與補(bǔ)料分批“頭對(duì)頭”比較顯示，灌流細(xì)胞培養(yǎng)可降低工藝和產(chǎn)物異質(zhì)性
 

來(lái)自美國(guó)Sanofi的研究人員在2019年第14期的《Botechnology Journal》雜志上發(fā)表了題為“Perfusion cell culture decreases process and product heterogeneity in a head-to-head comparison with fed-batch”的文章。文中，研究人員使用產(chǎn)IgG1和IgG4細(xì)胞系，比較了補(bǔ)料分批和灌流平臺(tái)對(duì)工藝和產(chǎn)品屬性的影響。在實(shí)驗(yàn)規(guī)模條件下，兩種平臺(tái)均使用“即插即用”方法，使用商業(yè)化的基礎(chǔ)和補(bǔ)液培養(yǎng)基，補(bǔ)料分批使用標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)液策略，灌流使用ATF過(guò)濾系統(tǒng)。

生產(chǎn)生物反應(yīng)器未針對(duì)任意培養(yǎng)模式和細(xì)胞系的組合進(jìn)行優(yōu)化，而使用簡(jiǎn)單的“即插即用”方法。15L生產(chǎn)生物反應(yīng)器起始接種密度0.5x10^6 cells/mL。補(bǔ)料分批生物反應(yīng)器使用Thermo Fisher的CH CHO培養(yǎng)基和Efficient Feed B作為基礎(chǔ)和補(bǔ)液培養(yǎng)基。起始工作體積8L，在第3、6、9和12天，補(bǔ)液960mL。補(bǔ)料分批pH維持為6.95。灌流生物反應(yīng)器使用CD CHO培養(yǎng)基，工作體積為10L，反應(yīng)器配置使用0.2μm聚醚砜（PES）中空纖維組件的交替式切向流（ATF）過(guò)濾設(shè)備。灌流在接種后一天以1VVD的速度開(kāi)始，然后在第5天增加至2VVD。培養(yǎng)基補(bǔ)液泵與培養(yǎng)基補(bǔ)液天平偶聯(lián)，生物反應(yīng)器收獲泵與生物反應(yīng)器天平偶聯(lián)，以分別自動(dòng)化控制灌流速率和生物反應(yīng)器工作體積。生長(zhǎng)期后，生物反應(yīng)器廢棄泵與Aber Instruments的在線(xiàn)Futura電容探針偶聯(lián)，以通過(guò)連續(xù)的細(xì)胞廢棄，將活細(xì)胞密度控制為30 x10^6 cells/mL。電容讀數(shù)通過(guò)離線(xiàn)細(xì)胞計(jì)數(shù)定期確認(rèn)。生物反應(yīng)器pH開(kāi)始控制為7.1，收獲階段控制為6.9。從第5天開(kāi)始，向反應(yīng)器半連續(xù)性添加FoamAway消泡劑，以控制泡沫。

詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)操作及結(jié)果分析，包括種子細(xì)胞擴(kuò)增、產(chǎn)物質(zhì)量分析、代謝和產(chǎn)率計(jì)算以及統(tǒng)計(jì)分析，請(qǐng)參考原文。

總結(jié)來(lái)說(shuō)，通過(guò)本研究，研究人員開(kāi)發(fā)和應(yīng)用了一種直接的實(shí)驗(yàn)方案來(lái)比較細(xì)胞培養(yǎng)的補(bǔ)料分批和灌流模式，包括用于數(shù)據(jù)分析的新的數(shù)學(xué)公式。這些研究顯示灌流生物反應(yīng)器內(nèi)具有均一的環(huán)境和代謝條件，相應(yīng)的，灌流模式生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量相對(duì)更均一，特別是從電荷異構(gòu)體和純度考慮。

原文：J.Walther, J.Lu, M.Hollenbach, et al., Perfusion cell culture decreases process and product heterogeneity in a head-to-head comparison with fed-batch. Biotechnology Journal, 2019, 14（2）：1700733.

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