JPH089968A - n−酪酸を含有することを特徴とする動物細胞培養用培地及び培養方法 - Google Patents

n−酪酸を含有することを特徴とする動物細胞培養用培地及び培養方法

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JPH089968A
JPH089968A JP6146059A JP14605994A JPH089968A JP H089968 A JPH089968 A JP H089968A JP 6146059 A JP6146059 A JP 6146059A JP 14605994 A JP14605994 A JP 14605994A JP H089968 A JPH089968 A JP H089968A
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butyric acid
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animal cell
culture
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JP6146059A
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Takashi Saito
貴司 斎藤
Keiichi Murayama
敬一 村山
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Tosoh Corp
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Tosoh Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 マウス−ヒトキメラ抗体等の抗体遺伝子を発
現し得る組換え動物細胞等を効率良く培養でき、しかも
製造された抗体等の蛋白質の分離、精製を容易に実施し
得る動物細胞用培地を提供する。 【構成】 n−酪酸を含有することを特徴とする動物細
胞培養用培地、当該培地中で動物細胞を培養する動物細
胞の培養方法及び当該培地中で動物細胞を培養すること
を特徴とする当該動物細胞が生産する蛋白質の製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、動物細胞培養用の培地
及び該培地を使用する動物細胞の培養方法、更には遺伝
子組換え産物等を生産する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】1975年にケーラーとミルシュタイン
によりモノクローナル抗体の作製法が開発されて以来、
診断や治療などの医療分野から抗原の分離精製などの工
業分野にいたる広い範囲で、モノクローナル抗体の利用
が活発になっている。モノクローナル抗体は、体外診断
薬の分野で既に幅広く実用化されており、免疫画像診断
などの体内診断薬や免疫抑制剤など治療の分野でも一部
実用化されている。また、蛋白質などの抗原を精製する
ための試薬をはじめとした工業用途についても活発な研
究開発が行われている。
【0003】モノクローナル抗体の製造方法としては、
従来はマウス細胞同志の融合細胞(例えばハイブリドー
マ)などをマウスの腹水中で培養し、該腹水からモノク
ローナル抗体を得るという方法が中心であったが、細胞
大量培養技術の発展に伴い培養法による製造が活発にな
っている。
【0004】更には、抗体の体内診断薬や治療薬への応
用に関して、遺伝子工学的技術の応用によりマウスモノ
クローナル抗体の一部をヒト抗体に置換したキメラ抗体
の作製なども活発になっている。これらは主に抗体遺伝
子を導入した組み換え動物細胞により生産される。
【0005】このようなキメラ抗体は、二以上の動物種
に由来する部分から構成されているため、特定動物の体
内で製造するよりも細胞培養法による製造が適している
が、遺伝子組み換え動物細胞による抗体生産について
は、従来のマウスハイブリドーマによるモノクローナル
抗体の生産に比べ、抗体の生産性が著しく低いのが一般
的である。一方、モノクローナル抗体を体内診断や治療
