【讨论帖】关于重组蛋白生产用的细胞株构建与...

您好,
看到您在论坛中的留言,有几个问题想请教一下。
1、一般情况下,反应器中的产量会比摇瓶中的产量提高多少?
2、在培养基优化过程中,一般会有怎样的指导原则?(我在优化培养基时,随意性很大没有明确目标)
3、关于大豆蛋白胨水解多肽在以后的工艺开发中会不会被淘汰掉(近10年)?
4、目前国内的抗体表达水平是多少?我们明年的任务是4G/L,不知道压力是不是很大。(今年是3g/l左右)
期待您的解答……
谢谢!

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  • viviwang1987 (2016-4-09 16:41:05)

    1、可以出国读博士,毕业先到美国小的生物公司先做做
    2、国内做培养、发酵研发可以去公司的研发机构,大型反应器如果您不是女汉子,就别去。
    3、生物制药目前缺的是那种国际化的、有工作能力的年轻人,提高表达量、提高纯化收率、等给公司带来明确效益的,还有分析方法开发的人员比较抢手。
    4、去合资和外企,对于研发来讲比较好,如果你是一个事业型的女孩子,如果你满足于生活的悠闲,可以去研究所,据我所知,研究所往往没有生产型企业的研发搞的更实用,往往偏理论
    5、小企业或者是发展中的企业可以学习到很多,国外大企业也好,钱多,范围窄,适合没有太多追求的女孩子
  • F22 (2016-4-09 16:44:22)

    经战友同意,将交流内容贴出
    你好,请问关于稳定细胞株所用载体问题:
    1、现在GS载体是否具有比DHFR有优势,相关专利大约什么时候到期?
    GS相对DHFR而言具有以下几点优势:
    1,细胞株筛选时间短,不需要不断的加压筛选。
    2,在细胞株稳定性问题上,GS系统要更加稳定,一般稳定性培养都要做到3个月左右时间。
    GS的专利好像还没有到期,DHFR的专利到期了。现在的筛选系统趋向于GS和DHFR双筛选系统,目的是集合两种优点,但效果还不确定。
    2、稳定细胞株在使用过程中的产量衰减问题是如何解决的,用大量的稳定细胞株长期加压筛选?
    细胞株克隆不稳定主要是克隆选择不好或筛选系统不好,主要偏向于前者。细胞株稳定性一般培养到两个月以后降低15%左右还是可以接受的
    3、如果采用定点整合载体,如何选择?
    这种方法目前常规用的可能比较少,在这方面没有经验的。一般GS或DHFR系统筛选到高表达细胞株克隆的概率是5%左右.
  • glass (2016-4-09 16:44:49)

    各位大侠,我请教个很基础的问题(我主要做行政管理这一块),公司细胞培养这块的同事,每天去看发酵罐的次数也就2-3次,这个频率是不是少了点?而且主要的是细胞还养得不怎么样。


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    呵呵,看的次数多少和细胞养的好坏没有必然联系的
    所以做管理的不要从看发酵罐的次数来做判断,看的次数多少和你的管理工作没有关系,可以随他去
    细胞养得好不好才是你该关心的事情,养得不好可以说,可以提,但是不能从看多少次发酵罐来入手
  • hustwb (2016-4-09 16:45:06)


    1、关于乳酸的控制控制有哪些比较好的策略,根据以往的经验就是就是降低糖浓度,结果是有的时候管用有的时候不管用,对于下面的工艺开发就比较头疼了。
    2、能否推荐一下关于反应器及工艺优化方面的介绍书籍,增加自己对这方面认识。
    再次谢谢您
  • 米囡 (2016-4-09 16:45:24)


