WuXia TrueSite: 讓細胞株開發走向精準與可控

導 語

近日，藥明生物專家在行業媒體European Pharmaceutical Review發表署名文章，系統介紹了新一代定點整合（Targeted Integration，TI）細胞株開發技術及其平臺 WuXia TrueSite。

該技術通過在宿主基因組預設的「黃金點位」實現精準的轉基因插入，構建轉基因拷貝數可預測的單克隆細胞株，從而顯著提升細胞株開發的穩定性、一致性與可控性，為細胞株高效開發提供了全新技術路徑。

一分鍾瞭解WuXia TrueSite

中國倉鼠卵巢（CHO）細胞是生物藥領域最核心的生產載體，廣泛用於單克隆抗體（mAbs）及其他重組蛋白治療藥物的生產。目前，約90%的哺乳動物源治療性蛋白依賴CHO細胞生產1。

CHO細胞被廣泛應用，主要得益於其良好的生產適配性和穩定的生物學特性：既可實現穩定懸浮培養、支持規模化生產，又具備較高的環境耐受性和遺傳穩定性。同時CHO細胞能夠表達具有類人糖基化等特徵的蛋白，並完成複雜的翻譯后修飾（PTMs），對蛋白藥物的功效與穩定性至關重要。

從隨機到可控：細胞株構建方式的關鍵演進

要實現目標蛋白的表達量，通常需要將由啟動子、目的基因和終止子組成的「表達盒」導入宿主基因組。傳統工藝主要依賴隨機整合策略，即表達載體在基因組中隨機插入，隨后需要從重組細胞庫中進行大量篩選，才能獲得蛋白高表達的細胞株 。

為提升轉基因插入精準度，行業開發了多種半可控整合技術，例如基於轉座酶機制的系統（如Sleeping Beauty、PiggyBac、Leap In 和DirectedLuck ）。這些技術能夠構建同質性更高的穩定細胞池，從而改善表達一致性，但在插入位點和拷貝數層面仍缺乏完全的可控性。

藥明生物全新自研的定點整合細胞株開發平臺WuXia TrueSite，實現了目標基因在特定預設位點的精準插入和目標基因拷貝數的按需設計，重新定義細胞株開發的速度和質量。

新一代定點整合平臺：WuXia TrueSite

篩選合適的定點整合宿主細胞，需要綜合評估細胞生長狀態、代謝特徵、表達水平以及產品質量屬性。其中，一個關鍵前提是：宿主細胞必須攜帶可高效支持重組酶介導盒式交換的着陸位點。

基於這一思路，藥明生物依託專有的WuXia 細胞株平臺系列，構建了性能優異的定點整合CHO細胞株開發平臺WuXia TrueSite 。基於該平臺構建的新型定點整合宿主細胞株在單克隆抗體分子（圖1）、融合蛋白以及對稱/非對稱抗體的分批補料培養中，細胞池表達水平均可達約6.0 g/L，終克隆細胞的平均表達量可達8.0 g/L以上；通過工藝強化或温度調控等優化手段，表達量還可進一步提升至12.0 g/L以上。

圖 1. 在WuXia TrueSite所構建的細胞池及克隆細胞中，

單克隆抗體分子的終克隆表達量分佈

更高穩定性：從細胞建庫到規模化生產

在採用傳統隨機整合策略的細胞株中，產量在細胞建庫和放大培養過程中逐漸下降是常見挑戰。相比之下，定點整合細胞株展現出更高的穩定性，使得細胞株穩定性研究可以脱離關鍵開發路徑，從而縮短整體開發周期。后續的穩定性評估數據驗證，WuXia TrueSite克隆細胞株均可滿足20000升規模的生產需求。

在三種單克隆抗體和一種非對稱抗體的分批補料培養實驗中，WuXia TrueSite所構建的克隆細胞株，在無篩選壓力條件下經歷了60代群體倍增（PDLs）的穩定性驗證。結果顯示，所有通過定點整合技術構建的細胞株均保持了卓越的遺傳穩定性和產品質量穩定性，超過99%的克隆在傳代60代后仍維持穩定，表達量變化幅度普遍小於15%（圖2）。

