CHO工程细胞Horizon HD-BioP3的测试与应用
CHO工程细胞革命
Horizon
Discovery CHO工程细胞系来源于ECACC（欧洲细胞库） CHO-K1 细胞，应用Horizon
Discovery的重组腺病毒（rAAV）技术，通过同源重组的方式将GS基因（谷氨酰胺合成酶）第六外显子（酶催化活力必须元件）敲除，得到无谷氨酰胺合成酶的CHO-K1细胞系，进一步驯化为悬浮细胞，适应现有商业化学限定的无动物源性的培养基，从而得到稳定生产蛋白药/抗体药的CHO细胞系——HD-BioP3。
Horizon HD-BioP3主要特征
（1）知识产权明确：覆盖质粒，细胞，基因编辑技术，无后顾之忧
（2）遗传背景清晰：基因工程技术路线成熟，位点特异，全基因组测序结果公开
（3）可追溯性强：生产历史清晰，外源致病因子/GS功能/病毒检测完善，cGMP保存记录标准完整
（4）生产稳定：在无需任何优化的情况下混合克隆1~1.5克/升以上，单克隆2~3克/升以上，优化后表现可达7~9克/升
（5）兼容性好：无绑定销售，适应于多种商业化的、化学定义的、无动物成分的培养基
（6）商业授权灵活：多种授权方式，支持与CRO/CDMO合作
（7）全球广泛认可：全球70多家药物研发机构授权使用，6个药物获批美国FDA IND申报（2018年第一个）
谷氨酰胺合成酶（GS）缺失的CHO-K1设计原理
·谷氨酰胺是细胞必须氨基酸；谷氨酰胺合成酶 （GS） 是一种催化谷氨酸和氨产生谷氨酰胺的酶，是细胞中谷氨酰胺产生的唯一途径；谷氨酰胺合成酶（GS）功能缺失的情况下，细胞依赖外源性谷氨酰胺存活
·蛋氨酸硫氧胺（MSX）常被用于抑制谷氨酰胺合成酶（GS），然而蛋氨酸硫氧胺（MSX）具有毒性，在后期药物生产过程中是不能使用的，相比利用MSX进行的筛选，使用无谷氨酰胺合成酶（GS）的细胞能提高筛选的效率，提高蛋白产量，可实现一步筛选获得高产细胞克隆的目标
·表达重组蛋白和外源的谷氨酰胺合成酶（GS）的质粒载体可稳定转染进无内源谷氨酰胺合成酶(GS)的细胞，去除对培养基中添加谷氨酰胺的依赖；通过无谷氨酰胺的培养基富集成功转染的阳性细胞，从而达到阳性细胞筛选的目的
·因此谷氨酰胺合成酶（GS）筛选法是目前行业生产蛋白药的首选技术平台
基因敲除功能验证
当转移到缺乏谷氨酰胺的培养基中时，野生型CHO细胞仍然存活，而GS-/-细胞无法存活。然而，当转移到补充了4mM谷氨酰胺的培养基中时，两个细胞系的生长速度相当。
Horizon的GS敲除
CHO
K1细胞正在全球超过15个机构中进行独立评估。其中一些评估结果使得我们已经获得部分可用于分享的重组蛋白表达相关的细胞工艺开发数据，包括单克隆抗体和双特异性抗体。尽管现阶段在培养过程中仍在进行大量优化，但我们始终一直在收到超过预期的表达报告。
HD-BIOP3与野生型CHOK1细胞对比
转染含有单克隆抗体GS表达载体后，将细胞培养在无谷氨酰胺的培养基中筛选，相比于通过MSX筛选的野生型CHO K1细胞系统，GS缺失的细胞表达显著提高的蛋白产量。此数据来自于在5L反应器中的稳定混合克隆库的表现。
稳定的混合库表达
不同载体细胞表现测试，细胞转染了一个单克隆抗体的质粒，该质粒载体包含了来自ProteoNic的UnicTM元件。对稳定的混合克隆进行补料培养，可延长细胞的培养时间，同时维持一个较好的VCD。在稳定的混合克隆，生物仿制药IgG的表达量可达 2g/L以上。
单克隆表达
对来自于上面稳定的混合克隆库的400个单克隆细胞进行筛选和产量评估。3个克隆的表达量在>5g/L 。该项目未经任何优化的过程，后期优化后将获得更加表现。