に適用するには、高純度に精製された抗体を大量かつ安
定的に供給していくことが肝要であり、そのための効率
の良い培養生産法が望まれている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】細胞培養法による融合
細胞や組換え動物細胞等の動物細胞の培養は、アミノ
酸、ビタミン類、糖質、塩類等からなる基礎培地に動物
の血清(多くの場合は牛胎児血清)を添加したものや、
インスリン、トランスフェリン、2−エタノ−ルアミ
ン、亜セレン酸ナトリウム、アルブミン、細胞増殖因子
等を添加することで前記血清を使用しないもの(無血清
培地)などが使用されているが、血清やインスリン、細
胞増殖因子等は非常に高価であるため、培地自体のコス
トが高く、結果的に製造される抗体は高価となってしま
う。
【0007】更に、血清中に含まれる既知又は未知の蛋
白成分、インスリン、細胞増殖因子等は、最終的に、製
造した抗体活性を有する蛋白質やモノクロ−ナル抗体等
から分離しなければならないという課題もある。即ち、
製造したキメラ抗体等を体内診断薬や体内治療薬に用い
る場合は、夾雑物質、特に蛋白質成分を完全に除去する
必要があるからである。このため、血清などを含む培地
で抗体遺伝子を発現し得る組換え細胞や融合細胞等を培
養してキメラ抗体等を製造した場合には、通常使用され
る種々の精製方法を組み合わせた、複雑な精製操作や、
精製度をチェックするための操作などが必要となる。
【0008】近年、前記のような課題を解決すべく、蛋
白質成分を含まない無血清培地が研究されている(特開
平4−91786号公報、特願平6−25125号な
ど)。しかし、これらの無血清培地においては、細胞当
りの抗体生産性が低いという課題が生じている。特に抗
体遺伝子を発現し得る組換え細胞やヒト−ヒトハイブリ
ド−マ等を培養して抗体等を製造しようとした場合、通
常これらは抗体などの生産性が非常に低いため、当該課
題は是非とも解決すべきものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、キメラ抗
体を生産する遺伝子組換え細胞を培養し、キメラ抗体を
製造するため、従来の無血清培地などに添加するだけで
生産性を向上できるような物質を検索した結果、本発明
を完成するに至った。
【0010】即ち本発明は、n−酪酸を含有することを
特徴とする動物細胞培養用培地である。また本発明は、
n−酪酸を含有する培地中で動物細胞を培養することを
特徴とする動物細胞の培養方法である。更に本発明は、
n−酪酸を含有する培地中で動物細胞を培養することを
特徴とする当該動物細胞が生産する蛋白質の製造方法で
ある。以下本発明を詳細に説明する。
【0011】本発明の培地は、n−酪酸より成る低分子
物質を含有することを特徴とし、前記低分子以外の成分
は通常の動物細胞培養に用いられる市販の基礎培地等で
あれば良い。長期培養する場合又は高密度で培養する場
合、アミノ酸類及びビタミン類を高濃度に含有した培
地、例えば市販のE−RDF培地(極東製薬製)、RP
MI1640(GIBCO製)、DMEM(GIBCO
製)及びF−12(GIBCO製)を2:1:1の比率
で混合した培地やDMEMとF−12を1:1の比率で
混合した培地が例示できる。これら無血清培地には、少
なくともクエン酸鉄や硫酸鉄等の鉄成分、2−エタノ−
ルアミン、亜セレン酸ナトリウム、タウリン、リノ−ル
酸又はオレイン酸などを添加したものが好適である。
【0012】本発明は、通常の培地(血清を含む培地)
や前述のような無血清培地のいずれにも適用できるが、
製造された抗体などの精製を考慮した場合、蛋白質成分
を含まない、無血清培地が特に好ましい。
【0013】培地中のn−酪酸の濃度は、細胞にも依存
するが、0.1〜5mMが好適であり、特に0.25〜
0.5mMが望ましい。
【0014】本発明のn−酪酸を添加成分とする動物細
胞培養用培地を用いれば、目的とした蛋白質を効率良く
生産できる。例えば、抗体遺伝子を発現し得る組換え動
物細胞や抗体を産生し得る動物融合細胞に対して特に好
適に使用される。動物細胞としては、例えば、特殊な蛋
白質を産生するヒトをはじめとする動物細胞、マウス−
ヒトキメラ抗体などを暗号化する遺伝子を含むベクタ−
