表达重组抗CD52单克隆抗体CHO细胞灌流培养基的筛选

目的筛选重组抗CD52单克隆抗体CHO细胞株培养和连续灌流表达用培养基,以提高抗体表达量。方法通过调整原有批培养用培养基中谷氨酰胺和植物水解蛋白,获得5种培养基配比。使用模拟灌注方式进行细胞培养,分析细胞密度、活细胞比率和目标蛋白表达,筛选连续灌流细胞培养和表达用培养基。最后在7 L反应器中采用灌注培养方式对筛选获得的培养基进行验证。结果使用50 mL细胞培养管进行模拟灌注培养时,活细胞比率较高,达到90%以上;CHO细胞在添加谷氨酰胺至4.0 mmol/L和植物水解蛋白至5.0 g/L的批培养用培养基中生长速度最快;在基础培养基中抗体表达量比优化前高15%。20 d培养周期内,优化的培养基在7 L反应器中可以维持CHO细胞密度在(2 727±253)万个/mL,活细胞比率在95%以上。结论通过模拟灌注培养,筛选获得了一种在7 L反应器灌流培养中适宜于重组抗CD52单克隆抗体CHO细胞表达的培养基。     

金属离子对CHO细胞抗体表达及抗体电荷分布的影响

旨在深入认识金属离子在中国仓鼠卵巢(CHO)细胞培养生产单克隆抗体过程中所发挥的作用。综合考察了不同铜离子和锌离子浓度下CHO细胞的生长、抗体的表达以及抗体的电荷分布情况。结果显示,一方面,当培养基中铜离子浓度为120 nmol/L、锌离子浓度为50μmol/L时,最有利于CHO细胞的生长和抗体的表达。过高或过低的铜离子和锌离子均对细胞的生长和活性的维持产生了不利影响。另一方面,作为碱性羧肽酶抑制剂和辅因子的铜离子和锌离子对抗体的电荷分布有着重要的影响。当培养基中铜离子浓度为50 nmol/L、锌离子浓度为50μmol/L时,最有利于减少抗体的电荷变体,提高主峰含量。过高或过低的铜离子和锌离子均导致了电荷变体的增加,主峰含量的降低。且两者的浓度和比例影响了抗体C末端赖氨酸的酶切过程,进而影响了碱性变体的含量。此外,对铜、锌离子的操作空间进行了初步的研究。金属离子在CHO细胞培养过程中对细胞的生长、抗体的表达以及抗体的电荷分布等方面都发挥着重要的作用。     

谷氨酰胺和天冬酰胺对CHO细胞生长、代谢及抗体表达的影响

以离心换液的批培养为例,通过设计谷氨酰胺和天冬酰胺不同的添加方式来考察两者对CHO细胞生长,代谢及产物表达的影响。结果表明：基础培养基中谷氨酰胺和天冬酰胺不能简单地相互替换,缺失谷氨酰胺或天冬酰胺的基础培养基均不能支持dhfr-CHO细胞的正常生长和产物表达,仅谷氨酰胺和天冬酰胺的浓度同时达到4mmol/L,才能满足细胞生长所需。另外,代谢副产物氨的生成仅与谷氨酰胺和天冬酰胺的加和线性相关,与两者添加比例无关。但适当提高天冬酰胺与谷氨酰胺的比例可提高抗体表达水平,同时减少乳酸的生成。因此,为培养基开发与优化过程中谷氨酰胺和天冬酰胺的添加策略提供了依据,为建立高效的流加培养过程奠定了基础。     

比生长速率和氮源对毕赤酵母生产重组鲈鱼生长激素的影响

对毕赤酵母胞内表达重组鲈鱼生长激素(rljGH)的发酵罐上生产进行了研究.建立了指数流加甲醇的策略并考察了不同比生长速率对rljGH生产的影响.结果表明,随着比生长速率的增加,平均比生产速率相应增加,但是胞内持续积累rljGH的时间减少.最大比rljGH产量(0.58 mg/g WCW)在比生长速率为0.029/h时获得.进一步考察了在诱导阶段添加硫酸铵、蛋白胨和酵母抽提物的影响.结果表明,添加硫酸铵和蛋白胨对于rljGH生产没有显著影响;添加2.5 g/L酵母抽提物有助于胞内rljGH的积累,并使胞内积累持续时间由17 h增加到23 h,提高了发酵稳定性.     

