IgM抗体表达纯化方法
随着对IgM抗体治疗应用的不断挖掘，对IgM可扩大生产工艺的需求也不断增加。IgM大且复杂，导致它们难以表达，且表达量低，因此IgM相关治疗性商品的成本很高。近年来，细胞系、生产培养基和过程监控的优化使得生产高质量的IgM成为可能。
IgM 抗体复杂性
IgM的表达
一般而言，生物治疗蛋白，包括免疫球蛋白，可以在多种表达宿主细胞中表达。哺乳动物细胞通常用作IgM表达的宿主细胞，以保持最适合生物活性或药代动力学特性的糖基化模式。在哺乳动物细胞宿主中，中国仓鼠卵巢（CHO）细胞最常用于产生抗体，因为这些细胞能够在大型生物反应器中以高密度在无血清培养基中生长。在过去的30年中，CHO细胞生产IgG抗体显示出稳定的改善，并且可以达到50~60 pg/cell/d的生产速率和10~15 g/L的产量。 然而，使用CHO细胞中生产IgM抗体仍然是一个挑战。IgM抗体特异性生产速率只能达到10 pg/cell/d。为了提高生产效率和产量，有研究尝试转染PER.C6原代人胚胎视网膜母细胞系用于制备IgM抗体，能够实现20 pg/cell/d的生产率。用于生产IgM的另一个宿主是烟草植物。通过工程化改造唾液酸转移酶和半乳糖转移酶的表达，在烟草植物中可以产生具有类人糖型的全功能IgM。 用于早期临床试验的IgM通常是使用来自融合大鼠或小鼠骨髓瘤细胞的杂交瘤或融合人淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞的异种杂交瘤。使用这些方法，在分批培养工艺中实现了200 mg/L的产量，在补料分批培养工艺中实现了700 mg/L的产量。使用PER.C6细胞表达，补料分批培养工艺滴度达到800~900 mg/L。
IgM的纯化
由于IgM不与Protein A结合，IgM的纯化无法利用已有符合GMP规范要求的亲和树脂，如Protein A。同时，与IgG相比，IgM的可溶性条件范围较窄，这使得纯化困难进一步增加。 早期的IgM纯化方法包括等电沉淀和凝胶色谱法。研究表明，纯度为99%的产品回收率可以达到40%。对于杂交瘤培养物，有研究通过优化了聚乙二醇（PEG）沉淀，并与阴离子交换色谱法结合纯化了几株抗体，基本可实现抗体纯度大于95%，回收率从28%到84%不等。通过广谱核酸酶消化基因组DNA，抗体纯度可以得到进一步的改善。 IgM抗体的三步纯化策略：使用CHT羟基磷灰石填料色谱法进行初级捕获，纯度可达90%，回收率可达80%；随后使用阴离子交换（AEX）和阳离子交换色谱法，实现99%的纯度，回收率达50%至80%。 与多孔颗粒阴离子交换树脂相比，使用单片阴离子交换剂，IgM动态结合能力提高了两倍以上。这是由于单片阴离子交换剂电荷密度高出15倍，可以更好地去除DNA。这些结果表明，单片基体的对流性质，而不是在多孔树脂中的扩散，可能更适合IgM纯化。该工艺已经被用于PAT-SM6的生产，PAT-SM6使用PER. C6细胞表达，表达体积为250 L。在其生产下游过程中，首先使用CHT层析柱进行初级捕获，利用Triton X-100在柱上洗涤进行病毒灭活。然后，用Sartobind Q膜降低DNA水平后，依次进行阴离子和阳离子交换单片色谱。据报道，整体工艺产量可达55%。 使用各种传统色谱柱使大规模GMP生产IgM产品成为可能，新的混合模式树脂也有所突破。如GE的层状磁珠CaptoCore 700的推出，其内芯被功能化，外核是惰性和多孔的，以及最近的CaptoCore 400，其惰性壳层以尺寸排阻模式起作用，阴离子内核是大IgM分子的理想选择。诸如此类的纯化基质以及亲和树脂，不断达到符合规模化需求、符合法规的状态，使临床IgM抗体的纯化更易于处理，产量不断提高且保持良好的纯度。 德泰生物提供基于SingleB®快速单抗开发平台的高抗原亲合力IgM抗体开发服务（包括原生IgM抗体开发和基于IgG的抗体IgM化改造）http://www.detaibio.com/Mouse-SingleB.html以及IgM抗体表达与纯化服务http://www.detaibio.com/BGE-antibody-expression.html。
