Recombinant Chinese hamster ovary cells expressing high level of chimeric antibody against S surface antigen of hepatitis B virus were obtained by cotransfection of heavy and light chain cDNA expression vectors and subsequent stepwise methotrexate (MTX)-dihydrofolate reductase (dhfr)-mediated gene amplification. In order to determine the heterogeneity within amplified cell population, twenty subclones were randomly isolated from amplified cell pool at
1.0 μM MTX and their stability with respect to antibody production was characterized. For 8 weeks of cultivation in the absence of selective pressure, the specific growth rates(μ) of most subclones did not change significantly. On the other hand, their specific antibody productivity ($q_{Ab}$) decreased significantly. However, the relative extent of decrease in $q_{Ab}$ was varied among subclones, ranging from 30 % to 80 %. Southern and northern blot analyses showed that the loss of antibody productivity resulted mainly from those of amplified immunoglobulin (Ig) gene copies and their respective cytoplasmic mRNA. Furthermore, the stability of subclones regarding antibody productivity was not related with either their $q_{Ab}$s or Ig gene copies at initial point of culture. Accordingly, the antibody production of each subclone during long-term culture cannot be predicted based on its initial $q_{Ab}$s or Ig gene copies.
간염 B 바이러스의 S 표면 항체에 대한 키메라 항체를 높은 수준으로 발현하는 재조합 Chinese hamster ovary(CHO) 세포를 키메라 항체의 heavy chain과 light chain을 coding하는 cDNA를 dihydrofolate reductase(dhfr) 음성인 DG44 세포에 transfection하고 배지내 methotrexate(MTX)의 농도를 점차 높여줌으로써 heavy chain과 light chain의 cDNA copy수를 증가시켜 얻을 수 있었다. 이렇게 항체 유전자가 증폭된 세포의 population 안에서 일어나는 항체 생산에 대한 다양성을 알아보기 위해 1.0μM 농도의 MTX로 증폭한 CS13-1.0 세포 pool로부터 limiting dilution 방법을 이용하여 20개의 subclone을 무작위로 선택하였고 약 8주 동안 MTX가 없는 배지에서 장기간 배양을 하였을 때, 비항체생산성에 대한 안정성을 각 subclone에 따라 분석하였다. 배양 기간 중 subclone 들의 비성장속도는 크게 감소함을 알 수 있었다. 그러나 장시간 배양 후 비항체생산성의 감소 정도는subclone 마다 배양 초기에 비해 약 30%에서 80% 까지 다양하게 나타났다. 각 subclone이 갖고 있는 항체유전자와 그에 해당하는 mRNA에 대한 southern blotting과 northern blotting을 실행한 결과, 비항체생산성이 감소하는 주원인은 항체유전자와 mRNA의 세포내 양이 감소하기 때문인 것으로 나타났다. 또한, 비항체생산성에 대한 안정성은 배양초기 subclone이 갖는 비항체생산성의 크기 및 항체유전자 copy 수와 무관하다는 사실을 알았다. 따라서 장기배양시 각 subclone의 항체 생산성을 초기 비항체생산성이나 항체 유전자 copy수로 예측하는 것은 불가능하며 의학적으로 유용한 항체를 상업적으로 대량생산 하기 위해서는 각 subclone에 대한 항체생산안정성을 조사해야 한다.
