Thermo Scientific抗體藥解決方案

篇首語

全球抗體藥物市場增長強勁，被業內認為是生物制藥產業中最為活躍的組成部分，已成為未來生物醫藥領域發展的“潛力股”。

隨著國家醫藥生物產業規劃升級的推動，中國的抗體藥將迎來新的發展機遇期。

前期研發：文庫篩選和效價測定

抗體藥前期研發的核心是文庫篩選，獲得高特異性、高親和力單克隆抗體。主流文庫篩選有兩大技術平臺：噬菌體/酵母展示文庫篩選和雜交瘤細胞篩選。

1、噬菌體/酵母展示文庫篩選

文庫篩選又稱Biopanning，通過“結合-清洗-洗脫-擴增”多輪循環操作，篩選出特異性強，親和力高的單克隆抗體。傳統篩選多基于96微孔板，步驟繁瑣，結果一致性差。

Thermo Scientific? Kingfisher Flex?磁珠純化系統是新一代自動化噬菌體文庫篩選平臺，將手動篩選過程實現自動化?！犊贵w工程》2010版將Kingfisher Flex作為自動化文庫篩選標準化流程予以推薦。美國Recombinant Antibody Network成員也都采用Kingfisher Flex進行自動化文庫篩選。

Kingfisher Flex包含8個板位，各板位分別放置噬菌體庫及用于淘洗的Wash buffer、Elution buffer，通過96磁頭實現磁珠在不同板位間的轉移，實現高通量淘洗。整個過程條件可控，包括淘洗強度、溫度、結合和洗脫時間等，一致性好，便于標準化操作。

Thermo Scientific? Cytomat 2C TOS?自動化振蕩培養箱實現噬菌體擴增培養的自動化及通量的提高，專有的雙磁頭驅動設計保證箱體內載板架上層和下層振幅的一致性，實現良好的培養效果。

2、雜交瘤細胞篩選

雜交瘤細胞篩選關鍵是雜交瘤細胞的單克隆化，經典方法是采用有限稀釋法，形成單細胞克隆，通過ELISA檢測培養基上清效價，確定陽性克隆。

雜交瘤細胞快速分液

Thermo Scientific? Multidrop Combi?微孔板自動分液器可以實現快速的細胞分液。10秒鐘即可自動完成一塊96孔板每孔100μL的細胞分液，整個過程自動化、快速、一致性高。

高通量雜交瘤細胞培養

Thermo Scientific? Cytomat?培養箱是基于賀利氏技術的自動化培養箱，使用Cytomat 48C可以將通量提高到1008塊標準板，實現細胞培養的自動化和標準化。

單克隆抗體效價測定

對培養后的雜交瘤細胞單克隆進行篩選，獲得高親和力、高特異性的單克隆抗體。篩選的原理基于抗原、抗體間相互作用，經典方法是基于微孔板的高通量ELISA篩選。

整個抗體篩選流程中ELISA檢測通量非常大，整合Thermo Scientific?Orbitor?機械臂、Thermo Scientific? Wellwash Versa?洗板機、Multidrop Combi分液器及酶標儀的自動化ELISA檢測系統，可實現自動化高通量的ELISA檢測。

Thermo Scientific? Varioskan LUX?多功能酶標儀作為通用檢測平臺，可進行包括光吸收、熒光、化學發光、時間分辨熒光、HTRF、FRET、Alpha等多種方式檢測。例如PD1/PDL1相互作用研究就可以通過Varioskan LUX的HTRF檢測功能來實現。

3、單克隆抗體熱穩定性測定

抗體蛋白熱穩定性是一個重要檢測指標。借助Protein thermal shift分析技術通過Tm值的變化可以直觀判定抗體蛋白的熱穩定性。ThermoScientific? QuantStudio 7 Flex?實時熒光定量PCR系統及其配套的Protein Thermal Shift試劑及軟件可以很好的檢測抗體蛋白Tm值的變化，以及促進蛋白穩定性的緩沖液條件的優化。

抗體生產+質控

1、生產：

對篩選出的單克隆抗體噬菌體或雜交瘤細胞，將抗體基因轉入到生產型細胞表達株，如CHO細胞進行大規模的培養和抗體表達，建議采用一次性生物反應器、一次性發酵罐進行生產。

一次性生物反應器：適用于動物細胞、懸浮型細胞的培養，可用于批次、補料和灌流培養。

一次性生物發酵罐：適用于要求較高的微生物發酵，易于從玻璃罐迅速放大到300L規模，適合新藥平臺。

離心機：從中試到放大生產，需要有強大的離心設備。ThermoScientific? Sorvall BIOS? 16大容量離心機專為生物制藥生產及GMP量身定制，具有腔門自動開啟及關閉的Auto-Door功能，實現自動化控制；具有遠程數據監控及原始數據追溯的功能，實現數字化管理；Centri-Touch高靈敏度液晶觸控屏控制功能，增加了易用性。

2、質控：

對獲得的單克隆抗體藥物需要進行一系列的質控檢測，包括宿主細胞DNA殘留檢測、宿主細胞蛋白殘留檢測、微生物檢測、內毒素檢測、純度檢測等，以達到FDA/CFDA的監管要求。

質控檢測試劑盒：

? MycoSEQ 宿主支原體檢測

? ViralSEQ 病毒檢測

? MicroSEQ 微生物測定

? GlycanAssure 糖型分析

? resDNASEQ 宿主細胞DNA殘留定量

? ProteinSEQ 蛋白A和CHO宿主蛋白殘留定量

Kingfisher Flex磁珠純化系統

基于磁珠法的Kingfisher Flex磁珠純化系統可進行多種質控檢測樣品的高通量自動化制備，包括DNA殘留、Protein A殘留、HCP(宿主細胞蛋白)殘留檢測及支原體檢測等。

Thermo Scientific? Multiskan ET?專為內毒素檢測優化設計光路，是一款專業的內毒素檢測設備，適用于各種內毒素檢測試劑盒。

超高效液相系統

對于單克隆抗體的分離純化采用兼具模塊化與靈活性的Thermo Scientific? Vanquish UHPLC?進行高靈敏、快速的分離，并能對樣品進行純度、滴度的分析。

自動化整合系統案例

UCSF自動化抗體篩選平臺

(RAN，Recombinant Antibody Network成員)

整合功能模塊：

? 單克隆挑選 Kbiosystems K6-2

? 細胞培養 Cytomat

? 噬菌體淘洗 Kingfisher Flex

? 液體處理 Liquid handling

? ELISA檢測 Microplate reader & wahser

? 抗體熱穩定性測定 qPCR