で形質転換したミエロ−マ細胞、COS細胞又はCHO
細胞、また例えばモノクロ−ナル抗体を産生し得るマウ
ス−ヒト、マウス−マウス又はマウス−ラット等のハイ
ブリド−マに代表される融合細胞を例示する事ができ
る。
【0015】以上のような細胞を、本発明の培地中で培
養することにより、抗体などの、所望の蛋白質を製造す
ることができる。
【0016】
【発明の効果】本発明の動物細胞培養用培地を用いれ
ば、本来生産物の発現量が非常に低いために大量生産が
困難であったマウス−ヒトキメラ抗体等の抗体遺伝子を
発現し得る組換え動物細胞等を効率良く培養することが
可能である。また、n−酪酸は血清培地のみならず無血
清培地または無蛋白質培地にも適用でき、安価で入手が
非常に容易であり、かつ分子量が小さく無血清培地また
は無蛋白質培地を構成する成分として望ましい。
【0017】このように、本発明の培地を用いれば、細
胞当たりの目的物質生産性を大幅に高めることができ、
マウス−ヒトキメラ抗体等の抗体遺伝子を発現し得る組
換え動物細胞等を大量培養して物質生産を行う場合には
培地等の原材料費の大幅なコストダウンが可能になり、
かつ高収率が期待できる。
【0018】更に本発明を無血清培地や無蛋白培地に適
用した場合には、製造された抗体などの蛋白質の分離、
精製を簡便に実施することができる。従って、製造され
る抗体等の蛋白質の製造コストを低減できるとともに、
精製の際に生じ得る目的蛋白質の収量低下を防止するこ
とも可能である。
【0019】
【実施例】以下本発明を更に詳細に説明するために実施
例を示すが、本発明はこれら実施例に限定されるもので
はない。
【0020】実施例1 10%(w/v) 牛胎児血清を含むE−RDF培地(極東製
薬製)で継代培養したマウス−ヒトキメラNd2抗体を
発現するマウスミエロ−マHCNd8A(特願平6−2
131号参照)を、10μM タウリン、50μM クエン酸第
2鉄、25nM亜セレン酸ナトリウム、100 μM 2−エタノ
−ルアミン、15μM パントテン酸ナトリウム、0.5 μg/
mlリノ−ル酸、0.5 μg/mlトコフェロ−ルアセテ−ト、
0.5 μg/ml卵黄レシチン及び0.05μg/mlレチノ−ルアセ
テ−トを含むE−RDF培地(以下、培地Aとする)に
n−酪酸を図1に示した最終濃度になるように添加し、
細胞濃度5×105 cells/mlとした前記培養物を播種し、
37℃、5%CO2 のインキュベ−タ−の条件で培養を
開始し、3日間培養して細胞数、細胞生存率、グルコ−
ス消費速度及びキメラ抗体濃度を測定した。結果を図1
に示す。
【0021】その結果、n−酪酸を0.5mM 添加した時、
基質(グルコ−ス)の消費速度は抑えられるにもかかわ
らず、抗体の生産量が3倍程度向上した。
【0022】実施例2 n−酪酸の細胞増殖、基質(グルコ−ス)消費速度、抗
体生産性に与える影響を詳細に解析するため、n−酪酸
存在下又は非存在下で以下の実験を進めた。培地Aを使
用し、添加するn−酪酸の濃度は0.5mM とした。2×10
5 cells/mlの細胞を播種し、6日間培養を行い、細胞
数、細胞生存率、グルコ−ス濃度、グルコ−ス消費速
度、キメラ抗体生産性及び総抗体生産量を測定した。結
果を図2〜8に示す。
【0023】図2、3の通り、n−酪酸を添加すること
により細胞の増殖は抑制されたが、生存率に顕著は差は
認められなかった。
【0024】6日間培養した結果は、図4、5の通り、
製造された抗体の量はn−酪酸の添加により非添加時に
比較して約2.3倍に増大した。
【0025】図6、7の通り、n−酪酸の添加により、
グルコ−ス消費速度が低下する等、n−酪酸により細胞
の分裂が抑制されていることが示唆された。また、n−
酪酸の添加により、抗体生産性は2倍以上に向上した。
【0026】細胞当たりの比抗体生産性(CSP)を図
8に示す。n−酪酸の添加によりCSPは2〜4倍程度
向上しており、n−酪酸が細胞当たりの抗体生産性を向
上させる非常に有効な薬剤であることが示された。。
【0027】本実施例の結果から、0.5mM n−酪酸を添
加することにより、細胞増殖・基質消費速度は抑制され
るが、比抗体生産性は逆に向上することが確認され、n
−酪酸による生産効率向上の効果が明らかとなった。
