單克隆抗體的規模化生產中,細胞培養工藝對抗體產量和質量有什么影響?
日期:2025-12-23 13:35:52
單克隆抗體規模化生產中,貼壁、懸浮、無血清三種核心細胞培養工藝,從產量、質量到適用場景差異顯著,頭部企業也形成了適配商業化需求的獨特工藝路線,以下用文字詳細說明。
一、三種核心工藝對抗體產量和質量的影響
2、懸浮培養
三、總結
一、三種核心工藝對抗體產量和質量的影響
單抗生產以CHO細胞為主,三種工藝的適配性與影響如下:
1、貼壁培養
產量方面,貼壁培養的細胞必須依賴細胞工廠、微載體等固體載體生長,單位體積的細胞密度通常僅能達到10?–10?cells/mL,細胞長滿載體表面后便會停止增殖,規模化時還會因載體用量大、傳代不均、營養分布差異等問題,導致批次產量低且波動大,放大到萬升規模的難度極高,僅適合早期研發或小批量制備。質量方面,其優勢是細胞生長環境接近體內,抗體的糖基化修飾更接近天然狀態,整體質量相對穩定;但缺點也很突出,載體殘留和血清蛋白殘留風險較高,會增加后續純化的難度,還可能因載體批次差異影響抗體質量的一致性。
2、懸浮培養
產量上,懸浮培養讓細胞脫離固體載體,懸浮于培養基中生長,單位體積細胞密度能輕松達到10?–10?cells/mL,搭配攪拌式、波浪式生物反應器,可實現從搖瓶到萬升規模的線性放大,批次產量穩定且可控,是商業化大規模生產的主流選擇。質量上,該工藝無載體殘留,雜質來源更少,純化負擔輕;不過細胞密度過高時,容易出現營養耗竭、乳酸與氨等代謝廢物堆積,可能造成抗體糖基化異常,如高甘露糖型比例升高,還可能導致抗體聚集體含量增加,需要通過優化流加策略、控制培養環境參數等方式來保障質量穩定。
3、無血清培養
產量取決于培養基配方的適配性,初期需要投入成本優化配方,添加重組蛋白、激素等替代成分適配細胞生長與抗體表達,一旦配方定型,產量穩定性會優于含血清培養,優化后的產量可與含血清培養相當甚至更高。質量層面,該工藝能徹底消除血清帶來的病毒、支原體等外源污染物風險,大幅降低血清雜蛋白對純化的干擾,顯著提升產品純度與安全性;同時可通過定制培養基成分,精準調控抗體的糖基化模式,如提高巖藻糖缺失比例來增強ADCC效應,以此優化治療性抗體的功能質量,是治療性抗體商業化生產的核心工藝選擇。
另外,當前主流的工藝是懸浮與無血清的結合,既具備懸浮培養的高產量與易放大優勢,又擁有無血清培養的高安全性與質量可控性,再搭配灌流培養等模式,還能進一步提升單位體積的抗體產量。

三、總結
產量上,懸浮無血清培養的綜合表現優于貼壁培養,灌流模式的懸浮培養產量顯著高于批次模式;質量上,無血清培養比含血清培養更具優勢,定制化培養基可實現抗體質量的精準調控;企業工藝特色方面,CDMO公司更側重生產靈活性與工藝轉移效率,而藥企更注重產品質量穩定性與功能優化能力。






