灌流細胞培養(yǎng)可降低偶聯融合蛋白裁剪和質量異質性

來自瑞士Merck Biopharma和蘇黎世聯邦理工學院的科學家們在2019年第302期的《Journal of Biotechnology》雜志上發(fā)表了題為“Perfusion cell culture for the production of conjugated recombinant fusion proteins reduces clipping and quality heterogeneity compared to batch mode processes”的文章。作者指出，用于治療性重組蛋白生產的灌流細胞培養(yǎng)技術正越來越普及，以實現針對不同應用目的的工藝強化，在原文實驗中，研究人員以雙特異性偶聯融合蛋白為模型，比較了三種不同操作模式：低接種密度（LS）的傳統(tǒng)補料分批、使用高細胞密度接種（HS）的補料分批以及灌流生產生物反應器。結果顯示，相比LS補料分批，使用HS和灌流生物反應器，每日單位體積產量分別提高了3倍和7倍。灌流操作也有益于關鍵質量屬性（CQA），特別是，相比補料分批操作，裁剪的水平，即融合蛋白的片段化，顯著降低。在灌流中，裁剪水平在0.6-1.5%之間，而在補料分批（LS和HS）中，該水平分別可達到8.7和4.9%。使用灌流還可降低聚體水平，電荷異構體分布更加均一。總結來說，對于雙特異性偶聯融合蛋白的生產，結合灌流技術的連續(xù)工藝具有產量和質量方面的天然優(yōu)勢。

詳細實驗操作和檢測分析，請參考原文。

高密度接種補料分批：用于高密度接種的n-1細胞培養(yǎng)使用灌流操作5天，最高灌流速率3 VVD，最終細胞密度為30 x 10^6cells/mL。補料分批生產生物反應器接種密度為9 x 10^6cells/mL。該策略的目的是縮短n-階段工藝的持續(xù)時間，同時相比低密度接種補料分批，使滴度翻倍。基于該目的，運行在第9天停止。

灌流：灌流生物反應器接種密度0.5 x 10^6cells/mL，培養(yǎng)第3天開始灌流，灌流速率設置為1 VVD。通過稱量，控制培養(yǎng)基補液流速，同時通過控制收獲液流速，維持生物反應器重量恒定，并以在線電容信號控制廢棄液（bleeding）流速。設定點的設置基于此前確定的該細胞系在實驗培養(yǎng)基組成條件下的CSPRmin。細胞截留設備使用實驗室規(guī)模交替式切向流過濾設備XCell ATF 2，配用孔徑0.2μm的聚醚砜中空纖維過濾器。

詳細內容，請參考原文。

原文：J.Bielser, L.Chappuis, Y.Xiao, et al., Perfusion cell culture for the production of conjugated recombinant fusion proteins reduces clipping and quality heterogeneity compared to batch mode processes. Journal of Biotechnology, 2019, 302: 26-31.

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