重组人白细胞介素-11工程菌的发酵条件研究

为了探讨发酵条件对大肠杆菌表达人白细胞介素-11融合蛋白的影响,利用正交实验设计,对工程菌的生长条件和人白细胞介素-11融合蛋白表达进行优化。在摇瓶中研究了培养基中的葡萄糖、蛋白胨、酵母抽提物的浓度、pH及摇床转速、装液量、接种量等。确定了工程菌生长及表达的培养基和培养条件:葡萄糖10g/L,蛋白胨20g/L,酵母抽提物10g/L,pH7.5,接种量10%,装液量10%,摇床转速220r/min及诱导时间为4~5h。然后在BiofloⅢ-5L发酵罐中以优化的发酵条件进行了3批实验,结果表明:工程菌量达到55g/L(DCW),重组人白细胞介素-11融合蛋白表达量为33%左右,为进行中试研究奠定了理论基础。     

脱色希瓦氏菌S12的铁还原性能研究*

从印染废水中分离得到了一株具有染料脱色功能的希瓦氏菌脱色新种。该菌能在厌氧条件下利用Fe3+作为末端电子受体获得能量,支持细胞生长。在pH8．0,温度30℃,柠檬酸铁800mg／L,乳酸钠2g／L,酵母抽提物0．5g／L的条件下,培养8h的过程中,菌体细胞量的增长完全与Fe3+的还原发展趋向一致。同时考察了碳氮源、乳酸钠、酵母抽提物、pH值和温度等方面对该菌株的生长和铁还原特性的影响。结果表明,菌体生长以LB为最好,以葡萄糖和乳酸钠为碳源时对铁还原有利。在酵母抽提物浓度4g／L范围内,菌体生长量和铁还原率     

运用氨基酸分析法和DOE法优化抗PD-1单克隆抗体生产用培养基

本研究采用氨基酸分析法结合DOE设计法优化并获得高表达抗PD-1单克隆抗体生产用基础和补料培养基。通过对市售多种基础和补料培养基进行筛选,获得细胞生长状况较优的基础培养基和抗体表达较高的补料培养基,利用氨基酸分析法检测较优基础培养基和补料培养基中氨基酸消耗情况,确定影响细胞生长和抗体表达的关键氨基酸种类,利用DOE分析软件设计分别在较优基础和补料培养基中添加不同浓度的氨基酸种类及浓度,根据细胞生长及抗体表达,优化得到抗PD-1单克隆抗体的基础和补料培养基组合。最终优化后基础培养基配方为:Hycell CHO培养基中添加1.04 mmol/L L-天冬酰胺和0.76 mmol/L L-谷氨酰胺。最终优化后补料培养基配方为:OPM CHOCD Feed1补料培养基中添加38.7 mmol/L L-组氨酸,75.0 mmol/L L-酪氨酸,64.0 mmol/L L-丝氨酸,49.2 mmol/L L-谷氨酰胺和18.7 mmol/L L-半胱氨酸。经过3 L反应器培养验证,优化后的培养基比未优化时,最大活细胞密度(PVCD)提高了62.7%,抗PD-1单克隆抗体表达量提高了71.5%,且活性无明显差异。     

pH对重组CHO细胞生长、单抗表达及质量的影响北大核心CSCD

在1 L反应器中探究p H对CHO细胞生长、单抗表达及质量的影响。在1 L反应器中对p H进行探究,实验研究表明当p H为7.05时最适合CHO细胞生长和抗体表达,在此条件下培养时第9天获得最高细胞密度1.54×107cells/m L,在第11天获得最高抗体浓度1 355.71 mg/L。p H对p CO2、乳酸积累、抗体的单体含量、电荷异质性和糖基化也有较大影响,当p H在6.95至7.25之间时,高p H培养能够降低乳酸积累和p CO2,但是会导致抗体的碱性峰增加。p H两项培养能够降低细胞活力,从而提高抗体表达量。     

pH对重组CHO细胞生长、单抗表达及质量的影响

在1 L反应器中探究p H对CHO细胞生长、单抗表达及质量的影响。在1 L反应器中对p H进行探究,实验研究表明当p H为7.05时最适合CHO细胞生长和抗体表达,在此条件下培养时第9天获得最高细胞密度1.54×107cells/m L,在第11天获得最高抗体浓度1 355.71 mg/L。p H对p CO2、乳酸积累、抗体的单体含量、电荷异质性和糖基化也有较大影响,当p H在6.95至7.25之间时,高p H培养能够降低乳酸积累和p CO2,但是会导致抗体的碱性峰增加。p H两项培养能够降低细胞活力,从而提高抗体表达量。     