    1.我个人的经验的,反应器产量有了过程参数的精确控制(pH/DO/temp),流加方案的优化,关键代谢指标的控制(糖、乳酸、谷氨酰胺、氨),应该有较大幅度的提高(30%),当然这个是case by case的,不能一概而论,更多的依赖于细胞株潜力和平台化的培养工艺开发效率。
    2、培养基优化的常规方法与思路(参考《用于重组抗体生产的细胞大规模培养工艺开发》)
    3、不仅大豆水解物,还有小麦水解物,酵母水解物,肯定是要淘汰的。这些添加物本身成分不明确,质量不可控。培养基的发展方向是CD,即化学成分明晰。
    4、目前国内新上项目应该在2g/L左右。 如果不考虑具体的品种,市场容量对产能的要求。个人感觉4g/L没有必要。 重组抗体的产业化工艺开发不仅是细胞培养这一个环节。TITER过高对于下游的压力。对于产品质量的影响,都应该考虑。
  • 米囡 (2016-4-09 16:45:43)


    1)控制乳酸,
    首先应考虑葡糖糖的限制性流加策略,即根据细胞的葡萄糖消耗速率进行培养基流加。考虑到葡萄糖浓度控制过低(<1g/L)时,培养基中其他营养成分可能消耗殆尽,一般残糖的控制水平可以控制在2-5g/L左右。
    目前商品化的培养基及流加策略,都有可供参考的protocal,可以直接在此基础上进行工艺优化。
    文献中报道的乳酸阈值(影响细胞生长、抗体质量的乳酸浓度)58mM,l流加培养操作模式下,一般很少能达到。
    其次,细胞培养工艺中pH的控制,对乳酸的生成也有影响。一般情况下,pH控制高,即偏碱的环境是刺激细胞产酸的。所以一般表达重组蛋白的培养工艺中,生产期的pH要控制的偏酸性。
    最后,溶氧不足也会造成细胞无氧呼吸,代谢产酸的。
    至于报道的使用半乳糖替代葡萄糖,不做推荐。
    2) 细胞培养的参考书籍
    推荐hu weishou 《Cell Culture Technology for Pharmaceutical and Cell-Based Therapies》google可以查到免费电子版本。
  • yes4 (2016-4-09 16:46:03)

    学习了!另外询问一个问题,反应器中溶氧不足是培养过程中某个特定阶段的问题呢,还是会伴随整个培养过程一直出现?
  • 米囡 (2016-4-09 16:46:31)

    以下是个人浅见,未必正确,仅供参考。
    1、溶氧需求是个变化的过程
    完整的细胞培养过程(无论batch、Fed Batch还是Prefusion)中溶氧的需求应该是一个变化的过程。
    因为,从细胞接种后,发酵罐的细胞总数、代谢活力会逐渐增加。此时耗氧量会逐步上升。当进入蛋白表达期后,通常由于降温的作用,细胞进入稳定期不再增殖,耗氧量日趋平缓,甚至下降。
    以上过程,如果使用三角瓶或简单的一次性反应器(如WAVE 20/50)批式培养,溶氧值的变化,会更为直观的体现出来:先下降后稳定,最后稍显升高。
    2、DO的绝对值不重要、DO的变化才是关键
    动物细胞对氧气的比消耗速率可以认为是个常数(当然也受代谢的影响),目前产业化流加培养的细胞密度1-2*10E7/ml,与微生物发酵的细胞密度相比(酵母、大肠等),存在数量级的差距。因此,一般情况下,溶氧的需求不是细胞大规模培养的限速步骤。对于灌注培养,虽然细胞密度相对较高(N*10E8/ml),溶氧需求也可以通过通入空气、氧气的混合气体来满足。
    以上这些,只要在发酵罐上设定溶氧控制范围,保证氧气钢瓶有足够的分压,便可通过反应器期内部的PID程序实现DO的精确控制(一般60~80%)。
    值得注意的,DO的剧烈波动会影响细胞的活性、产物的质量。前者是笔者有经验之谈。后者可见大量文献报道,DO对糖基化程度的影响。
    3、回到初始问题,培养过程中溶氧不足。我觉得是否可以先从反应器上找原因
  • 米囡 (2016-4-09 18:01:46)

