使用FcR亲和色谱柱快速分析由不同细胞系表达的抗体糖链差异

众所周知，N-连接型糖链 (N-聚糖) 的结构不同，会对抗体药物的药效、安全性等质量属性带来很大影响。而另一方面，培养条件稍有不同也会导致糖链结构发生变化。已有报告指出，使用不同细胞系表达的抗体N-聚糖的结构及物理性质存在差异。所以在质量控制上，糖链分析非常重要。

最近，在学术期刊Biotechnology Progress (生物技术进展) 上发表的文章“Highly sensitive HPLC analysis and biophysical characterization of N-glycans of IgG-Fc domain in comparison between CHO and 293 cells using FcγRIIIa ligand”中，使用了亲和色谱柱TSKgel FcR-IIIA-NPR对由不同细胞表达系制备得到的单抗的N-聚糖进行了比较。

文献内容要点:

●  单克隆抗体药物的质量控制具有很大挑战性，其原因之一是由于翻译后修饰产生的多样性。对IgG的Fc区域N-聚糖的监控，是确保抗体药物安全性和药效的重要条件之一。

●  将大肠杆菌表达的重组FcγRIIIa作为固定相的亲和色谱柱 (FcR-IIIA-NPR色谱柱)，对正确分析单克隆抗体的N-聚糖非常有效。利用Expi293 (HEK293) 细胞和ExpiCHO (CHO) 细胞这2种不同的细胞系表达单克隆抗体，并使用FcR色谱柱进行比较，其结果是两者的分离表现有很大不同。这是由于IgG-Fc区域的末端糖链 (半乳糖残基) 的不同导致的。

●  此外，为了理解单克隆抗体与重组FcγRIIIa的相互作用，进行了速度解析及热力学解析。其结果是， Expi293细胞表达获得的单克隆抗体比起ExpiCHO细胞表达的单克隆抗体，对重组FcγRIIIa表现出了较强的亲和力，其原因是：分解速度较慢、结合熵减较小。

●  结论：以重组FcγRIIIa为固定相的亲和色谱柱，可用于抗体N-聚糖的快速且特异性分析。

使用FcR-IIIA-NPR色谱柱分离单抗 (由不同细胞系表达的糖链差异)

Ref.: H. Kosuge et al., Biotechnol. Progress, 2020;e3016, https://doi.org/10.1002/btpr.3016

研究表明，Expi293细胞表达的抗体，相比ExpiCHO细胞表达的抗体，在FcR色谱柱上保留强组分所占比例相对较高。可以看出这是糖基化行为的不同所导致的，所用的细胞系不同，N-聚糖的糖基化行为也会有所不同。因此，在单抗药物研发初期，FcR-IIIA-NPR色谱柱可作为一种简易方法，来确认不同细胞系表达的抗体糖链结构变化。

FcR-IIIA-NPR色谱柱的主要分析用途：

●  不同细胞系 (CHO细胞、HEK细胞) 表达的抗体的糖链差异、细胞系的筛选。

●  细胞培养基中添加试剂的优化探讨。

●  jing准分析细胞培养过程中培养天数与抗体糖链性状间的变化关系。

●  细胞培养规模放大或更改培养方法时，确认抗体糖链性状是否发生变化。

●  纯化精制后抗体药物的批次检验、出厂检验时抗体糖链性状的确认。

●  对生物类似药抗体与原研对照药抗体进行相似性评价。