论文部分内容阅读
开发和优化能满足DHFR-CHO细胞产物高表达的培养基及培养工艺是目前应用动物细胞培养技术生产单克隆抗体的关键。葡萄糖作为培养基中最重要的营养物之一，在工艺优化过程中不但为细胞生长和抗体表达提供碳源及能源物质，而且其代谢水平往往反映了细胞在培养环境中的生理状态和抗体表达能力。本研究围绕DHFR-CHO细胞流加培养过程开发与优化时葡萄糖代谢这一核心问题，研究并认识葡萄糖代谢速率和抗体表达水平的关系，通过提高流加培养过程中葡萄糖比消耗速率以实现目标产物的高表达，并进一步探究了关键添加剂在提高葡萄糖比消耗速率方面的作用机制，在此基础上建立可满足DHFR-CHO细胞高密度生长、抗体高表达的高效流加培养工艺。 本研究首先以两种商业无血清培养基为初始培养基，研究DHFR-CHO细胞在抗体高表达和低表达的两种流加培养过程中葡萄糖比速率消耗和抗体表达的关系。结果表明，在细胞生长更旺盛和抗体表达更高的培养过程中，抗体表达阶段细胞的葡萄糖比消耗速率更快、能量代谢效率更高;抗体累积生成量与葡萄糖累积消耗量呈线性相关。 基于葡萄糖高消耗速率和抗体高表达的关系，以自制的化学成分明确的无血清培养基BM505为初始培养基，筛选和优化了能提高葡萄糖比消耗速率的关键添加剂类胰岛素生长因子1(IGF1)。进一步研究发现，添加IGF1对Glut1转录和翻译无影响，但可显著提高抗体表达阶段Glut4 mRNA和蛋白的表达水平，从而提高该阶段葡萄糖的比消耗速率，进而使抗体表达量提高了1倍。 在此基础上，通过优化流加培养过程中细胞接种密度和IGF1添加策略，建立了表达重组抗体的DHFR-CHO细胞高效流加培养工艺，在2L生物反应器中最高活细胞密度达12.6×106cells/mL，抗体浓度为2.19g/L。研究结果为后续CHO细胞表达的重组抗体生产工艺开发与过程优化提供了可借鉴的思路和指导。