    经战友同意,公开问题:
    您好,我看了您的几个帖子,觉得您非常厉害,很是佩服。因为面临毕业找工作处于迷茫期,因此想请教您几个问题:
    1. 我14年硕士毕业,生物化学与分子生物学,女生。不知道我这种情况适不适合去工厂的细胞培养,主要是我是女生,觉得大型反应器应该是男生比较擅长。可能女生没有什么升职的空间。
    2. 在生物制药中有很多的环节,比如细胞,蛋白表达,纯化,您觉得做哪种工作更容易受到重视呢或更容易受到提拔(10年以后可以进入高层)
    3. 是去外企还是国内大企业还是去小企业比较好?我想象中大企业只能接触到某一小部分,小企业是不是可以学到更多的东西,不知道对不对。
    很期待您的解答,您的解答决定着小女子的方向。谢谢您。期待。。。。
  • 星星点灯 (2016-4-10 16:08:59)


    三十年河东,三十年河西,对于不明确的培养基添加物只要不是动物的,目前还都能接受,CD未必是主流
  • 星星点灯 (2016-4-10 16:09:32)

    经战友同意,公开问题:
    您好,我看了您的几个帖子,觉得您非常厉害,很是佩服。因为面临毕业找工作处于迷茫期,因此想请教您几个问题:
    1. 我14年硕士毕业,生物化学与分子生物学,女生。不知道我这种情况适不适合去工厂的细胞培养,主要是我是女生,觉得大型反应器应该是男生比较擅长。可能女生没有什么升职的空间。
    2. 在生物制药中有很多的环节,比如细胞,蛋白表达,纯化,您觉得做哪种工作更容易受到重视呢或更容易受到提拔(10年以后可以进入高层)
    3. 是去外企还是国内大企业还是去小企业比较好?我想象中大企业只能接触到某一小部分,小企业是不是可以学到更多的东西,不知道对不对。
    很期待您的解答,您的解答决定着小女子的方向。谢谢您。期待。。。。
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    1、可以出国读博士,毕业先到美国小的生物公司先做做
    2、国内做培养、发酵研发可以去公司的研发机构,大型反应器如果您不是女汉子,就别去。
    3、生物制药目前缺的是那种国际化的、有工作能力的年轻人,提高表达量、提高纯化收率、等给公司带来明确效益的,还有分析方法开发的人员比较抢手。
    4、去合资和外企,对于研发来讲比较好,如果你是一个事业型的女孩子,如果你满足于生活的悠闲,可以去研究所,据我所知,研究所往往没有生产型企业的研发搞的更实用,往往偏理论
    5、小企业或者是发展中的企业可以学习到很多,国外大企业也好,钱多,范围窄,适合没有太多追求的女孩子
  • 45778 (2016-4-10 16:09:54)

    学习了!那这么看来,溶氧问题的解决一来要靠培养工艺的优化,二来要看反应器自身能否合理、高效的把溶氧分配均匀
  • 987789 (2016-4-10 16:11:29)

    1. 我14年硕士毕业,生物化学与分子生物学,女生。不知道我这种情况适不适合去工厂的细胞培养,主要是我是女生,觉得大型反应器应该是男生比较擅长。可能女生没有什么升职的空间。
    个人觉得女生去车间做大型的细胞培养不适合,因为我们现在就在做1000L的生产,这样工作还是男生比较适合。
    2. 在生物制药中有很多的环节,比如细胞,蛋白表达,纯化,您觉得做哪种工作更容易受到重视呢或更容易受到提拔(10年以后可以进入高层)
    在细胞,蛋白表达,纯化这几个工作中,受重视程度没有差异的。做细胞培养方面平时加班多一些,我们休息的时候细胞没有休息。至于被提拔或进入高层要考自己的努力和周围的工作环境(同样条件元老身份的机会大一些)。
    3. 是去外企还是国内大企业还是去小企业比较好?我想象中大企业只能接触到某一小部分,小企业是不是可以学到更多的东西,不知道对不对。
    如果你有这样的心志建议你去小公司里发展,这样的机会多些;稍微大一点公司里部门结构基本成熟,学的东西比较局限提拔的机会也少(除非你能力非常的强)。最后说明一下,小公司风险大机会多大公司反之,最后在于你选择。
  • 米囡 (2016-4-10 16:11:51)