基于DOE设计和氨基酸补加策略提高CHO细胞表达抗CD20单克隆抗体*

中国仓鼠卵巢细胞(CHO)流加培养生产单克隆抗体是目前主流培养方式,其中环境参数(pH和温度)和营养成分均影响细胞生长、碳氮源代谢和外源蛋白表达,是培养过程中关键的控制参数。采用实验设计(design of experiment,DOE)方法研究培养参数(温度、pH)对CHO细胞生长和抗CD20抗体表达的影响,建立营养限制型氨基酸流加策略,实现抗CD20抗体的高表达。结果表明,温度是影响蛋白质表达的显著因素,35℃有助于提高细胞密度和目标抗CD20抗体表达,而pH对抗CD20表达影响不显著,且温度和pH无交互作用,经DOE预测分析最佳培养条件是温度35℃和pH7.0。在该最佳培养条件下,在培养后期酪氨酸和半胱氨酸的浓度都低于0.1mmol/L。在培养的第2天通过补加1.5mmol/L酪氨酸和1mmol/L半胱氨酸避免营养限制,抗CD20抗体表达水平提高了24.1%,且对蛋白糖型无影响。     

基于DOE设计和氨基酸补加策略提高CHO细胞表达抗CD20单克隆抗体*

中国仓鼠卵巢细胞(CHO)流加培养生产单克隆抗体是目前主流培养方式,其中环境参数(pH和温度)和营养成分均影响细胞生长、碳氮源代谢和外源蛋白表达,是培养过程中关键的控制参数。采用实验设计(design of experiment,DOE)方法研究培养参数(温度、pH)对CHO细胞生长和抗CD20抗体表达的影响,建立营养限制型氨基酸流加策略,实现抗CD20抗体的高表达。结果表明,温度是影响蛋白质表达的显著因素,35℃有助于提高细胞密度和目标抗CD20抗体表达,而pH对抗CD20表达影响不显著,且温度和pH无交互作用,经DOE预测分析最佳培养条件是温度35℃和pH7.0。在该最佳培养条件下,在培养后期酪氨酸和半胱氨酸的浓度都低于0.1mmol/L。在培养的第2天通过补加1.5mmol/L酪氨酸和1mmol/L半胱氨酸避免营养限制,抗CD20抗体表达水平提高了24.1%,且对蛋白糖型无影响。     

丙酮酸发酵过程中光滑球拟酵母过程功能的强化

对不同葡萄糖浓度下光滑球拟酵母分批发酵生产丙酮酸的动力学模型分析发现, 葡萄糖浓度是影响光滑球拟酵母发酵生产丙酮酸过程功能的关键因素。在发酵初始阶段, 低浓度葡萄糖可维持较高的菌体比生长速率; 对数生长中前期, 葡萄糖快速进料使菌体浓度接近最大值, 并实现碳流从菌体生长转向丙酮酸积累; 对数生长后期葡萄糖浓度控制在33.4 g/L以维持高丙酮酸对葡萄糖产率系数 (0.71 g/g)。采用奇异控制的葡萄糖流加方式, 在7 L发酵罐上控制不同发酵阶段葡萄糖浓度处于最佳水平以强化光滑球拟酵母过程功能, 丙酮酸产量 (83.1 g/L)、产率 (0.621 g/g)、生产强度[1.00 g/(L·h)]与分批发酵对比, 分别提高了21.3%、21.6%和29.9%。     

氨浓度升高对CHO细胞维持期抗体融合蛋白的表达及N-糖基化的影响

为了深入理解在中国仓鼠卵巢(CHO)细胞流加培养过程中氨对抗体融合蛋白表达和N-糖基化的作用,认识氨影响N-糖基化加工的作用位点,考察了在细胞维持期(产物表达期)不同氨浓度条件与CHO细胞维持与代谢、抗体融合蛋白表达和N-糖链结构的关系。结果显示,氨浓度在5-12 mmol/L范围内对维持期的细胞生长曲线、葡萄糖和谷氨酰胺的消耗以及乳酸和氨的生成情况没有明显影响。但当氨浓度大于5 mmol/L时,随着氨浓度的升高,抗体融合蛋白的唾液酸化程度和半乳糖化程度均不断降低,而岩藻糖基化程度和高甘露糖糖型比例则没有变化。当氨浓度升高至大于9 mmol/L后,抗体融合蛋白的表达能力和最终表达量开始降低。因此,应在细胞培养工艺过程开发时控制氨的生成至小于5 mmol/L,以避免氨的累积导致产物的半乳糖化和唾液酸化程度降低以及产物表达量下降。     

