提高病毒载体滴度和质量研究：渗透压检测大显身手

小规模培养对离子型和非离子型试剂进行筛选，以确定不同类型试剂对滴度有的影响。与对照组（渗透压为 300mOsm）相比，细胞感染后 48h 加入氯化钠将渗透压调整至 500mOsm 的培养条件下，特异性 AAV 滴度显著提高了 25%（图 1）。而产品质量与对照组相比，获得了更高的全/空壳率（如图 2）。这一个结果开启了进一步改善上游工艺中 AAV 的产率和质量的大门。

图 1：细胞感染后不同时间点通过氯化钠和山梨醇调整培养基渗透压对比对滴度的影响。

图 2：不同时间点加入氯化钠和山梨醇的 AAV 全/空壳比例。

虽然渗透压优化具有提高滴度和质量的潜力，但由于高渗休克，导致细胞活力下降。为了解决这一问题，尝试在转染后 6 小时添加补料，维持细胞完整性、减少聚集并促进 AAV 的产生。对照组包含补料和不补料的两个培养组，实验组分别设置补料和不补料培养策略下在细胞感染后 48h 时间点采用氯化钠将渗透压调整至 500mOsm。

转染后 72h 到 96h 的总滴度没有明显变化，但细胞内外滴度比动态变化（图 3）。在这里我们可以注意到渗透压的影响似乎是基质依赖性的，在转染后 48 小时，渗透压调整后的一小时内，补料的条件仅显示细胞外 AAV 比率增加。未补料的条件下，转染后 96h 细胞外 AAV 比率达到 94%。

图 3：在补料/无补料培养过程中，不同时间点的渗透压调整对细胞外病毒基因组比例的影响。

由于培养基的渗透压变化，能够从细胞外获得大部分产物，氯化钠的使用是一种低成本且可放大的解决方案，且在理想情况下可以除去细胞裂解步骤，从而消除了该步骤中产生的杂质，可能帮助获得更好的产率，且对下游纯化产生深远的影响。

在不同细胞培养策略下，在固定时间点改变渗透压，能够提高腺相关病毒 1（AAV）的总产量和产品质量，并且渗透压的调控还影响了胞内和胞外病毒载体的相对滴度，导致上清中胞外病毒颗粒的释放显著增加。这些发现对上游工艺和下游工艺都有潜在的深远影响，渗透压显然是优化病毒载体生产和工艺过程的关键。

尽管这项研究是以 AAV1 为模型进行研究的，但进行进一步的研究，并进行类似的试验，能够拓展应用到其他病毒载体的生产研究中。因此，将渗透压纳入不同生物工艺以改善痛点和瓶颈的前景是非常积极的，不仅上游过程，而且下游过程都有可能改变游戏规则。

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