更高效的產(chǎn)生單細胞，越來越多的自動化單細胞打印設備出現(xiàn)，大大提高細胞株構建自動化，也為細胞株構建的全流程自動化提供更多可能性。