丁酸钠和丙酸钠对工程CHO细胞生长代谢和嵌合抗体表达的影响

抗p185erbB-2基因工程抗体是一种有潜力的抗肿瘤药物。以稳定表达抗p185嵌合抗体的重组工程CHO细胞株为对象,分别用不同浓度丁酸钠(0~2mmol/L)和丙酸钠(0~10mmol/L)对处在对数生长期的细胞进行处理,在连续5d的培养过程中,每隔24h取样测活细胞数量,并用ELISA检测上清中抗体含量,5d后结束培养用FACS检测细胞周期。同时还用丁酸钠和丙酸钠处理长至90%满度的细胞,然后每隔12h取样一次检测葡萄糖和乳酸的含量。结果表明丁酸钠和丙酸钠可以有效地提高嵌合抗体在工程CHO细胞中的表达,表达量最高时可达58.3~59.6mg/L,是对照组的1.5倍。同时抑制细胞生长和阻断细胞周期在G1期,并且可减少培养过程中葡萄糖的消耗和乳酸的生成。和丁酸钠相比,丙酸钠具有较小的细胞毒性,是一种有潜力的替代品。     

不同能量的培养条件对人神经母细胞瘤株SH-SY5Y细胞生长的影响

目的建立热量限制的体外模型,观察不同能量培养条件下对人神经母细胞瘤细胞株SH-SY5Y细胞生长代谢的影响。方法将人神经母细胞瘤细胞株SH-SY5Y细胞分别采用含有低浓度（2 g/L）、正常浓度（3.15g/L）或高浓度（4.5 g/L）葡萄糖的培养基进行常规传代培养,利用MTT代谢率、细胞生长曲线及LDH漏出率等指标观察各组细胞生长情况。结果与正常葡萄糖浓度培养条件下培养的对照组相比,高糖组细胞突起缩短,细胞胞体皱缩,MTT代谢率稍低（0.573±0.001）,LDH漏出率高,细胞生长状态差;与对照组相比,低糖组细胞突起伸展,MTT代谢率较低（0.428±0.003）,LDH漏出率低,细胞生长速度缓慢,但是形态良好。结论高糖培养对细胞有损伤作用,细胞代谢加速,更容易衰老死亡;而低糖培养起到保护作用,在热量限制允许范围内降低培养液的含糖量,不但不会对细胞造成损伤,反而对细胞的代谢及生长起到保护作用,延长细胞的总体寿命。     

脱色希瓦氏菌S12的铁还原性能研究

从印染废水中分离得到了一株具有染料脱色功能的希瓦氏菌脱色新种。该菌能在厌氧条件下利用Fe^3＋作为末端电子受体获得能量,支持细胞生长。在pH8．0．温度30℃。柠檬酸铁800mg／L,乳酸钠2g／L,酵母抽提物0．5g／L的条件下,培养8h的过程中,菌体细胞量的增长完全与Fe^3＋的还原发展趋向一致。同时考察了碳氮源、乳酸钠、酵母抽提物、pH值和温度等方面对该菌株的生长和铁还原特性的影响。结果表明,菌体生长以LB为最好,以葡萄糖和乳酸钠为碳源时对铁还原有利。在酵母抽提物浓度4g／L范围内,菌体生长量和铁还原率随着酵母抽提物浓度的提高而提高。当乳酸钠为6g／L时,S12菌体生长量和铁还原率达到最佳。柠檬酸铁浓度为800mg／L时菌体生长量和铁还原率最高。在起始pH6-8的范围内,菌株S12的生长随着pH升高而升高,这也是菌株S12进行铁还原的最佳pH范围。菌株S12在温度范围20℃-40℃内均可生长和进行铁还原,而以30℃时最佳。     