【0028】実施例3 抗体の大量生産を行うため、培養装置を用いたキメラ抗
体の連続製造をホロファイバ−型培養装置を用いて検討
した。
【0029】培養装置(カルチャ−フロ−T/C−5
0,旭メディカル製)により、実施例1に示した培地A
を用いて、キメラNd2抗体発現組換え細胞HCNd8
Aをn−酪酸の存在下又は非存在下で培養を行い、生産
されたキメラ抗体の生産量を比較した。
【0030】それぞれ2×107 個の細胞をホロファイバ
−バイオリアクタ−に接種し、1週間程度3%牛胎児血
清を含む培地Aで培養した後に、牛胎児血清濃度を1
%、0.1 %と順次減少させた。37℃、5%CO2 条件
下で培養を行い、培地循環流量を徐々に増やし、11日
目からは培地循環流量を10ml/分とした。約2か月
間培養を継続し、キメラ抗体生産量を比較した。添加し
たn−酪酸の濃度は細胞増殖の抑制を考慮し、0.25mMと
した。結果を図9、10示す。
【0031】図9、10の通り、n−酪酸非存在下では
2か月間の培養で総抗体生産量は約7.4mgであった
が、0.25mMのn−酪酸存在下では約18mgの総抗体生
産量が達成され、約2.4倍、抗体生産性が向上した。
また、1日当りの抗体生産性もn−酪酸非存在下では最
大0.31mg/日であったにもかかわらず、存在下で
は最大0.73mg/日を示すなど、n−酪酸添加の効
果が認められた。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1における、HCNd8Aを培養した時
の結果を示す。GCRは3日間のグルコ−ス消費量を示
し(黒丸)、MoAbは3日後の培養上清の抗体濃度を
示す(白丸)。横軸のn−酪酸濃度は対数軸で示されて
いる。
【図2】実施例2における、酪酸非存在下でHCNd8
Aを培養した時の結果を示す。Cellは生細胞数を示
し(黒丸)、Viabilityは細胞生存率を示す
(白丸)。横軸は培地Aを用いて培養を開始してからの
培養日数を示す。
【図3】実施例2における、酪酸存在下でHCNd8A
を培養した時の結果を示す。Cellは生細胞数を示し
(黒丸)、Viabilityは細胞生存率を示す(白
丸)。横軸は培地Aを用いて培養を開始してからの培養
日数を示す。
【図4】実施例2における、酪酸非存在下でHCNd8
Aを培養した時の結果を示す。Glucoseはグルコ
−ス濃度を示し(黒三角)、Total produc
tは総キメラ抗体生産量を示す(白三角)。横軸は培地
Aを用いて培養を開始してからの培養日数を示す。
【図5】実施例2における、酪酸存在下でHCNd8A
を培養した時の結果を示す。Glucoseはグルコ−
ス濃度を示し(黒三角)、Total product
は総キメラ抗体生産量を示す(白三角)。横軸は培地A
を用いて培養を開始してからの培養日数を示す。
【図6】実施例2における、酪酸非存在下でHCNd8
Aを培養した時の結果を示す。GCRは3日間のグルコ
−ス消費量を示し(黒四角)、productivit
yは総キメラ抗体生産量を示す(白四角)。横軸は培地
Aを用いて培養を開始してからの培養日数を示す。
【図7】実施例2における、酪酸存在下でHCNd8A
を培養した時の結果を示す。GCRは3日間のグルコ−
ス消費量を示し(黒四角)、productivity
は総キメラ抗体生産量を示す(白四角)。横軸は培地A
を用いて培養を開始してからの培養日数を示す。
【図8】実施例2における、酪酸非存在下でHCNd8
Aを培養した時の結果を示す。CSPは生細胞1個の1
時間当りの抗体生産量を示す。黒丸は酪酸非存在下の結
果、黒四角は酪酸存在下の結果を示す。横軸は培地Aを
用いて培養を開始してからの培養日数を示す。
【図9】実施例3における、旭メディカル製カルチャ−
フロ−T/C−50で酪酸非存在下、HCNd8Aを約
2か月間培養した時の結果を示す。productiv
ityは1日当りの抗体生産性を示し(黒三角)、To
tal productは総キメラ抗体生産量を示す
(黒丸)。横軸は培地Aを用いて培養を開始してからの
培養日数を示す。
【図10】実施例3における、旭メディカル製カルチャ
−フロ−T/C−50で酪酸存在下、HCNd8Aを約