    你好,请问关于稳定细胞株所用载体问题:
    1、现在GS载体是否具有比DHFR有优势,相关专利大约什么时候到期?
    2、稳定细胞株在使用过程中的产量衰减问题是如何解决的,用大量的稳定细胞株长期加压筛选?
    3、如果采用定点整合载体,如何选择?
  • 米囡 (2016-4-10 16:37:04)

    看了您发表的“用于重组抗体生产的细胞大规模培养技术”这篇文章,真是受益匪浅,想有个问题请教您,对于一个全新的CHO细胞株(公司引进),我想开发一种适合它的培养基,目前准备对几种常见的成分已知的培养基进行不同混合,然后再进行优化,筛选出最佳方案。还有一种策略就是选择目前市场上的一些商业化培养基进行筛选,前面一种方法肯定更费时费力,但是感觉优化的空间更大点,不知您的意见如何?还是有其他更好的筛选方法,谢谢!
  • 米囡 (2016-4-10 16:40:35)

    您的问题非常具有代表性。就中小生物技术公司而言,对于重组蛋白药物开发的介入,往往是从获得稳定细胞系开始的。针对这种情况,笔者的个人建议是这样:
    1、首先应了解该细胞系的来源、背景。即宿主细胞的生长特性、重组细胞的构建流程。培养基的开发虽然可大幅提高表达水平。但是细胞系的营养需求、生产能力在细胞构建的过程中就已经决定了。这是一个“先天”和“后天”的关系。而且,宿主的营养需求、载体的抗性标记,以及细胞系生产能力与遗传稳定性,这些细节都能为后续培养基开发工作提供依据和思路。
    2、一般项目交接时,技术方会提供与细胞系配套的培养基。培养基若为对方定制产品,则很可能此该培养基已经是针对细胞系优化后的“个性化培养基”;如果培养基为商品化的通用型培养。则表明培养基尚有继续开发的潜力和必要。
    此时建议你两种策略:1)直接在培养基中添加营养成分(如水解物、IGF、INSULIN等),如liuzy1974所言,水解物是成本低廉、效果显著的营养添加物。2)针对该细胞系对市售成熟的培养基进行筛选(不推荐厂商,可直接google到)。这部分试验,在三角瓶中批式培养即可看出差异。若其中最优培养尚未达到优化效果。可考虑不同培养基进行混合试验。为减少试验次数、提高试验效率,可使用DOE软件进行试验方案设计。
    3、如果您有已知配方的一种或多种动物细胞培养。可在此基础上进行系统开发。参阅文章中的方法,可以针对特定细胞系开发其“个性化培养基”,也可以开发供多个细胞系共同使用的“平台化培养基”。
  • 米囡 (2016-4-10 16:42:18)


