從1986年FDA批準(zhǔn)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(dǎo)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(dǎo)者。

在抗體藥物開發(fā)過程中，構(gòu)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(chǔ)，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(gòu)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(shù)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(xué)特征的細胞（克隆群體）組成。

圖二：CLD構(gòu)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(xué)家通過自動化的成像設(shè)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(shù)策略，在整個細胞株構(gòu)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(gòu)建的通量。因此，如何提細胞株構(gòu)建的通量，代替人工操作是細胞株構(gòu)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(gòu)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(yù)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(shè)備出現(xiàn)，大大提高細胞株構(gòu)建自動化，也為細胞株構(gòu)建的全流程自動化提供更多可能性。