中国生物工程杂志ChinaBiotechnology，2013，33(7):103-111用于重组抗体生产的细胞大规模培养技术*刘伯宁＊＊(华北制药集团新药研究开发有限责任公司抗体药物研制国家重点实验室石家庄050015)摘要近年来，用于单抗药物生产的动物细胞大规模培养技术发展迅速。此领域的技术进展集中在个性化培养基开发，工艺条件优化等方面。本文总结了用于提高重组抗体表达水平的常用方法，以及细胞培养工艺对抗体药物“关键质量属性”(聚体、降解、糖基化修饰、电荷变异等)的诸多影响。此外，细胞培养工艺在产业化过程面临着工艺放大与技术转移，定性研究与工艺验证等实际问题。未来大规模细胞培养工艺的开发，将进一步借助动物细胞的组学研究成果和新兴的“过程分析技术”。关键词重组抗体细胞大规模培养培养基优化工艺开发中图分类号Q511收稿日期:2013-04-07修回日期:2013-05-16*国家“973”计划资助项目(2012CB724502)＊＊电子信箱:liuboning801@gmail．com目前，多种表达系统均可实现重组抗体的异源表达，但是抗体药物的产业化制备，始终以动物细胞大规模培养工艺为主［1］。1986年首个治疗性抗体OKT3TM上市之初，动物细胞表达水平普遍不足100mg/L。经过近三十年间发展，业内用于重组抗体生产的动物细胞培养工艺，无论细胞培养密度，还是抗体表达水平均提高五十倍以上。流加培养工艺中细胞密度可达1～2×107cell/mL，日均产量200mg/L/day以上(最高可达700mg/L/D)，最终收液的容积产率可达3～5g/L(最高达13g/L［2］)，培养体积可至20000L(Lonza，Portsmouth/NH—facility)［3］;灌注培养工艺中细胞密度可达2×108cell/ml，抗体容积产率最高达25～40g/L(Percivia公司XDTM灌注系统［4］)。以上行业技术水平的飞速提升，既源于上游细胞系构建技术的突破［5］，也得益于细胞大规模培养工艺的日臻成熟。尤其是后者综合培养基开发，工艺优化，结合新型生物反应器的使用，实现了动物细胞的高密度、高表达培养，满足了临床上对于抗体药物“公斤级”产能的需求。1动物细胞培养的过程参数与培养模式动物细胞的体外培养，涉及生物反应器的物理参数(温度，pH，DO，DCO2等)、培养基的营养成分(葡萄糖、谷氨酰胺、氨基酸、维生素等)的消耗，以及自身代谢产物(乳酸、氨、重组蛋白等)的积累与生理生化参数(细胞密度、活性，能荷等)的变化。作为重组抗体生产的“细胞工厂”，上述过程参数的改变会直接影响生产细胞系的活性与重组抗体的收率。比如:当乳酸(58mmol/L)、渗透压(382mO...
