单抗、双抗及ADC类抗体下游纯化工艺

lemon

随着1997年第一个人源化单克隆抗体药物的投放市场，单抗以期特异性高，副作用小，纯化工艺简单等优势在治疗癌症、肿瘤、免疫性疾病等治疗领域中得到了快速的发展。

截至目前，美国FDA累计批准的单克隆抗体药物已超过100款,2020年市场规模已超过1500亿美元。但单抗药物只能结合单一靶点，发挥单一的生物活性，同时病毒的高频度突需要多靶点结合阻止被感染，随抗体工程技术的发展以及抗体基因结构的阐明,基于单克隆抗体基础上衍生出了其它具有多结合靶点的抗体药物形式，例如ADC、双特异抗 体等等。目前，全球已批准上市的双特异性抗体药物有3个,ADC目前已有9款上市药物。

目前肿瘤治疗或者免疫治疗用的抗体蛋白或者融合蛋白大部分通过CHO细胞来培养表达获取，因在CHO细胞表达过程中有些抗体蛋白产生聚集体，抗体碎片和有宿主细胞自身表达的蛋白，且这些产品无关杂质会影响药物的药效和安全性，所以通过下游工艺纯化步骤去除杂质提高产品纯度是特别重要。

单克隆抗体下游纯化工艺比双抗和ADC纯化工艺成熟,主要是亲和层析，离子交换层析（阴离子，阳离子），如果比较特殊的话加疏水层析和符合填料模式。因大量制备样品时候为了缩短工艺时间和去除更多的杂质，慢慢地二级离心步骤被深层过滤代替。

图1 抗体纯化工艺流程图

1.澄清

澄清步骤主要目的是清除在细胞收获液里的细胞和颗粒杂质，传统工艺通过二级离心去除杂质。目前深层过滤开始普遍应用在澄清工艺步骤。深层过滤指的是利用多孔介质从流动相中截留固体颗粒而不是表面截留，且一般介质表面都带有正电荷，可以通过静电吸附的方式来拦截杂质颗粒。

图2  深层过滤工作原理图

当流体中颗粒较多时往往使用深层过滤。深层过滤介质一般由纤维素或聚丙烯纤维柱床、过滤介质（如硅藻土）和粘合剂（用于制作平整的界面）组成。由于离心不能完全去除细胞及其碎片，而切向流成本太高，所以深层过滤通常被用于离心之后，也可以单独用于细胞发酵液的澄清。由于深层过滤介质的孔径并不均一，所以在深层过滤之后会紧接一个除菌过滤工艺，以利于色谱柱的纯化。工艺时间短，效率高，也有去除更多的杂质等优势。

目前工艺常用的深层过滤器pall,millipore,3M的比较多，开发工艺也比较成熟。开发参数主要看Vmax（最大体积）,Tmax（浊度）和Pmax(压力)。

游客，如果您要查看本帖隐藏内容请回复

参考文献：

[1] Y.Li,Abrief introduction ofI gG-like bispecific antibody purification:methods for removing product-related impurities,ProteinExpr.Purif.155(2019)112–119.

[2]J.B.Ridgway,L.G.Presta,P.Carter,'Knobs-into-holes' engineering of antibody CH3 domains for heavy chain heterodimerization,ProteinEng.Des.Sel.9(1996)617–621.

[3]T.Chen,J.Han,G.Guo,Q.Wang,Y.Wang,Y.Li,Monitoringremovalofhole-hole homodimer by analytical hydrophobic interaction chromatography in purifying abispecific antibody, ProteinExpr .Purif.164(2019)105457.

[4]GEHealthcareLifeSciences,PolishingofMonoclonalAntibodiesUsingCapto™MMCImpResinBindandEluteMode,(2013)Applicationnote,29-0373-49,AA.

独飞侠

多谢老大分享！