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混合培養(yǎng)基模式培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞表達(dá)單克隆抗體

2016-12-23 00:38:45黃亞杰朱光凱趙永強(qiáng)劉道軍
生物學(xué)雜志 2016年6期
關(guān)鍵詞:雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器

黃亞杰,朱光凱,劉 珊,趙永強(qiáng),謝 波,劉道軍

(1.汕頭大學(xué) 醫(yī)學(xué)院,汕頭 515041;2.中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所 生化工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100190)

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混合培養(yǎng)基模式培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞表達(dá)單克隆抗體

黃亞杰1,2,朱光凱2,劉 珊2,趙永強(qiáng)2,謝 波2,劉道軍1

(1.汕頭大學(xué) 醫(yī)學(xué)院,汕頭 515041;2.中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所 生化工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100190)

采用混合培養(yǎng)基模式將雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行減血清懸浮馴化培養(yǎng),通過(guò)優(yōu)化提高單克隆抗體的表達(dá)量,并進(jìn)行抗體的分離純化。在雜交瘤細(xì)胞懸浮培養(yǎng)優(yōu)化過(guò)程中,最終確定的血清濃度為2%胎牛血清,培養(yǎng)基配比為RPM1640:SFM4CHO:OptiCHO(4.5:4.5:1),接種密度為3×105cells/mL,采用批次補(bǔ)料流加培養(yǎng),每2 d流加1次,每次流加量為初始體積的3%,抗體的表達(dá)量從原始的84 mg/L提高到168 mg/L。將其進(jìn)一步在5 L攪拌式生物反應(yīng)器中進(jìn)行培養(yǎng),離心后上清經(jīng)protein A親和層析純化,確定抗體的產(chǎn)量為240 mg/L。

雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng);單克隆抗體;懸浮馴化;親和層析

單克隆抗體具有特異性強(qiáng)、成分均一可控等優(yōu)勢(shì),廣泛應(yīng)用于疾病治療、醫(yī)學(xué)診斷、生物免疫檢測(cè)和蛋白純化等領(lǐng)域[1-3]。雖然雜交瘤細(xì)胞表達(dá)的單抗鼠源性限制了鼠單抗藥物的縱深發(fā)展,但作為分析診斷等用途仍占有相當(dāng)大的市場(chǎng),且其作為表面抗原的研究,蛋白的親和純化,組織相容性檢測(cè)和放射免疫測(cè)定等方面的應(yīng)用有著廣闊的前景[4-5]。

隨著動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)規(guī)模的擴(kuò)大和單抗需求的增長(zhǎng),雜交瘤細(xì)胞的培養(yǎng)工藝和方法得到了不斷地改進(jìn)[6-7],包括培養(yǎng)基的優(yōu)化[8-9],培養(yǎng)工藝的設(shè)計(jì)[10-11],純化方法的選擇等[12-13]。但是雜交瘤細(xì)胞的體外培養(yǎng)表達(dá)量仍普遍較低[14]。而且雜交瘤細(xì)胞的培養(yǎng)常用基礎(chǔ)培養(yǎng)基加入高濃度(10%~20%)的血清[15-16],這樣不但增加了雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)的成本,而且血清的存在提高了引入內(nèi)毒素的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)給下游的分離純化帶來(lái)很大困難[17]。雜交瘤細(xì)胞的無(wú)血清懸浮培養(yǎng)需要加入血清替代物,對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)和抗體表達(dá)影響并不顯著[18-20]。雖然對(duì)培養(yǎng)基成分進(jìn)行優(yōu)化可以改善雜交瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)和提高抗體表達(dá)量,但培養(yǎng)基一般由60~80種成分組成,繁瑣的優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)雜交瘤細(xì)胞生長(zhǎng)密度和表達(dá)量的提高空間有限[21-22]。

本研究在對(duì)雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行減血清懸浮馴化培養(yǎng)的同時(shí),嘗試采用了幾種培養(yǎng)基混合培養(yǎng)的模式,對(duì)雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)和制備工藝進(jìn)行了優(yōu)化,以期提高雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)的密度和抗體產(chǎn)量。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

雜交瘤細(xì)胞(北京三元基因工程有限公司提供);RPMI1640(Gibco,RPMI1640TMbasic);SFM4CHO(HyClone,SFM4CHOTM);OptiCHO(Gibco,OptiCHOTM);Protein A(GE Healthcare,MabSelect SuReTM);FD004(中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所生化工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研制);Tris、Tris-HCl、NaCl、乙酸均為西隴化工股份有限公司,分析純?cè)噭?;胎牛血?天津康源生物技術(shù)有限公司);其他均為市售分析純?cè)噭?/p>

