補(bǔ)料優(yōu)化降低抗體生產(chǎn)過程中宿主細(xì)胞蛋白殘留的研究

CHO細(xì)胞被廣泛應(yīng)用于重組醫(yī)療蛋白的生產(chǎn)，在其培養(yǎng)過程中，細(xì)胞分泌或釋放一系列的宿主細(xì)胞蛋白（Host Cell Protein，HCP）。HCP是抗體生產(chǎn)過程中主要的雜質(zhì)之一，它可能會誘發(fā)受體的免疫響應(yīng)，產(chǎn)生抗藥抗體（Anti-drug Antibody），從而影響藥效；同時(shí)，部分蛋白酶和二硫還原酶催化降解產(chǎn)品，對其質(zhì)量及穩(wěn)定性產(chǎn)生負(fù)面影響。
  
 
面臨的挑戰(zhàn)：目前單克隆抗體生產(chǎn)工藝中，下游的親和層析以及陰離子層析是去除HCP的主要工藝步驟；然而，HCP中的某些成分會與產(chǎn)品本身發(fā)生相互作用，導(dǎo)致其無法通過純化去除并保留至最終產(chǎn)品中，同時(shí)，越來越高的HCP殘留水平也給下游純化工藝不斷提出更高的挑戰(zhàn)。
 
解決方案：目前已經(jīng)有研究從基因序列、細(xì)胞系、細(xì)胞活率以及培養(yǎng)周期等角度對上游收獲料液中HCP水平進(jìn)行探討，但總體上，文獻(xiàn)報(bào)道仍然較少。在本研究中，通過在小試反應(yīng)器工藝開發(fā)過程中的對比研究考察了兩種不同的商品化補(bǔ)料對于上游反應(yīng)器生產(chǎn)過程中細(xì)胞生長、代謝、蛋白表達(dá)和收獲液中HCP水平的影響；并通過補(bǔ)料體積優(yōu)化以及金屬離子添加，嘗試進(jìn)一步降低HCP水平。
 
結(jié)果：
下圖為4個(gè)3L反應(yīng)器中的表達(dá)量和HCP的結(jié)果。4個(gè)條件下的表達(dá)量差異較小，但使用補(bǔ)料II的2個(gè)條件（B2和B4）中HCP水平明顯低于使用補(bǔ)料I的2個(gè)條件（B1和B3）。（注：補(bǔ)料I為商品化補(bǔ)料培養(yǎng)基，包含兩種成分；補(bǔ)料II為默克的Cellvento® 4Feed。）

 
隨后在B4基礎(chǔ)上，進(jìn)行了補(bǔ)料體積優(yōu)化（B5）和金屬離子的添加（B6）；在添加了金屬離子后，HCP得到了進(jìn)一步的降低。

 
最終工藝被放大到200L的中試規(guī)模，并較好的重現(xiàn)了3L反應(yīng)器中的結(jié)果：

 
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