中国ハムスター卵巣細胞で生産された組換え糖タンパク質のN-グリコリルニューラミン酸（Neu5Gc）レベルを調節するためのレバーとしてのオスモラリティ

Osmolality as a lever to modulate the N-glycolylneuraminic acid (Neu5Gc) level of a recombinant glycoprotein produced in Chinese hamster ovary cells.

• Sen Xu
• Michael Borys
• Anurag Khetan
• Itzcoatl Pla

抄録

糖タンパク質は高度にシアル化されている可能性があり、いくつかの治療用タンパク質のシアル酸レベルを制御することは、製品の一貫性と有効性を確保するために非常に重要です。N-アセチルノイラミン酸（Neu5Ac、またはNANA）とN-グリコリルノイラミン酸（Neu5Gc、またはNGNA）は、哺乳類細胞で産生される2つの最も一般的なシアル酸の形態です。Neu5Gcはヒトでは生成されず、免疫応答を誘発する可能性があるため、Neu5Gcの生成を最小限に抑えることは、複合糖タンパク質のこの品質属性を制御する上で重要である。本研究では、シアル化糖タンパク質をモデル分子として、培養浸透圧が Neu5Gc に及ぼす影響を調べた。培養オスモラリティを生理的レベルに維持したまま14日間培養したところ、高いレベルのNeu5Gcが産生された。培養オスモラリティを増加させると Neu5Gc は 70～80%まで低下し，その効果はオスモラリティに比例していた。培養液の浸透圧を300～450mOsm/kgの異なる条件で評価した結果、浸透圧はNeu5Gcレベルを調節するための有効なプロセスレバーであることが明らかになった。また、オスモラリティが Neu5Gc に与える影響について考察したところ、細胞内の NADH の利用可能性に関連していると考えられた。細胞株工学の努力と比較して、この単純なプロセスのレバーは、容易に細胞培養環境での Neu5Gc レベルを調節する機会を提供します。この記事は著作権で保護されています。すべての権利は留保されています。

Glycoproteins could be highly sialylated and controlling the sialic acid levels for some therapeutic proteins is critical to ensure product consistency and efficacy. N-acetylneuraminic acid (Neu5Ac, or NANA) and N-glycolylneuraminic acid (Neu5Gc, or NGNA) are two most common forms of sialic acids produced in mammalian cells. As Neu5Gc is not produced in humans and can elicit immune responses, minimizing Neu5Gc formation is important in controlling this quality attribute for complex glycoproteins. In this study, a sialylated glycoprotein was used as the model molecule to study the effect of culture osmolality on Neu5Gc. A 14-day fed-batch process with osmolality maintained at physiological levels produced high level of Neu5Gc. Increase of culture osmolality reduced Neu5Gc level up to 70-80%, and the effect was proportional to the osmolality level. Through evaluating different osmolality conditions (300-450 mOsm/kg) under low or high pCO , we demonstrated that osmolality could be an effective process lever to modulate the Neu5Gc level. Potential mechanism of osmolality impact on Neu5Gc is discussed and is hypothesized to be cytosol NADH availability related. Compared with cell line engineering efforts, this simple process lever provides the opportunity to readily modulate the Neu5Gc level in a cell culture environment. This article is protected by copyright. All rights reserved.

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