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

5 L細(xì)胞反應(yīng)器(Applikon Biotechnology,5 L ez-control);二氧化碳培養(yǎng)箱(Thermo Scientific,HERA CELL 240i);細(xì)胞計(jì)數(shù)儀(Invitrogen,CountessTMautomated cell counter);倒置顯微鏡(OPTEC,BDS200);低溫高速離心機(jī)(Thermo Scientific,SORVALL Biofuge Stratos);常溫低速離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠,DL4000B);Protein Purify System (PPS,中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所生化工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室);層析柱(上海華美實(shí)驗(yàn)儀器廠,BOMEXTM3.5×30 cm);酶標(biāo)儀(Thermo Scientific,VARIOSKAN FLASH 3001)

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 雜交瘤細(xì)胞減血清懸浮馴化培養(yǎng)

將細(xì)胞復(fù)蘇后接種于T75方瓶中(3×105cells/mL的接種密度,培養(yǎng)液為含10%胎牛血清的RPMI1640,37℃,5%CO2飽和濕度的培養(yǎng)箱培養(yǎng))。每2 d傳代(細(xì)胞長(zhǎng)滿90%以上,胰酶消化細(xì)胞),細(xì)胞穩(wěn)定后,減血清為8%,逐次培養(yǎng)和遞減血清濃度至4%。此時(shí)從T75方瓶中取出生長(zhǎng)期的細(xì)胞,1200 r/min離心4 min,棄去上清,分別培養(yǎng)于添加含有4 mmol/L Gln,4%胎牛血清的新鮮培養(yǎng)基RPM1640、SFM4CHO、OptiCHO、RPM1640:SFM4CHO(1:1)、RPM1640:OptiCHO(1:1) 、RPM1640:SFM4CHO:OptiCHO(3:4:3)、RPM1640:SFM4CHO:OptiCHO (4.5:4.5:1)。以40 mL培養(yǎng)體積,3×105cells/mL的接種密度接種于125 mL搖瓶中,放置于5% CO2飽和濕度的培養(yǎng)搖床中,37℃,125 r/min轉(zhuǎn)速培養(yǎng)。每隔2 d換液傳代,細(xì)胞穩(wěn)定后,減血清為2%。

1.3.2 雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)工藝的研究

1)細(xì)胞接種密度考察。

采用不同接種密度考察其對(duì)雜交瘤細(xì)胞生長(zhǎng)及抗體表達(dá)的影響。將不同密度0.3×106、0.5×106、0.8×106和1×106cells/mL細(xì)胞接種于125 mL的搖瓶中(基礎(chǔ)培養(yǎng)基為4 mmol/L Gln,2% FBS的RPMI1640:SFM4CHO(1:1)40 mL,125 r/min轉(zhuǎn)速,37℃,5% CO2飽和濕度的培養(yǎng)搖床培養(yǎng))。流加培養(yǎng)基FD004,每次流加液體積為初始體積的5%,流加2次,分別于第3天,第6天流加。每天檢測(cè)細(xì)胞密度和活率,培養(yǎng)結(jié)束留樣測(cè)定抗體含量。

2)細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中混合培養(yǎng)基的配比。

通過(guò)不同培養(yǎng)基的配比篩選,考察不同培養(yǎng)基對(duì)雜交瘤細(xì)胞生長(zhǎng)與抗體表達(dá)的影響。將雜交瘤細(xì)胞以0.3×106cells/mL的接種密度接種于125 mL搖瓶中(125 r/min轉(zhuǎn)速,37oC,5% CO2飽和濕度的培養(yǎng)搖床培養(yǎng))。流加培養(yǎng)基FD004,每次流加液體積為初始體積的5%,流加2次,分別于第3天,第6天流加?;A(chǔ)培養(yǎng)基分別為含4 mmol/L Gln,2%FBS的RPM1640、SFM4CHO、OptiCHO、RPM1640:SFM4CHO(1:1)、RPM1640:OptiCHO(1:1) 、RPM1640:SFM4CHO:OptiCHO(3:4:3)、RPM1640:SFM4CHO:OptiCHO (4.5:4.5:1)各40 mL。每天檢測(cè)細(xì)胞密度和活率,培養(yǎng)結(jié)束留樣測(cè)定抗體含量。

