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GS系统简介,一、GS系统的原理二、GS系统的优势三、GS系统的应用四、GS研究评估协议,GS系统是瑞士的LONZA公司开发出来的一种细胞基因表达系统。LONZA（龙沙）瑞士的制药化工巨头，龙沙集团是一家以生命科学为主导，在生物化学、精细化工、功能化学等行业均处于领先地位的全球性跨国公司，具有一百多年历史，总部位于瑞士巴塞尔。GS是glutaminesynthetase(谷氨酰胺合成酶）的英文缩写，GS系统的全名是：GlutamineSynthetaseGeneExpressionSystem，即谷氨酰胺合成酶基因表达系统。,GS系统是什么,谷氨酰胺的酶促反应,谷氨酰胺合成酶是一种能将谷氨酸和氨合成为谷氨酰胺的酶。这种酶促反应是动物细胞获得谷氨酰胺的途径。,GS系统的原理,在不含有谷氨酰胺的培养基中，谷氨酰胺酶在哺乳动物细胞的生长中扮演着非常重要的角色：一些哺乳动物细胞系,如小鼠骨髓瘤细胞,在没有添加谷氨酰胺的培养基中，无法表达足够的谷氨酰胺来维持生存。在这些细胞中,转染GS基因可以在无谷氨酰胺培养基中作为选择标记来获得增殖。其他细胞系,如中国仓鼠卵巢(CHO)细胞,表达足够的GS离不开外生谷氨酰胺。在这些情况下,GS抑制剂,L-氨基亚砜蛋氨酸（MethionineSulphoximineMSX）,可用于抑制内源性GS活性,只有转染了额外GS基因可以生存。,GS系统的原理,即：用含单抗蛋白等的目的基因和GS基因标记的表达载体，转染宿主细胞（如CHO），再通过MSX等化合物选择加压，促使GS基因和目的蛋白基因扩增，筛选获得重组细胞株。可在不含有L-glu的培养基中生长。,GS系统的优势,产量高速度快稳定性好可比性高,产量高,蛋白质产品的制造成本高,特别是对于治疗性蛋白质,意味着如果生产流程已经建立起来的话，体积最大化时的生产率至关重要。使用GS系统可靠结果的高产细胞系细胞早期建设项目。最大表达水平的实现取决于产品，但产量超过5g/L的重组抗体的细胞系已经创建,而某些特定的蛋白，其生产率在15-65pg/细胞/天。,产量高,Figure1:Productivityinchemicallydefined,animalcomponent-freev8GS-CHOcommercialplatformprocessforLonzasmodelantibodycB72.3.,产量高,Figure2:Productivityinchemicallydefined,animalcomponent-freeGS-NS0bioreactorprocess,速度快,在任何生物技术项目的开发阶段，速度对成功是至关重要的。在第一次筛选，GS系统就能快速的选择出高产的细胞系。甚至通过培养基和流程的优化以获得更高的收益率。这会显著减少生成适合cGMP制造的一个细胞系所需的时间。利用能够在单一连接步骤中插入任何可变区域的GS恒定区域载体来建设人类恒定区域标准长度抗体将变得迅速而简便。Lonza的专有CHOK1SV宿主细胞相比标准CHOK1流程能更好的适应无蛋白悬浮培养体系。,速度快,Figure1:Timelineofstepsperformedtoselecthigh-yieldingunclonedGS-CHOcelllinesadaptedtochemicallydefined,animalcomponent-freemedia,稳定性高,GS细胞系在产品浓度、增长率和产品特性上的一致性可以很容易地创建。对于非放大的GS阴性细胞系,如NS0、不需要GS活动的选择性剂和抑制剂氨基亚砜蛋氨酸来稳定。对于非放大的GS阳性细胞系,如CHO细胞,通常需要所需的氨基亚砜蛋氨酸的容积效率保持在一个一致的水平。,可比性强,20多年来,Lonza不断升级GS平台。在最近我们改进商业平台过程中,宿主细胞系和载体的发展导致了我们新的GSXceed基因表达系统。新的系统在化学成分限定的，无动物组分的环境中能产生高的产品效价，并且不需要MSX来进行稳定。新GSXceed系统与现有CHOK1SV细胞系相比，在平均效价和糖基化模式显示出类似的结果。,可比性强,Figure1:CHOK1SVandGS-KOCelllinesexpressingamodelantibody(cB72.3)evaluatedin10Lmodelofproductionfed-batchbioreactor,usingLonzasVersion8MediaandFeedsPlatform.,可比性强,Figure2.ComparabilityofglycanstructureforCHOK1SVGS-KOandCHOK1SVderivedcelllinesassessedinashake-flaskmodelofLonzasv8GS-CHOCommercialPlatform.,GS系统的应用,Lonza本身使用GS系统创造了数以百计的细胞系,其中有许多已用于临床试验和投入市场。其他GS系统的用户,也积累了经验,取得了高收益。GS系统已经成功的在全球超过100家制药和生物技术公司中得到应用，并被多数机构所熟知。25种利用GS系统生产的产品已经被核准，包括Zenapax(Roche),Synagis(Medimmune)andSolaris(Alexion).国际上使用GS系统的商业组织和学术机构都出版了大量的出版资料。许多研究人员使用GS系统,不仅用于开发制造的过程,而且作为一个工具来创建重组蛋白以进行生物研究。,GS系统在临床研究上的应用,GS研究评估协议,GS研究评估允许使用者利用不限数量的产品来实行GS临床前评价GS研究评估协议包含如下内容：-GS载体和序列数据-多支GMP标准的NSO宿主细胞库-多支GMP标准的CHOK1SV宿主细胞库-转染培养体系-综合技术操作手册-提供给监管机构的细胞库描述报告-从Lonza的GS技术专家获得技术支