《用于重組抗體生產(chǎn)的細胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、DOI：10.13523/j.cb.20130716中國生物工程雜志ChinaBiotechnology，2013，33(7):103-111*用于重組抗體生產(chǎn)的細胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)＊＊劉伯寧(華北制藥集團新藥研究開發(fā)有限責任公司抗體藥物研制國家重點實驗室石家莊050015)摘要近年來，用于單抗藥物生產(chǎn)的動物細胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)發(fā)展迅速。此領(lǐng)域的技術(shù)進展集中在個性化培養(yǎng)基開發(fā)，工藝條件優(yōu)化等方面。本文總結(jié)了用于提高重組抗體表達水平的常用方法，以及細胞培養(yǎng)工藝對抗體藥物“關(guān)鍵質(zhì)量屬性”(聚體、降解、糖基化修飾、電荷變異等)的諸多影響。此外，細胞培養(yǎng)工藝在

2、產(chǎn)業(yè)化過程面臨著工藝放大與技術(shù)轉(zhuǎn)移，定性研究與工藝驗證等實際問題。未來大規(guī)模細胞培養(yǎng)工藝的開發(fā)，將進一步借助動物細胞的組學研究成果和新興的“過程分析技術(shù)”。關(guān)鍵詞重組抗體細胞大規(guī)模培養(yǎng)培養(yǎng)基優(yōu)化工藝開發(fā)中圖分類號Q511目前，多種表達系統(tǒng)均可實現(xiàn)重組抗體的異源表數(shù)(溫度，pH，DO，DCO2等)、培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分(葡萄達，但是抗體藥物的產(chǎn)業(yè)化制備，始終以動物細胞大規(guī)糖、谷氨酰胺、氨基酸、維生素等)的消耗，以及自身代［1］TM模培養(yǎng)工藝為主。1986年首個治療性抗體OKT3謝產(chǎn)物(乳酸、氨、重組蛋白等)的積累與生理生化參數(shù)上市之初，動物細胞表達水平普

3、遍不足100mg/L。經(jīng)過(細胞密度、活性，能荷等)的變化。作為重組抗體生產(chǎn)近三十年間發(fā)展，業(yè)內(nèi)用于重組抗體生產(chǎn)的動物細胞的“細胞工廠”，上述過程參數(shù)的改變會直接影響生產(chǎn)培養(yǎng)工藝，無論細胞培養(yǎng)密度，還是抗體表達水平均提細胞系的活性與重組抗體的收率。比如:當乳酸高五十倍以上。流加培養(yǎng)工藝中細胞密度可達1～2×(58mmol/L)、滲透壓(382mOsm/kg)、氨(5．1mmol/L)7參數(shù)超過其相應(yīng)的閾值，細胞活性和抗體產(chǎn)量均會明10cell/mL，日均產(chǎn)量200mg/L/day以上(最高可達［6］700mg/L/D)，最終收液的容積產(chǎn)率可達3～5

4、g/L(最高顯下降。目前，業(yè)內(nèi)已經(jīng)對于細胞培養(yǎng)過程參數(shù)進達13g/L［2］)，培養(yǎng)體積可至20000L(Lonza，行了深入的研究，在動物細胞大規(guī)模培養(yǎng)中下述參數(shù)Portsmouth/NH—facility)［3］;灌注培養(yǎng)工藝中細胞密度的控制也已成定式(見表1)。81．1流加培養(yǎng)方式及優(yōu)化策略可達2×10cell/ml，抗體容積產(chǎn)率最高達25～40g/LTMTM［4］目前上市的重組抗體中絕大多數(shù)(如:Enbrel，(Percivia公司XD灌注系統(tǒng))。以上行業(yè)技術(shù)水平TMTMTM［5］Herceptin，Ｒituxan，Synagis)是采用流加

5、(fed的飛速提升，既源于上游細胞系構(gòu)建技術(shù)的突破，也batch)培養(yǎng)工藝生產(chǎn)，這主要由于與之配套的生物反應(yīng)得益于細胞大規(guī)模培養(yǎng)工藝的日臻成熟。尤其是后者器(攪拌罐、氣升罐等)制造成熟，可線形放大(最大至綜合培養(yǎng)基開發(fā)，工藝優(yōu)化，結(jié)合新型生物反應(yīng)器的使20000L)，操作簡單等原因。但是，流加培養(yǎng)過程中會用，實現(xiàn)了動物細胞的高密度、高表達培養(yǎng)，滿足了臨出現(xiàn)營養(yǎng)物質(zhì)消耗、代謝廢物積累，以及產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)床上對于抗體藥物“公斤級”產(chǎn)能的需求。定等問題。因此，流加培養(yǎng)工藝的優(yōu)化主要集中在基［2，9-11］1動物細胞培養(yǎng)的過程參數(shù)與培養(yǎng)模式礎(chǔ)培養(yǎng)基、流加培養(yǎng)

6、基以及流加策略上，其優(yōu)化的原則是根據(jù)細胞的代謝特點設(shè)計補料培養(yǎng)基，用于補動物細胞的體外培養(yǎng)，涉及生物反應(yīng)器的物理參［12-13］充易耗成分，降低副產(chǎn)物積累。收稿日期:2013-04-07修回日期:2013-05-161．2灌注培養(yǎng)方式及優(yōu)化策略*國家“973”計劃資助項目(2012CB724502)灌注培養(yǎng)模式(prefusion)下，反應(yīng)器幾乎可實現(xiàn)＊＊電子信箱:liuboning801@gmail．com104中國生物工程雜志ChinaBiotechnologyVol．33No．72013［7-8］表1動物細胞培養(yǎng)的過程參數(shù)與控制范圍Table

7、1Theparameterandcontrolforanimalcellcultureprocess參數(shù)控制(或測定)范圍檢測手段控制策略溫度32～38℃鉑溫度電極PI/PID程序控制pH6．8～7．2pH電極通CO2或流加堿液物理參數(shù)DO20%～60%DO電極攪拌轉(zhuǎn)速、通氣量等DCO25%～25%(40～180mmHg)DCO2電極滲透壓270～330mOsm/kg冰點滲透壓檢測儀流加培養(yǎng)基及流加策略葡萄糖0～10g/L葡萄糖限制性流加生化分析儀、酶試劑盒谷氨酰胺0～10mmol/L谷氨酰胺限制性流加營養(yǎng)物質(zhì)氨基酸0～10mmol/LHPLC流加

8、濃縮培養(yǎng)基核苷酸0～10mmol/LHPLC乳酸0～50mmol/L使用半乳糖替代葡萄糖代謝產(chǎn)物生化分析儀、酶試劑盒氨1～