培地性能の最適化：
サプリメントによるファインチューニング
J. Manwaring, K. Johnson, E. Garner, L. Wilkerson, and M. Wight
GE Healthcare, Logan, UT, USA

要約

結果

フィード用の濃縮サプリメントはフェドバッチ培養戦略において不可欠な要素です。本ポスターでは、サプリメン
トの代替利用法について調べました。サプリメントは、浮遊細胞のバッチ培養用のベース培地の栄養価を高めるた
め、また接着細胞に必要な基礎培地中の血清濃度を低下させる血清補強剤として用いられてきました。種々なベース培地中で 5 〜 30%（v/v）の濃度範囲で、6 種の市販されている細胞培養用サプリメントを調べました。CHO 細胞、ハイブリドーマ、昆虫細胞、および HEK293 細胞などの細胞種を調査しました。サプリメントで強化されたベース培地のバッチ培養では、ピーク生細胞密度でコントロールの 300% を上回る増加が見られました。

結果は、サプリメント無添加のコントロールとの比較パーセントとして表示しています。各試験で観察されたピー
ク生細胞密度の最高値は、各図の説明文に記載しています。6 種 の Cell Boost 製 品 す べ て が、SFM4CHO-Utility中の CHO 生細胞密度を増加させ（図 1）、サプリメント無添加のコントロールと比べて最大で 375% の増加が見られました。同様に、ADCF-MAb においてもすべてのサプリメントが SP2/0 細胞数を増加させましたが（図 2）、SFM4CHO-Utility ほど増加程度は高くありませんでした（約 200%）。この培地中ではサプリメント濃度をより高くすることで細胞増殖が阻害されました。

物流上の問題のため、6 種のサプリメントのうち 4 種のみ を SFM4Insect 中 の SF9 細 胞 で 試 験 し ま し た（ 図 3）。
細胞の増加程度は高くなかったものの、有効な値を示し。図 4 は、SFM4HEK293 中のました（最大 50% の増加）
HEK293 細胞を検討した結果を示しています。この条件では、最も広範囲のサプリメント濃度をカバーし、わずかな増殖から増殖阻害に至るまで良好な用量反応曲線を示しました。ベース培地単独よりも 300% を上回るピーク生細胞密度の増加が見られました。

400時にベース培地に添加しました。コントロールは、サプリメントなしのベース培地のみとしました。125 mL 振とう
培養フラスコに入れた 35 mL の培地にさまざまな細胞数の細胞株を播種し（図の説明文に記載）、培養を行いました。
培養液を一定量、2 日目から毎日回収し、トリパンブルー色素排除試験法により Vi-CELL 自動細胞計数器（BeckmanCoulter）で細胞数および生存率を測定しました。
ピーク生細胞密度を決定したのち、生存率が 50% 未満に低下するまで培養を継続しました。IMMUNO-TEK ヒトIgG ELISA キット（ZeptoMetrix、米国）および Octet QK
384 システム（Pall Corp.）上で Protein A プローブを用いる生体分子間相互作用解析を用いて、CHO 培養液のサンプルの生産（IgG ベースのタンパク質）力価を調べました。

考察

300
250
200
150
100500Control

2.5%
CB15%
CB110%
CB120%
CB1

2.5%
CB25%
CB210%
CB220%
CB2

2.5%
CB35%
CB310%
CB320%
CB3

2.5%
CB45%
CB410%
CB420%
CB4

2.5%
CB55%
CB510%
CB520%
CB5

2.5%
CB65%
CB610%
CB620%
CB6

2.5%
CB15%
CB110%
CB120%
CB1

2.5%
CB25%
CB210%
CB220%
CB2

2.5%
CB35%
CB310%
CB320%
CB3

2.5%
CB45%
CB410%
CB420%
CB4

2.5%
CB55%
CB510%
CB520%
CB52.5%
CB65%
CB610%
CB620%
CB610%
CB220%
CB2

図 1. SFM4CHO-Utility にさまざまなサプリメントを添加した際に見られるピーク生細胞密度の増加。播種密度は 0.2表示されているピーク生細胞密度の最大値は 8.4 106 cells/ mL です。

106 cells/mL でした。

250

Peak cell density (% of control)

HyClone SFM4CHO-Utility 、ADCF-MAb 、SFM4Insect 、SFM4HEK293 などの培地を調査しました。調べたサプリ
メントは、6 種類の HyClone Cell Boost 製品（CB1 〜 6）です。製造メーカーの指示に従って、3.5%（w/v）の濃度でサプリメントを溶解し、0.2 μm のフィルターを通してろ過しました。細胞種として、CHO 細胞株、SP2/0 ハイブリドー
マ誘導体、SF9 昆虫細胞、HEK293 細胞を使用しました。5〜 30%（v/v）の溶解した Cell Boost サプリメントを培養

200

150

100500Control

図 2. ADCF-MAb にさまざまなサプリメントを添加した際に見られるピーク生細胞密度の増加。播種密度は 0.25
表示されているピーク生細胞密度の最大値は 4.5 106 cells/mL です。

106 cells/mL でした。

160140Peak cell density (% of control)

材料および方法

Peak cell density (% of control)

350

120
10080604020

細胞種／ベース培地の組合せのすべてで細胞増殖の増加が見られました。増加の程度は、細胞種およびベース培地の栄養成分量によって変化しました。最適なサプリメン
トおよびその最適濃度を決定するには、初期の用量調節試
験が最適な方法であり、その試験により用量反応曲線を作成することができます。一般的に、このファインチューニ
ングアプローチにより、ベースの培地をより最適な培地に変えることができます。
このバッチプロセスのアプローチは、フェドバッチ戦略に容易に適応させることができます。より高密度の細胞培養では、さらに多くのサプリメントをフィード添加することができます。以前の研究では、ベース培地の濃縮および複数のフィードの組合せにより、50% を超えるサプリメント濃度レベルを実現できました。

0Control10%
CB320%
CB310%
CB420%
CB410%
CB620%
CB6

図 3. SFM4Insect にさまざまなサプリメントを添加した際に見られるピーク生細胞密度の増加。
播種密度は 0.75 106 cells/mL でした。表示されているピーク生細胞密度の最大値は 23.5 106cells/mL です。
350
300
Peak cell density (% of control)

Cell Boost サプリメントを添加した場合、評価した 4 種の

250
200
150
100
500Control

5% 10% 15% 20%
CB1 CB1 CB1 CB15% 10% 15% 20%
CB2 CB2 CB2 CB25% 10% 15% 20% 25% 30%
CB3 CB3 CB3 CB3 CB3 CB3

5% 10% 15% 20% 25% 30%
CB4 CB4 CB4 CB4 CB4 CB4

5% 10% 15% 20% 25% 30%
CB5 CB5 CB5 CB5 CB5 CB5

図 4. SFM4HEK293 にさまざまなサプリメントを添加した際に見られるピーク生細胞密度の増加。播種密度は 0.2表示されているピーク生細胞密度の最大値は 13.5 106 cells/mL です。

5% 10% 15% 20% 25% 30%
CB6 CB6 CB6 CB6 CB6 CB610 cells/mL でした。
6※記載されている所属は、執筆／取材当時のものです。

Cytiva（サイティバ）

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