海藻糖（Trehalose）革新抗体纯化工艺：降低宿主细胞蛋白（HCPs）携带率的新策略

针对抗体生产中下游纯化成本攀升的行业痛点，Nagase Viita公司创新性地利用海藻糖（trehalose）降低宿主细胞蛋白（HCPs）和DNA的携带率。研究表明，添加200 mM海藻糖可使HCPs减少18.1%-25.9%，同时保持抗体产量稳定。该发现为简化Protein A层析工艺、延长树脂寿命提供了全新解决方案，对生物制药的可持续发展具有重要意义。

　　

研究背景与意义

近年来，随着上游抗体表达技术的进步，宿主细胞蛋白（HCPs）和DNA等杂质在下游纯化过程中的携带率显著增加，导致纯化成本飙升。这些残留杂质不仅可能影响抗体药物的疗效，还可能引发患者的免疫原性反应。传统离心和深层过滤方法已难以满足需求，而色谱澄清技术虽能有效去除杂质，但其效率受溶液电导率制约。在这一背景下，Nagase Viita公司基于其在糖类创新领域的百年积淀，探索了海藻糖（trehalose）这一天然二糖在抗体生产中的新应用。

研究方法与技术

研究团队以中国仓鼠卵巢（CHO）细胞为模型，通过添加不同浓度海藻糖（100-200 mM），系统评估了其对色谱澄清（3M Harvest RC设备）和Protein A层析的影响。关键技术包括：电导率测定（验证海藻糖对溶液性质的调节）、酶联免疫吸附试验（ELISA）和高效液相色谱（HPLC）分析杂质含量、尺寸排阻色谱（SEC）评估抗体聚合状态。

研究结果

1. 海藻糖对杂质清除的增强作用

在硅藻土（DE）过滤过程中，海藻糖使HCPs和宿主细胞DNA水平显著降低，且不影响抗体浓度。未过滤样本中，海藻糖的细胞保护作用减少了杂质泄漏。

2. 电导率调控机制

添加10%海藻糖晶体使培养上清液电导率降低1.6 mS/cm（图2），这一特性与杂质吸附效率提升直接相关。

3. Protein A层析优化

经海藻糖处理的样本在Protein A纯化后，抗体浓度提高6.8-7.5%，HCPs水平降低8.7-16.8%，且未观察到高分子量聚集体增加。

结论与展望

Kotaro Hashimoto团队的研究证实，海藻糖通过双重机制——细胞保护作用和电导率调节——显著降低抗体生产中的杂质携带率。这一发现不仅可延长Protein A树脂使用寿命、简化纯化流程，更契合行业可持续发展需求。作为连续两年获得EcoVadis铂金认证的企业，Nagase Viita通过微生物酶法生产海藻糖的绿色工艺，为生物制药提供了从原料到生产的全链条可持续解决方案。该研究发表于《Biopharma Dealmakers》，为抗体生产成本控制开辟了新路径。