蛋白药物生产用宿主细胞株的选择及挑战
适合GMP生产用宿主细胞的选择一直是生物制药工艺开发中首要考虑的重要问题之一。宿主细胞的性能（如蛋白产量，质量）、可溯源性、合规性、授权方式等因素都是宿主细胞选择的重要考量点。默克的CHOZN® GS平台包含宿主细胞，载体及相应培养基，拥有成熟的细胞株开发配套方案，该平台使用简便灵活，可在较短时间内开发出高性能的稳定宿主细胞。
CHOZN® GS平台宿主细胞溯源清晰、合规性好，授权方式灵活，在全球范围内被广泛应用，国内外拥有众多使用该表达体系的商业化分子，是许多生物制药公司的首选蛋白药物表达平台。
选择宿主细胞时，企业应综合考虑这些因素，以确保其开发项目的顺利进行。
CHOZN® GS细胞株&UCOE®载体
CHO细胞是生物药生产中最重要的宿主细胞之一，CHO-K1及其衍生细胞CHO GS缺陷型因其稳定性和高产量而受到广泛认可，是目前主流的蛋白药物表达宿主细胞类型。默克的CHOZN® GS细胞株是通过锌指核酸酶（ZFN）技术完全敲除CHO-K1细胞GS基因改造而成，形成了GS缺陷型CHO细胞。使用其进行生产用宿主细胞开发筛选流程简便易操作，不需要加压，同时配套有优化的质粒表达载体和培养基，形成了一个完整且成熟的细胞株平台开发体系。
CHOZN® GS细胞株的优势在于其清晰的溯源和灵活多样的授权方式，国内近几年在不断使用CHOZN® GS替代其他表达平台。目前已覆盖全球100多家企业，30多个项目已推进到临床实验和商业化生产阶段。
配套CHOZN® GS细胞株的新一代商业化质粒UCOE®（泛染色质开放元件，如图1），作用原理是增加蛋白编码基因的转录效率，减少甲基化，可以有效提升筛选到高表达细胞克隆的概率。应用CHOZN® GS&UCOE®组合可以使用Bulkpool稳定库的方式更轻松、快速筛选到稳定、高产细胞（如图2）。
图1 UCOE® (Ubiquitous Chromatin Opening Elements)泛染色质开放元件
图2 稳定库Minipool和Bulkpool细胞株筛选流程
CHOZN® GS细胞株&UCOE®载体应用案例
新一代商业化载体UCOE®的推出进一步提升了CHOZN® GS细胞株的表现。使用CHOZN® GS与UCOE®的组合，可显著提高筛选到高表达量细胞克隆概率，缩短细胞株开发周期，提高细胞株开发的效率。
例如，使用UCOE®质粒载体获得的bulkpool与使用普通质粒载体获得的bulkpool相比，蛋白表达量可提高十倍以上（图 3）。转染UCOE®质粒载体，可以获得更高比例的高表达细胞株的稳定库（如图4）。在mAb分子项目中，使用普通质粒载体三分之一的单克隆细胞筛选通量，即可筛选到表达量高达6.0 g/L的单克隆细胞（图5A），经过培养基及培养工艺优化后表达量可达到10.0g/L以上；而对于IgG类的双抗项目在克隆筛选后的top克隆可达3-6g/L，经过工艺优化后表达量也可达到10.0 g/L以上（图5B）。这些优异的表现使CHOZN® GS及其组合在生物药生产中成为了一个极具竞争力的选择。
图3 使用常规质粒和UCOE®质粒的Bulkpool产量对比
注：质粒载体转染后Bulkpool细胞恢复2-3周，在摇瓶中进行14天Fedbatch，使用UCOE®质粒是使用普通质粒的titer的10倍以上。
图4. 使用普通质粒载体和UCOE®质粒载体 minipool 96孔板的表达量对比
注：质粒转染后进行minipool铺板，96孔板检测Titer相对比，UCOE®质粒在两种抗体分子的项目中都可以获得更高比例的高表达pools。
图5A CHOZN® GS+UCOE®表达mAb分子细胞克隆
注：质粒转染后minipool铺板4块96孔板，在低minipool通量下，筛选到的Top6单克隆在EX-CELL® Advanced (24366C)+ Cellvento® Modifeed (1.04132.0001)的基础组合上，表达量均在5.5g/L以上。
图5B CHOZN® GS+UCOE®表达双抗分子克隆
注：双抗分子项目表达量最高达13g/L，Top3克隆表达量都在8g/L以上，细胞株传代稳定性实验结果表明构建所得到的单克隆细胞株稳定性表现良好。
MLabTM 细胞株开发技术支持能力
默克于2020年在上海金科中心成立了全球规模最大的生命科学技术与培训合作中心MLab™。MLab™设有上游工艺开发实验室，建有成熟完备的细胞株开发平台，拥有多名硕士及以上学历，十年以上工作经验的资深专业人员，涵盖细胞株开发、培养基开发以及工艺与放大等相关经验。
MLab™细胞株开发实验室，拥有细胞培养、细胞转染的设备，单细胞打印机，高通量Titer检测设备和单克隆成像仪，满足细胞株开发的设备需求。同时，还拥有生化分析仪，3L一次性反应器与灌流设备，可以进行小试工艺优化与放大。
MLabTM上游实验室
细胞株开发培训与性能评估
为帮助客户熟悉和了解CHOZN® GS细胞株&UCOE®载体表达平台细胞株的开发流程和其表现， MLabTM将提供细胞株开发相关的培训以及基于客户目标分子的性能评估测试！
1. MLabTM细胞株开发培训
MLab™可以提供CHOZN®GS细胞株&UCOE®细胞株开发培训，与客户进行一对一全流程的细胞株开发培训，通过理论结合实操，包括CLD过程关键节点步骤，如转染、铺板、单克隆分选等实践操作，细胞株开发全流程详细讲解，增强客户对CHOZN®蛋白表达平台认知。
2. MLabTMCHOZN® GS &UCOE®性能评估测试
默克MLab™现正式推出CHOZN® GS &UCOE®平台前期性能测试项目，旨在帮助客户，快速评估CHOZN® GS &UCOE®平台在特定客户项目上的性能表现（单抗，双抗，重组蛋白等），选择到合适的宿主细胞，为后续高效利用这一高性能宿主细胞平台奠定基础！
可提供测试评估内容包括：
1. UCOE®质粒载体构建指导
2. Minipool或Bulkpool筛选及评估
3. 基于bulkpool蛋白样品制备（实验室规模）
4. Top单克隆筛选及评估测试
5.评估测试报告
关于默克工艺解决方案
默克工艺解决方案，凭借可信赖的产品、丰富的制药工艺专业知识和卓越的法规支持，为制药客户提供全方位支持，以应对各种工艺挑战。