CHO细胞法检测百日咳毒素毒性的影响因素

目的考察不同培养基、不同牛血清、血清灭活与否及生产过程中添加的各外源物质对百日咳毒素(pertussis toxin, PT)在中华仓鼠卵巢细胞(chinese hamster ovary cell, CHO)簇集试验中的影响。方法分别使用3种培养基F-12K、DMEM/F12和1640培养CHO细胞,并进行CHO细胞簇集试验,观察细胞生长状态及PT引起细胞簇集的敏感性;分别选取2个厂家的牛血清(对2种血清进行灭活和不灭活处理)培养CHO细胞,观察4种牛血清对细胞生长及簇集的影响;选用生产过程中添加的物质进行CHO细胞簇集试验,观察细胞生长状态及是否出现簇集,确定不影响细胞生长的最高浓度,同时使用不影响细胞生长的各添加物质最高浓度进行小鼠组胺致敏试验,观察与CHO细胞簇集试验结果是否一致。结果 3种培养基对CHO细胞生长及CHO细胞簇集存在明显差异,F-12K培养基培养的细胞形态规则、典型,其他2种培养基培养的细胞生长缓慢,且对PT的敏感性均低于F-12K培养基;4种牛血清中胎牛血清培养的细胞生长最快且形态规则,簇集试验敏感性优于其他3组血清;添加的各外源物质均会导致细胞生长缓慢或死亡,在稀释至一定浓度后可以排除添加物质对CHO细胞簇集试验的影响,同时在小鼠组胺致敏试验中不会引起动物死亡。结论 F-12K培养基最适宜实验室CHO细胞生长,不同血清对细胞生长和簇集的敏感度有一定差异,添加的外源物质残留量应进行控制以保证试验结果的稳定可靠。     

螺旋藻批式与连续培养及其生长动力学

在内循环气升式光生物反应器中,分别研究了螺旋藻细胞在批式和连续培养条件下的生长特性,结果表明：Richards模型和指数衰减模型可较好地描述批式培养时细胞和碳源底物浓度与培养时间的关系;批式培养时最大细胞生长速率为0371g/d/L,细胞对碳的得率系数为3.439g/gC;连续培养时随着稀释率的增大,细胞和底物浓度分别呈下降和上升趋势;连续培养时最大细胞产率为0.362g/L/d,最佳稀释率为0.45/d,细胞对碳的得率系数为2.050g/gC;所提出的连续培养动力学模型可较好地拟合实验数据。     

表达抗-CD25单克隆抗体的GS-NS0骨髓瘤细胞无血清培养及代谢特性

抗-CD25单克隆抗体作为免疫抑制剂拥有广阔的市场前景和巨大的经济价值。本实验以表达抗?CD25单克隆抗体的GS-NS0细胞为研究对象,开发了支持其大规模培养和抗体表达的无血清低蛋白培养基,批培养最大活细胞密度和最大抗体浓度分别达3×106cells/mL和300mg/L以上,比商业无血清培养基(Excell 620+0.2% primatone)分别提高了100%和46%。通过批培养实验,研究了细胞的生长、葡萄糖和氨基酸代谢、以及产物表达特点,并揭示了批培养过程中初始葡萄糖浓度对GS-NS0细胞生长与代谢的影响规律。为优化GS-NS0细胞培养过程和抗CD25单抗成功迈向产业化提供了重要的科学依据。     

牛血清在百日咳毒素CHO细胞簇聚试验中的影响

目的观察不同胎牛血清对百日咳毒素在中华仓鼠卵巢细胞(Chinese hamster ovary cell,CHO)细胞簇聚试验中的影响。方法分别用两个厂家共6批次的牛血清培养CHO细胞,连续传3代后进行细胞簇聚试验,观察添加PT阳性对照、纯化PT、脱毒PT后其细胞的簇聚效果。结果 1、2号牛血清培养的CHO细胞生长缓慢,3~6号牛血清培养的CHO细胞生长正常。质量浓度16 ng/m L的PT阳性对照和纯化PT均未引起1~2号CHO细胞簇聚;3~6号牛血清培养的CHO细胞PT阳性对照判定终点分别为2、1、16、4 ng/m L,其纯化PT判定终点分别为1、0.5、8、2 ng/m L;脱毒PT质量浓度为40μg/m L时,1、2、5号牛血清培养的CHO不簇聚,而3、4、6号牛血清培养的CHO细胞脱毒PT判定终点分别为10、5、20μg/m L。结论 6种牛血清培养的CHO细胞簇聚程度存在差异,其中以4号牛血清培养的CHO细胞对PT阳性对照、纯化PT和脱毒PT最为敏感。需筛选对簇聚试验敏感度高的牛血清用于百日咳毒素CHO细胞簇集试验。