CHO細胞被廣泛應用于重組醫(yī)療蛋白的生產，在其培養(yǎng)過程中，細胞分泌或釋放一系列的宿主細胞蛋白（Host Cell Protein，HCP）。HCP是抗體生產過程中主要的雜質之一，它可能會誘發(fā)受體的免疫響應，產生抗藥抗體（Anti-drug Antibody），從而影響藥效；同時，部分蛋白酶和二硫還原酶催化降解產品，對其質量及穩(wěn)定性產生負面影響。
  
 
面臨的挑戰(zhàn)：目前單克隆抗體生產工藝中，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品本身發(fā)生相互作用，導致其無法通過純化去除并保留至最終產品中，同時，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：目前已經有研究從基因序列、細胞系、細胞活率以及培養(yǎng)周期等角度對上游收獲料液中HCP水平進行探討，但總體上，文獻報道仍然較少。在本研究中，通過在小試反應器工藝開發(fā)過程中的對比研究考察了兩種不同的商品化補料對于上游反應器生產過程中細胞生長、代謝、蛋白表達和收獲液中HCP水平的影響；并通過補料體積優(yōu)化以及金屬離子添加，嘗試進一步降低HCP水平。
 
結果：
下圖為4個3L反應器中的表達量和HCP的結果。4個條件下的表達量差異較小，但使用補料II的2個條件（B2和B4）中HCP水平明顯低于使用補料I的2個條件（B1和B3）。（注：補料I為商品化補料培養(yǎng)基，包含兩種成分；補料II為默克的Cellvento® 4Feed。）

 
隨后在B4基礎上，進行了補料體積優(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反應器中的結果：

 
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