    把以前回答战友的帖子,也放在这里:
    有一个问题请教各位,在国内的实际生产中,提高抗体产量、改善抗体质量更主要是依赖工艺优化呢,还是寄希望于细胞株、培养基的改良?或者更直白一点,药厂老总更青睐于手下人用哪种方式来优化抗体生产?
    请大家不吝赐教
    谈下自己的认识:楼主的问题很具代表性。无论是做biosimilar,还是其他重组蛋白药。大家最关心的是往往是三个方面, 蛋白表达量(title)、质量(quality),还有就是进度。
    1、Title,细胞培养过程中蛋白的表达量是由单个细胞的产物比生产速率(Qp),活细胞密度(IVCD)以及培养时间(Time)三者决定的。即 Title=Qp*IVCD*Time
    Qp代表的是细胞异源表达重组蛋白的能力,它是细胞系构建过程中初筛、复筛的主要技术指标。目前行业内能够用于产业化生产的细胞系,Qp一般可以达到20pg/cell/day以上。 构建的细胞是否能够达到这个水平,一般取决与空宿主、载体、筛选通量,筛选策略。
    IVCD活细胞密度和Time培养时间,一般是初筛得到的重组细胞进行培养基优化、工艺开发时,主要考察的指标。目前行业内细胞使用商品化的培养基(Gibico/hyclone等)悬浮细胞密度一般可达1-3*10E7/ml,生长期5-7day,维持期10day以上。此步为细胞培养的工艺开发,需要借助三角瓶、深度孔板、小型反应器等进行培养基筛选、工艺参数优化。
    所以,细胞的表达能力一般是细胞系构建工程中就已经决定了。而细胞的培养密度、培养周期则需要在培养工艺开发中进行优化。两者都做好了,抗体的产量自然就有了保证。
    接着谈下质量。
    抗体作为四聚体糖蛋白,其生物学活性有赖于其完整的结构和恰当的翻译后修饰。某种角度上说,重组抗体的工艺优化,尤其是做similar,质量比TITER更为重要。
    目前重组抗体的制备是采用动物细胞异源表达。其制备工艺中无论是克隆筛选、细胞培养还是纯化工艺都会都抗体的质量造成影响。克隆筛选的常用策略是根据蛋白表达量去挑选高表达克隆。这样就会造成表达水平高、但是存在质量变异的克隆会进入下一轮复筛。但是,在克隆筛选环节考察产物的质量,需要借助高通量的分析设备。细胞培养过程中无论是培养基、培养工艺(PH/DO/TIME),甚至搅拌桨的设计都会影响抗体的质量。另外,纯化、制剂过程中,涉及到的buffer条件不恰当也会造成蛋白聚体的产生。
    目前重组抗体工艺开发中,经常关注的几个质量指标有
    1、分子量,
    2、纯度,即,单体、大分子物质(聚体)、小分量物质(降解)的含量
    3、糖基化修饰(寡糖类型及分布,如GO/G1F/G2F/MAN5等
    4、等电点。
  • baidukk (2016-4-10 16:43:47)

    经战友同意,将交流内容贴出
    你好,请问关于稳定细胞株所用载体问题:
    1、现在GS载体是否具有比DHFR有优势,相关专利大约什么时候到期?
    GS相对DHFR而言具有以下几点优势:
    1,细胞株筛选时间短,不需要不断的加压筛选。
    2,在细胞株稳定性问题上,GS系统要更加稳定,一般稳定性培养都要做到3个月左右时间。
    GS的专利好像还没有到期,DHFR的专利到期了。现在的筛选系统趋向于GS和DHFR双筛选系统,目的是集合两种优点,但效果还不确定。
    2、稳定细胞株在使用过程中的产量衰减问题是如何解决的,用大量的稳定细胞株长期加压筛选?
    细胞株克隆不稳定主要是克隆选择不好或筛选系统不好,主要偏向于前者。细胞株稳定性一般培养到两个月以后降低15%左右还是可以接受的
    3、如果采用定点整合载体,如何选择?
    这种方法目前常规用的可能比较少,在这方面没有经验的。一般GS或DHFR系统筛选到高表达细胞株克隆的概率是5%左右.
  • prettygirl@ (2016-4-10 16:44:27)


    有没有涉及到抗体药物申报中,从一个项目开发开始,应该是一个什么样的流程,中间要注意哪些环节关键点:比如到了什么阶段生产需要某种检测的样品
  • 刘白白 (2016-4-10 16:45:08)

    各位大侠,我请教个很基础的问题(我主要做行政管理这一块),公司细胞培养这块的同事,每天去看发酵罐的次数也就2-3次,这个频率是不是少了点?而且主要的是细胞还养得不怎么样。