3)細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中流加量與流加時(shí)間的確定。

雜交瘤細(xì)胞以40 mL含4 mmol/L Gln,2%FBS的RPMI1640:SFM4CHO:OptiCHO(4.5:4.5:1)為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,0.3×106cells/mL的接種密度接種于125 mL搖瓶中(125 r/min轉(zhuǎn)速,37℃,5% CO2飽和濕度的培養(yǎng)搖床培養(yǎng))。以FD004為流加液,采用表1中3種流加方案。每天檢測(cè)細(xì)胞密度和活率,培養(yǎng)結(jié)束留樣測(cè)定抗體含量。

表1 細(xì)胞培養(yǎng)流加方案

4)雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器工藝的探索。

1.3.3 細(xì)胞培養(yǎng)上清液親和層析純化工藝的確定

1)洗脫pH值的篩選。

將凍存上清液在37℃水浴中解凍,加入2 mol/L NaCl;采用的柱子填料為Mab Select Sure (GE healthcare),體積為200 mL,平衡液(2 mol/L NaCl,25 mmol/L Tris(Tris 0.73 g/L;Tris-HCl 2.98 g/L),pH 7.7)平衡2個(gè)柱體積(CV 50 mL),流速6 mL/min;上樣500 mL,流速5 mL/min;平衡液作為淋洗液,淋洗2個(gè)柱體積,流速6 mL/min;洗脫液(不同pH 3.0、3.5、4.0的醋酸溶液),收集洗脫峰;用1 mol/L Tris中和目的蛋白濃縮液至pH 6.0;平衡液作為沖洗液,沖洗2個(gè)柱體積,流速6 mL/min;純水沖洗2個(gè)柱體積,流速6 mL/min,20%乙醇沖洗2個(gè)柱體積,4℃保存。

表2 反應(yīng)器工藝參數(shù)

2)平衡緩沖液中鹽濃度的考察。

在篩選出的pH值條件下考察含1 mol/L和2 mol/L NaCl上清液和平衡液對(duì)純化效果的影響。純化步驟同上。

1.3.4 檢測(cè)方法

1)細(xì)胞計(jì)數(shù)。

取10 μL細(xì)胞樣品,加入10 μL 0.4%臺(tái)盼藍(lán)染液染色,吹打混勻,用移液槍吸取10 μL,打入一次性細(xì)胞計(jì)數(shù)板中,在細(xì)胞計(jì)數(shù)儀中計(jì)細(xì)胞密度與活率。

2)抗體濃度檢測(cè)。

樣品上清中的抗體濃度采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測(cè)定。首先將抗原吸附在96孔板上,然后添加抗體標(biāo)準(zhǔn)品和待測(cè)樣品分別與抗原結(jié)合,最后添加熒光標(biāo)記的二抗,通過(guò)顯色劑顯色,用酶標(biāo)儀D450 nm做出標(biāo)準(zhǔn)曲線,通過(guò)計(jì)算得出上清中的抗體濃度。

2 結(jié)果與分析

2.1 雜交瘤細(xì)胞減血清懸浮馴化培養(yǎng)

雜交瘤細(xì)胞是非貼壁依賴性細(xì)胞,在有細(xì)胞貼壁因子存在的條件下,可以貼在方瓶瓶壁之上,但細(xì)胞胞體呈圓球形,故雜交瘤細(xì)胞在有血清存在下會(huì)貼壁生長(zhǎng),因?yàn)檠逯泻匈N壁因子,隨著血清濃度的降低,在4%血清時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)懸浮細(xì)胞。隨著血清濃度減至2%以下時(shí),細(xì)胞的生長(zhǎng)狀態(tài)變差。細(xì)胞的最大密度降低,維持周期變短。故最終考慮保留血清濃度在2%。細(xì)胞穩(wěn)定傳代后,細(xì)胞清亮透明,形狀規(guī)整,基本無(wú)死細(xì)胞的存在。

