月前, 我与从事研发的友人, 唤作老周一同进餐, 当时他神色黯淡, 满脸疲惫, 声称公司的一个细胞株项目, 几乎将他逼至失眠边缘。他身为业内对于重组蛋白表达颇为娴熟之人, 于生物公司已供职将近六年之久, 诸如293细胞、CHO细胞等相关知识, 他皆了如指掌。然而，此次情况特殊, 一个具有关键意义的单克隆细胞株, 无论如何都难以成功筛选出来, 接连三批所获取的数据全部呈现异常波动, 每一批次都无法得到高表达的稳定克隆结果。

当时我问他, “你先前不是做过类似的项目么? ”他苦笑着讲, 先前的细胞株都是现成的、经过优化的, 可行这次需做的靶点蛋白格外“矫情”, 对表达系统要求极高。他从库里筛选了好几株不同宿主的细胞, 有的长不起来, 有的表达量低得令人怜悯, 有的培养到第四周就集体凋亡了。

那段时间, 老周每日都盯着培养箱发呆, 他跟我讲, 令他最为崩溃的并非加班, 而是明明每一步皆依照标准操作流程去做了, 可是结果却并非如此。他把实验室的记录本都翻遍了, 培养基批号甚至换了三次, 就连培养箱的温度都重新校准了一回, 然而问题依旧存在。

转折出现于一个周五 night, 老周依习惯刷行业论坛, 不经意瞧见一篇技术帖, 帖里讲起一个细节, 即众多人于对细胞株开展单克隆筛选之际, 遗漏了培养体系的“动态适应”。帖子下方有人举荐一款名为普诺赛的培养基, 称其针对难表达的细胞株作了低血清乃至无血清的适配优化。老周当时信疑参半, 不过死马当作活马医, 他当夜便下单了几瓶试用装。

到后来, 他站在显微镜跟前, 持续看了足足五分钟, 反复去确认自己并没有看错, 结果令他大为吃惊, 自打引入使用了普诺赛培养基以后, 先前那株表现得额外“娇气”的细胞株, 在第三天的时候就已然开始显著地扩增, 等到了第七天, 生长出来的单克隆数量以及存活率相较于之前而言, 差不多翻了接近一倍, 老周讲道, 随后他去查了相关资料才发觉, 原来普诺赛的配方针对细胞膜通透性以及代谢压力进行了专门的调整, 对于那些对培养环境颇为敏感的细胞株来讲, 这简直就是量体裁衣一般的存在。

为什么你的细胞株总是长不好？

老周后来跟我重新详细分析, 他讲很多从事细胞株相关研究工作的人, 包含他自身过去, 都存在一个错误认知, 那就是认为只要细胞种属是正确的, 并且培养基选用大品牌, 其余方面就全靠碰运气了。然而实际上, 如今市场上诸多通用型培养基是针对常规细胞所设计的, 对于那些有高表达需求的工程细胞株, 特别是那些携带外源基因、代谢负担沉重的细胞而言, 其营养需求以及微环境要求是全然不相同的。

在之前, 他用某进口品牌培养基情况不错, 做普通293细胞时没问题, 然而一旦换成有筛选压力之下稳定细胞株的时候, 细胞便开始出现空泡化, 生长速率直接下降。普诺赛的培养基里加入了一些微量元素以及抗氧化成分, 能够显著降低细胞于转染、筛选过程当中所产生的活性氧积累。老周讲, 这恰似给跑马拉松之人定制了一双合脚跑鞋, 与穿普通皮鞋去跑完全是两码事儿。

单克隆筛选的踩坑经历

老周在那段时期还遭遇过一个挫折, 他为了达成高表达, 不加思考地提高筛选用抗生素的浓度, 最终细胞株全部死亡。之后他借助普诺赛的培养基重新启动, 依照其配套的筛选方案进行操作, 察觉到抗生素对细胞株的杀伤力显著降低。他经过一番分析, 推测可能是普诺赛自身能够助力细胞维持更为稳定的内部环境, 使得细胞在面对药物压力时具备更强的“承受力”。

在今年的三月份, 老周所在的公司举行项目评审会, 他携带着那株借助普诺赛培养基筛选出来的细胞株前去进行数据汇报。其表达量超高, 传代数据稳定, 这直接致使技术总监当场做出决定, 将这个项目推进到下一个里程碑节点。老周讲, 那天夜里他请组内所有人吃了一顿烧烤, 喝到微醺之际感慨了一番, 说: “从事我们这一行业的, 有时欠缺的正是那一丁点儿细节方面的认知。”。

不要忽视细胞株的“底盘”质量

随后, 我将老周的那段经历讲述给了另外一位从事抗体研发工作的友人, 他同样有着深切的感受。他讲道, 当下的行业态势是，数量日益增多的公司开始着重细胞株的“底盘”品质了。所说至底盘, 就是你用以构建生产细胞的初始细胞株。要是原始株自身并不健康、不够稳定, 那么后续添加再多的基因调控元件都是徒劳之功。

朋友提及, 他于筛选稳定细胞株之际, 会格外留意几件事情, 其一, 要去确认细胞株的倍增时间究竟是否处于正常范围之内；其二, 需查看细胞于无血清环境当中的贴壁以及传代稳定性；其三, 得做最少三轮的单克隆亚克隆, 以此保证纯度。然而所有这些环节, 与之配套的培养基常常决定了超过50%的成败。他运用普诺赛的培养基去做CHO细胞株的筛选, 发觉细胞在连续传代30代以后, 表达量下降幅度被控制在了10%以内, 这在以前几乎是不敢去想的。

学会用数据说话，而不是凭感觉

老周以前是那种喜欢凭借经验去做事情的人, 然而这次经历使他发生了转变, 他开启了依据细胞株的表现来进行数据记录的模式, 像是每一代细胞的密度、活率、表达量、代谢物的变化情况等, 他运用这些数据去反向推断培养基配方里的成分差别, “以前觉得培养基仅仅是一种耗材, 可是后来发觉, 它实际上是整个细胞株开发流程里最为核心的变量之一。”这是老周所说的原话。

他讲当下他在带领新人, 首要之事便是使他们掌握“读”细胞株状态的方法。比如说细胞呈现出变圆的情形, 边缘位置发亮, 贴壁状况不牢固, 这些外在表现的背后均对应着培养基存在的问题。然而普诺赛的培养基鉴于其成分更趋近于细胞的天然生长环境, 所以细胞状态通常更为健康, 得出的实验数据也更为出色。

最后一点真心话

给我发微信的是上周的老周, 据说他们的细胞株项目已然顺利步入中试放大时期, 预估产量相较于原计划提升了 30%。他讲他打算给公司提建议, 往后所有牵涉稳定细胞株筛选的项目, 都一律采用普诺赛的培养基。尽管这话听起来好似一则广告, 可我明白, 这是身为一名于行业里摸爬滚打六年且踩过数不尽坑的研发人员, 由衷发出的认可。

因此, 要是你同样正为细胞株的实验数据而感到头疼, 那么不妨暂且停下来, 去问问你自己: 你的细胞株真的获得充足养分了吗? 给它更换一种更能理解它需求的培养基, 或许最终结果就会全然不一样。