哺乳细胞表达重组抗体核心技术：宿主选择与纯化策略全解析-酵母展示技术专题-泰克生物

哺乳细胞表达重组抗体核心技术：宿主选择与纯化策略全解析

1. 表达宿主：

选择哺乳细胞的核心原因在于，它们能够完成抗体正确折叠、组装和翻译后修饰所必需的一系列复杂生物学过程。其中，糖基化是关键中的关键，尤其是Fc段上的N-连接糖基化，直接影响了抗体在人体内的半衰期、免疫原性和效应功能（如抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用ADCC和补体依赖的细胞毒性作用CDC）。

目前，业界主流和经过大量临床验证的哺乳细胞宿主主要有以下几个：

中国仓鼠卵巢细胞（CHO）:重组蛋白和治疗性抗体生产领域中应用最广泛、最成熟的哺乳细胞宿主，没有之一。因为它具有成熟的工业化平台、在化学成分确定的培养基中生长良好：便于过程控制和产品质量一致性、耐受放大培养，当然最重要的是它不合成末端连接的唾液酸α-2,6半乳糖和N-羟乙酰神经氨酸（在人体内具有免疫原性）。但是细胞系的构建耗时比较长、且表达产物存在微观不均一性。

人胚胎肾293细胞（HEK293）：可以快速（在几天到一周内）获得毫克到克级的抗体蛋白；瞬时表达量通常高于CHO细胞；理论上能提供最接近天然人抗体的糖基化修饰。但是表达平台的成熟度不如CHO细胞，且放大的成本比较高。

其他：小鼠骨髓瘤细胞：如NS0和Sp2/0。它们是早期的工业标准，随着CHO和HEK293平台的日益强大，它们的应用正在减少。

2. 从粗提液到高纯品

下游纯化的使命就是将其高纯度、高收率、高活性地分离出来。一个成熟的工业级纯化流程通常遵循“捕获 → 精纯 → 抛光”的逻辑。

第一步：捕获-Protein A亲和层析

原理：Protein A来源于金黄色葡萄球菌，能高亲和力、高特异性地结合到抗体Fc段。将Protein A固定于层析介质上，形成亲和层析柱。样品上柱后，抗体被特异性地“捕获”在柱上，一步操作，即可将抗体纯度从约1-5%提升至95%以上，但是成本比较高，对经过Fc工程改造或某些稀有亚类的抗体，还需要测试。

第二步：离子交换层析和疏水作用层析

具有免疫原性风险的抗体聚集体、可能引起免疫反应的宿主细胞蛋白、具有潜在致癌风险的宿主细胞DNA、脱落的Protein A以及病毒，在经历Protein A亲和层析后仍然可能有残留。

通常使用以下方法进一步去除。

阴离子交换的流穿模式，这是最常用的策略。将样品的pH和电导调节至使其携带净正电荷或弱负电荷，而大部分HCP、DNA和病毒带强负电荷。当样品流过阴离子交换柱时，抗体不结合直接流穿，而带强负电的杂质被柱子捕获，从而实现高效去除。

阳离子交换的结合-洗脱模式：可用于分离抗体电荷异质体（如因脱酰胺、氧化等修饰导致），并进一步去除聚集体和HCP。

疏水相互作用层析：是去除抗体聚集体的首选方法。由于聚集体具有更大的疏水表面积，其结合力强于单体，从而能实现有效分离。

最重要的一步是去除病毒，这是法规强制执行的步骤。可以在第PH值（PH3.5-3.9）条件下一段时间，可有效灭活包膜病毒；或者使用15-20纳米的病毒滤器物理尺寸排阻效应去除病毒。

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图1

泰克生物科技（天津）有限公司建立了完善的哺乳动物细胞重组抗体表达平台，致力于为全球科学家提供高质量的重组抗体表达服务。该平台利用哺乳动物细胞表达系统的优势，确保交付高生物学活性的高质量重组抗体。我们为客户的科研项目及新型抗体类药物的开发提供有力支持。

参考文献：

[1] Eon-Duval A, Broly H, Gleixner R. Quality attributes of recombinant therapeutic proteins: an assessment of impact on safety and efficacy as part of a quality by design development approach. Biotechnol Prog. 2012 May-Jun;28(3):608-22.

[2] Rathore AS. Follow-on protein products: scientific issues, developments and challenges. Trends Biotechnol. 2009 Dec;27(12):698-705.

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