2.2 雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)工藝的研究

2.2.1 細(xì)胞接種密度的考察

以0.3×106、0.5×106、0.8×106和1×106cells/mL 4種不同的接種密度接種細(xì)胞于125 mL搖瓶培養(yǎng)8 d。圖1為不同接種密度下細(xì)胞的生長(zhǎng)情況,結(jié)果可知,以0.3×106cells/mL、0.8×106cells/mL獲得的最高活細(xì)胞密度達(dá)到2.0×106cells/mL高于其他兩種接種密度的獲得的最高活細(xì)胞密度;以0.3×106cells/mL接種的細(xì)胞在第6天達(dá)到最高活細(xì)胞密度,細(xì)胞活率第7天維持在70%,以0.8×106cells/mL接種的細(xì)胞在第3天達(dá)到最高活細(xì)胞密度,細(xì)胞活率在第6天下降至60%。圖2總結(jié)了不同接種密度下活細(xì)胞密度對(duì)時(shí)間的累積積分值(IVCC)和最終獲得的抗體含量值,4種不同接種密度下以0.3×106cells/mL、0.8×106cells/mL的IVCC值最高為11.7×106/mL·d和11.95×106/mL·d,而以0.3×106cells/mL接種的細(xì)胞最終獲得抗體含量最高為78.83 mg/L,而其他3種情況抗體產(chǎn)量相當(dāng)。

圖1 不同接種密度的細(xì)胞生長(zhǎng)曲線

Note: Solid line-VCD; Short dot line-Viability

2.2.2 細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中混合培養(yǎng)基的配比選擇

圖3為不同培養(yǎng)基條件下細(xì)胞的生長(zhǎng)情況,對(duì)比1(RPM1640)、2(SFM4CHO)、3(OptiCHO)、4(RPM1640+SFM4CHO)、5(RPM1640+OptiCHO)、6[RPM1640:SFM4CHO:OptiCHO(3:4:3)]、7[RPM1640:SFM4CHO:OptiCHO(4.5:4.5:1)]等7種基礎(chǔ)培養(yǎng)基,單一培養(yǎng)基(除OptiCHO培養(yǎng)基外)與混合培養(yǎng)基相比,混合培養(yǎng)基可以達(dá)到更高的細(xì)胞生長(zhǎng)密度;細(xì)胞生長(zhǎng)周期維持更長(zhǎng)時(shí)間。其中混合培養(yǎng)基RPM1640:SFM4CHO:OptiCHO(4.5:4.5:1)的最高活細(xì)胞密度為3.4×106cells/mL。雖然單一OptiCHO培養(yǎng)基的最高活細(xì)胞密度與RPM1640:SFM4CHO:OptiCHO(4.5:4.5:1)混合培養(yǎng)基相當(dāng),但其活細(xì)胞密度對(duì)時(shí)間的累積積分值(IVCC)和最終獲得的抗體表達(dá)量相對(duì)于混合培養(yǎng)基較低(圖4),OptiCHO培養(yǎng)基的IVCC值和抗體表達(dá)量分別為15.42×106/mL·d和114.31 mg/L,而RPM1640+OptiCHO、RPM1640:SFM4CHO:OptiCHO(3:4:3)、RPM1640:SFM4CHO:OptiCHO(4.5:4.5:1)等混合培養(yǎng)基的抗體表達(dá)量相當(dāng),依次為127.21 mg/L、124.57 mg/L和127.78 mg/L,綜合考慮單一OptiCHO培養(yǎng)基的成本較高,因此選擇RPM1640:SFM4CHO:OptiCHO(4.5:4.5:1)混合培養(yǎng)基更為經(jīng)濟(jì)、合理。

圖2 不同接種密度條件下活細(xì)胞密度對(duì)時(shí)間的積分和抗體表達(dá)量

Note: Solid line-IVCC; Bar graph-Titer

圖3 不同培養(yǎng)基的細(xì)胞生長(zhǎng)曲線

Note: Solid line-VCD; Short dot line-Viability;1:RPM1640;2:SFM4CHO;3:OptiCHO;4:RPM1640:SFM4CHO(1:1);5:RPM1640:OptiCHO(1:1);6:RPM1640:SFM4CHO:OptiCHO(3:4:3);7:RPM1640:SFM4CHO:OptiCHO(4.5:4.5:1)

2.2.3 批次補(bǔ)料流加培養(yǎng)工藝的優(yōu)化

批次補(bǔ)料流加培養(yǎng)是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中通常采用的培養(yǎng)工藝,采用的流加液流加量、流加次數(shù)和時(shí)間是流加工藝中的重要參數(shù)。為了確立雜交瘤細(xì)胞較優(yōu)的流加時(shí)間和流加量,考察了3種流加方案下,雜交瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)和抗體表達(dá)量情況。