2か月間培養した時の結果を示す。productiv
ityは1日当りの抗体生産性を示し(黒三角)、To
tal productは総キメラ抗体生産量を示す
(黒丸)。横軸は培地Aを用いて培養を開始してからの
培養日数を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12R 1:91) (C12P 21/08 C12R 1:91)

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 n−酪酸を含有することを特徴とする動
    物細胞培養用培地。
  2. 【請求項2】 動物細胞が抗体遺伝子を発現し得る組換
    え動物細胞又は抗体を産生し得る動物融合細胞である、
    請求項1の動物細胞用培地。
  3. 【請求項3】 n−酪酸濃度が0.1〜5mMである、
    請求項1の動物細胞用培地。
  4. 【請求項4】 n−酪酸以外に、少なくともクエン酸鉄
    又は硫酸鉄から選ばれる鉄成分と、2−エタノ−ルアミ
    ン、亜セレン酸ナトリウム、タウリン、リノ−ル酸及び
    オレイン酸から選ばれる1種以上の成分を含む、請求項
    1の動物細胞用培地。
  5. 【請求項5】 蛋白質成分を含有しないことを特徴とす
    る、請求項1の動物細胞用培地。
  6. 【請求項6】 n−酪酸を含有する培地中で動物細胞を
    培養することを特徴とする動物細胞の培養方法。
  7. 【請求項7】 動物細胞が抗体遺伝子を発現し得る組換
    え動物細胞又は抗体を産生し得る動物融合細胞である請
    求項6の培養方法。
  8. 【請求項8】 0.1〜5mMのn−酪酸を含む培地を
    使用する、請求項6の培養方法。
  9. 【請求項9】 n−酪酸以外に、少なくともクエン酸鉄
    又は硫酸鉄から選ばれる鉄成分と、2−エタノ−ルアミ
    ン、亜セレン酸ナトリウム、タウリン、リノ−ル酸及び
    オレイン酸から選ばれる1種以上の成分を含む培地を使
    用する、請求項6の培養方法。
  10. 【請求項10】 蛋白質成分を含有しない培地を使用す
    ることを特徴とする、請求項6の培養法
  11. 【請求項11】 n−酪酸を含有する培地中で動物細胞
    を培養することを特徴とする当該動物細胞が生産する蛋
    白質の製造方法。
  12. 【請求項12】 動物細胞が抗体遺伝子を発現し得る組
    換え動物細胞であり、製造される蛋白質が抗体活性を有
    する蛋白質であることを特徴とする請求項11の製造方
    法。
  13. 【請求項13】 動物細胞が抗体遺伝子を発現し得る組
    換え動物細胞であり、製造される蛋白質キメラ抗体であ
    ることを特徴とする請求項11の製造方法。
  14. 【請求項14】 0.1〜5mMのn−酪酸を含む培地
    を使用する、請求項11の製造方法。
  15. 【請求項15】 n−酪酸以外に、少なくともクエン酸
    鉄又は硫酸鉄から選ばれる鉄成分と、2−エタノ−ルア
    ミン、亜セレン酸ナトリウム、タウリン、リノ−ル酸及
    びオレイン酸から選ばれる1種以上の成分を含む培地を
    使用する、請求項11の製造方法。
  16. 【請求項16】 蛋白質成分を含有しない培地を使用す
    ることを特徴とする、請求項11の製造方法。
JP6146059A 1994-06-28 1994-06-28 n−酪酸を含有することを特徴とする動物細胞培養用培地及び培養方法 Pending JPH089968A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100447422B1 (ko) * 1996-11-28 2004-10-28 씨제이 주식회사 포유동물세포유래성당단백질의당쇄화및생산성향상성을위한새로운세포배양배지
WO2007049567A1 (ja) * 2005-10-24 2007-05-03 Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. 物質の製造方法

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