圖2. 克隆細胞株（n=48）在PDL0和PDL60的表達量變化分佈，

表明基於WuXia TrueSite獲得的細胞池及克隆細胞株均具有優異的穩定性

質量一致性：降低開發風險的關鍵基礎

產品質量一致性是保障生物製藥安全性、有效性和可靠性的關鍵。同時也是降低下游開發失敗風險的重要因素。高一致性還能夠簡化開發流程，提高研發效率，縮短從早期開發到商業化所需的時間和資源投入。

在定點整合平臺中，細胞池與克隆細胞株之間的高度質量一致性，為開發流程的簡化提供了核心支撐：早期非GMP級材料可直接由定點整合細胞池來生產，無需提前篩選克隆細胞株；在主細胞庫（MCB）構建和GMP生產階段，可基於克隆細胞株與細胞池產品質量屬性的高度匹配性，快速篩選出質量完全可比的克隆細胞株，用於GMP生產，實現開發流程的無縫銜接。

對比分析結果表明，由WuXia TrueSite構建的克隆細胞株與其對應的細胞池，在尺寸排阻色譜（SEC LC）主峰、電荷異質性分佈以及 N 糖基化表型等關鍵質量屬性上均保持高度一致（圖3）。這些結果進一步驗證了：基於定點整合平臺的細胞池，可用於非GMP乃至早期臨牀材料的生產，在確保產品質量的同時顯著縮短開發周期。

圖3. 三種單克隆抗體與一種非對稱雙抗的細胞池及克隆細胞株SEC LC、cIEF及N 糖基化譜，顯示出產品質量屬性的一致性

更快進入臨牀：定點整合為開發提速

近年來，提升藥物開發流程效率已成為行業創新的重要方向。在新冠疫情期間，包括禮來、vir biotechnology以及藥明生物在內的多家企業，通過採用非克隆CHO細胞池生產GLP毒理學研究和早期臨牀級材料的策略，成功縮短了開發周期。該策略被稱為「延迟克隆」4，即在臨牀前階段使用穩定細胞池（或混合克隆池），避免單克隆篩選成為流程瓶頸，實現毒理研究與其他開發工作的並行推進。

基於經驗證的穩定性與質量一致性，WuXia TrueSite同樣支持流程加速：一方面，可免除細胞株穩定性研究；另一方面，定點整合細胞池可直接用於非GMP材料生產。

將上述優勢同高效的跨部門協作結合，WuXia TrueSite能夠顯著加速主細胞庫構建，助推新葯IND申報周期壓縮至6個月的目標，將整體開發時間縮短一半（圖4）。該加速策略既可適用於常規抗體，也可支持突發公共衞生事件相關蛋白的快速開發。不過，在非應急項目中，具體加速時間表還需要考慮監管要求。即便如此，CHO細胞固有的基因組可塑性仍支持利用定點整合技術構建遺傳信息明確、適用於早期臨牀生產的穩定細胞池。

圖 4. WuXia TrueSite重塑新葯臨牀試驗申請（IND）周期

注：基於WuXia TrueSite的CMC體系，原液（DS）與製劑（DP）的生產周期較傳統 CMC 流程顯著縮短，這是因為可以藉助可靠的內部檢測平臺實現 GMP 級DS與DP的快速放行

結論

定點整合技術是細胞株開發領域的重大突破，顯著提升了穩定性和一致性，帶來效率提升。該技術有效減少了克隆篩選工作量，簡化了工藝開發流程，並精簡了關鍵路徑，去除了冗余環節 ，從而全方位加速創新分子進入臨牀開發階段。

在生物製藥行業持續加快創新葯物上市步伐的背景下，細胞株開發作為關鍵環節，其技術進步對整體效率具有深遠影響。定點整合技術將前沿學術成果轉化為工業化規模生產應用，不僅降低了技術風險、縮短了開發周期，也帶來了更優的經濟表現。作為WuXia 平臺的第四代技術，WuXia TrueSite在質量與效率層面實現了雙重突破，有望在競爭日益激烈的生物製藥領域中釋放更大的價值。