從圖5的細(xì)胞生長(zhǎng)曲線可知,3種流加方案細(xì)胞達(dá)到的最高活細(xì)胞密度依次是4.1×106、3.7×106和3.5×106cells/mL。但方案1細(xì)胞活率維持較高水平時(shí)間較短,可能是較少的補(bǔ)料量導(dǎo)致雜交瘤細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)不足以維持細(xì)胞生長(zhǎng)。圖6所示為3種方案下細(xì)胞的IVCC值和最終獲得的抗體表達(dá)量。3種流加方案的表達(dá)量依次為122.62、168.21和145.77 mg/L。方案2可以得到比其他兩種方案更高的抗體表達(dá)量。所以最終選擇方案2作為雜交瘤細(xì)胞的批次補(bǔ)料流加培養(yǎng)模式。

圖4 不同培養(yǎng)基時(shí)活細(xì)胞密度對(duì)時(shí)間的積分和抗體表達(dá)量

Note: Solid line-IVCC; Bar graph-Titer;1:RPM1640;2:SFM4CHO;3:OptiCHO;4:RPM1640:SFM4CHO(1:1);5:RPM1640:OptiCHO(1:1);6:RPM1640:SFM4CHO:OptiCHO(3:4:3);7:RPM1640:SFM4CHO:OptiCHO(4.5:4.5:1)

圖5 不同流加時(shí)間的細(xì)胞生長(zhǎng)曲線

Note: Solid line-VCD; Short dot line-Viability

2.2.4 雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器工藝的確定

根據(jù)雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)前期搖瓶實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了5L反應(yīng)器工藝研究,以確定穩(wěn)定的雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)工藝。通過(guò)前期搖瓶實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定反應(yīng)器上罐的接種密度為0.3×106cells/mL,培養(yǎng)基為含2%血清的RPM1640:SFM4CHO:OptiCHO(4.5:4.5:1),流加方案為2、4、6隔天流加,每次流加量為總體積的3%。由于反應(yīng)器中能更好地控制細(xì)胞培養(yǎng)的溶氧、溫度和pH值,5L反應(yīng)器中細(xì)胞最高活細(xì)胞密度可達(dá)到5.1×106cells/mL,明顯高于搖瓶實(shí)驗(yàn)結(jié)果,培養(yǎng)第9天細(xì)胞活率大于70%(圖7),IVCC值和最終抗體表達(dá)量分別為30.07×106/mL·d,240mg/L(圖8),反應(yīng)器培養(yǎng)過(guò)程中乳酸和銨根離子的含量維持在很低水平。

圖6 不同流加方案時(shí)活細(xì)胞密度對(duì)時(shí)間的積分和抗體表達(dá)量

Note: Solid line-IVCC; Bar graph-Titer

圖7 5L細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器中細(xì)胞生長(zhǎng)曲線

圖8 細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器中活細(xì)胞密度對(duì)時(shí)間的積分和抗體表達(dá)量

2.2.5 抗體親和層析純化工藝的確定

鹽濃度和洗脫pH值是影響抗體親和純化的兩個(gè)重要參數(shù)。其中,在低鹽濃度下雜交瘤抗體與Protein A的結(jié)合活性較低,故考察含有1、2 mol/L NaCl上清液和平衡液條件下對(duì)純化效果的影響。同時(shí)考察了不同pH值的洗脫液(pH 3.0、3.5、4.0)對(duì)最終洗脫效果的影響。在含2 mol/L NaCl的上清和平衡緩沖液時(shí),在洗脫液pH 3.0、3.5時(shí)洗出的蛋白出現(xiàn)渾濁,離心之后,經(jīng)紫外吸收法測(cè)得細(xì)胞上清抗體濃度分別為97 mg/L,128 mg/L,而pH 4.0的洗脫液洗脫后測(cè)得的抗體濃度為224 mg/L(上樣細(xì)胞上清抗體濃度為240 mg/L)。洗脫液在pH 4.0,抗體回收率明顯高于pH 3.0和3.5,因此選擇洗脫液pH 4.0。

在篩選出的pH值條件下考察含1 mol/L NaCl的上清和平衡液對(duì)抗體純化的影響。最后洗出的細(xì)胞上清抗體濃度為188 mg/L。含1 mol/L NaCl上清和平衡液比含2 mol/L NaCl上清和平衡液損失更多的抗體蛋白,故最終選擇洗脫液pH 4.0,2 mol/L NaCl上清和平衡液作為雜交瘤細(xì)胞單克隆抗體的親和層析條件。

