国内外单抗生产技术现状对比分析

       内容提示：国外大规模生产主要采用模拟移动床色谱、双水相萃取和膜色谱等方法来纯化单抗。模拟移动床色谱应用最广、发展最快；双水相萃取体系操作条件温和，分离时间短，只需1～2 min，蛋白不易失活；膜色谱分离效率高，易于放大，操作条件温和。

       1 上游的哺乳动物细胞培养放大工艺

       在发达国家，动物细胞培养表达工艺已经开始采用万升级别的工业大规模间歇式、甚至悬浮连续式生物反应器，而且正朝着人工智能以及细胞生化代谢分子水平的工业化控制方向发展。培养基也开始使用先进的无动物蛋白培养介质。国内现行的抗体研发还不能实现人工设计，大多采用微载体培养方式培养，连续灌流和流加培养产业化工艺尚未形成。国内的动物细胞培养大都还停留在实验室规模，急需放大。

       2012-2016年中国基因工程药物市场监测及未来前景研究报告

       2 下游的单抗分离纯化技术

       国外大规模生产主要采用模拟移动床色谱、双水相萃取和膜色谱等方法来纯化单抗。模拟移动床色谱应用最广、发展最快；双水相萃取体系操作条件温和，分离时间短，只需1～2 min，蛋白不易失活；膜色谱分离效率高，易于放大，操作条件温和。国内由于色谱操作处理能力受限，同一批细胞培养出来的抗体只能通过不断的循环加工处理来完成。随着分离纯化技术进一步发展，一些依赖非色谱纯化技术如选择性沉淀或高选择性的液–液分离技术或许是解决此问题的另一个方向。

       3 生产规模国外已经使用

       2 000～10 000 L 甚至15 000 L的发酵罐生产抗体，抗体表达水平在100～4 000mg/L，往往达到g/L 的水平。目前国内真核细胞中抗体表达量普遍偏低，很多实验室都在1 mg/L 以下，个别实验室对载体进行改造后，抗体表达量可达到60～100 mg/L。此外，国内的动物细胞培养规模大都还是50～100 L 的实验室规模，很难实现产业化。目前国内实现抗体药物产业化的仅中信国健和百泰生物两家企业。

       4 人源化水平

       国外上市的抗体产品大部分都是人源化和全人型单抗，尤其是近几年新上市的几乎都是人源化和全人型的抗体，鼠源的单抗已逐渐被淘汰。国内批准的17 个单抗体药物中10 个是国外进口的，7 个是国内自主研发的。进口的产品中只有1 个是鼠源性的，4 个是嵌合型，4 个为人源化，1 个是全人的单抗；国内的7 个产品中3 个是鼠源型，1 个是嵌合型，3 个是人源化单抗。此外，还有一些仿制抗体药物处于各期临床试验。从产品来看，虽然已经有所突破，但从数量和类型来看，与国外产品还有很大差距。

       随着生物技术的不断进步，经历从大肠杆菌表达系统、酵母表达系统到核糖体展示技术，从小鼠腹水收集抗体、组织培养瓶、中空纤维生物反应系统到大规模发酵罐等体外培养方法，提高抗体的生产水平同时也降低了生产成本。同时，随着人类基因组学的进一步深入，越来越多的新靶点和新表位抗体被发现和研究，扩大了抗的所针对的抗原范围也必将扩大抗体药物的市场。相信未来抗体产品的生产会逐步走向高纯度、高产量、低成本，抗体药物会朝着更高靶向性、更低排斥性的方向发展，也给目前临床上某些难以治愈性疾病的治疗带来曙光。