3 討論與結(jié)論

影響雜交瘤細(xì)胞表達(dá)抗體的因素很多,其中培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件是其中的兩個(gè)主要因素。雖然通過(guò)對(duì)培養(yǎng)基組成成分進(jìn)行綜合改進(jìn)的方法[14]可以有效地提高雜交瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)和抗體表達(dá)量,但此方法繁瑣,工作量大,而本研究中通過(guò)培養(yǎng)基混合的方式不但提高了雜交瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)和抗體表達(dá)量,而且方法簡(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì)、易于實(shí)現(xiàn)。雖然雜交瘤細(xì)胞無(wú)血清培養(yǎng)可以減少一定成本,但在提高細(xì)胞生長(zhǎng)和抗體產(chǎn)量方面空間有限,而且改變細(xì)胞的生長(zhǎng)代謝狀況[23],本研究中通過(guò)減血清培養(yǎng)不但提高了雜交瘤細(xì)胞的最高生長(zhǎng)密度和抗體表達(dá)量,而且生物反應(yīng)器中細(xì)胞代謝產(chǎn)生的乳酸和銨離子很低,這對(duì)于延長(zhǎng)雜交瘤細(xì)胞的培養(yǎng)周期十分重要。同時(shí),優(yōu)化抗體純化的洗脫緩沖液鹽濃度和pH值[24],這對(duì)于雜交瘤細(xì)胞生產(chǎn)單克隆抗體都會(huì)提供很好的借鑒和幫助。

綜上所述,本研究以雜交瘤細(xì)胞作為單克隆抗體表達(dá)細(xì)胞,通過(guò)培養(yǎng)基篩選、優(yōu)化細(xì)胞培養(yǎng)和分離純化工藝,提高抗體表達(dá)量,得出如下結(jié)論:

1)確定了雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)的接種密度為0.3×106cells/mL,采用的混合培養(yǎng)基為含2%血清的RPM1640:SFM4CHO:OptiCHO(4.5:4.5:1)的培養(yǎng)基。

2)采用的流加培養(yǎng)工藝為細(xì)胞培養(yǎng)的第2、4、6天流加,每次3%(初始體積)的流加量可以得到較高的細(xì)胞表達(dá)量。

3)經(jīng)過(guò)搖瓶培養(yǎng)優(yōu)化,最高細(xì)胞培養(yǎng)密度從2.2×106cells/mL提高到4.1×106cells/mL,抗體的表達(dá)量從84 mg/L提高到168 mg/L。

4)5 L生物反應(yīng)器的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,細(xì)胞最終抗體濃度可達(dá)到240 mg/mL,較搖瓶產(chǎn)量有所提高。

5)采用的親和分離純化工藝為洗脫液pH 4.0,上清和平衡液中加入2 mol/L NaCl。

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Monoclonal antibodies production by hybridoma cellculture based on mixed medium model

HUANG Ya-jie1,2,ZHU Guang-kai2,LIU Shan2,ZHAO Yong-qiang2,XIE Bo2,LIUDao-jun1

(1.Medical College,Shantou University,Shantou 515041; 2.National Key Laboratory of BiochemicalEngineering,Institute of Process Engineering,Chinese Academy of Science,Beijing 100190,China )

In this study,hybridoma cell was adapted to the mixed medium containing less fetal bovine serum through suspension domestication,and the antibody concentration increased largely.The components of mixed medium were RPM1640:SFM4CHO:OptiCHO(4.5:4.5:1) with 2% FBS and the fed-batch fermentation process was carried out,in which the initial inoculation concentration was 3×105cells/mL,and 3% (initial volume) chemical-defined feed medium was added every other day during cultivation.The antibody concentration increased to 168 mg/L from 84 mg/L.The hybridoma cells were further cultured in a 5 L stirred-bioreactor,and the products were purified by protein A affinity chromatography and the purified antibody concentration was 240 mg/L.

hybridoma cell culture; monoclonal antibody; suspension domestication; affinity chromatography

2016-02-26;

2016-03-10

收稿日期:國(guó)家863課題資助(2012AA02A406)

黃亞杰,碩士,研究方向生物制藥,E-mail: 1848836411@qq.com

謝 波,博士,研究方向生物制藥,E-mail: bxie@ipe.ac.cn;劉道軍,研究員,研究方向生物醫(yī)用高分子材料,E-mail: liudj@stu.edu.cn

10.3969/j.issn.2095-1736.2016.06.104

R392

B

2095-1736(2016)06-0104-06

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