The effects of nutrient depletion and toxic by-product accumulation on the viability of hybridoma cells and monoclonal antibody production were investigated for the purpose of increasing the productivity of monoclonal antibodies in large-scale cultivation of hybridoma cells.
Maximum concentration of ammonia produced during the culture was found to be 35 ug/ml, which had detrimental effect on the cell growth and antibody production. Lactic acid itself showed very slight toxic effect on the cell viability and antibody production, while accumulation of lactic acid decreased significantly the pH of the culture broth which had detrimental effect on the cell growth. The optimal pH for the cell growth and antibody production was found to be near 7.3. Below and beyond this physiological pH, both cell viability and antibody production decreased. It was also found that the effect of toxic by-product accumulation, mainly ammonia, was more significant rather than nutrient depletion on the cell viability, although these two factors had integrated effect.
Reduction of fetal calf serum level from 10% to 5% did not affect significantly the cell growth and antibody production whereas below 5% of fetal calf serum cell growth and antibody production were reduced significantly, and without fetal calf serum cells did not grow. By supplement of 1% Nutridoma-sp to culture media after the adaptation of cells for 3 months through serial transfers of cells from the medium with high fetal calf serum to that with low fetal calf serum, it was finally possible to reduce the concentration of fetal calf serum to 1%, at which cell and antibody yield were comparable to those obtained in media containing 10% fetal calf serum.
하이브리도마 세포의 대량배양을 통한 단일클론항체의 생산에 있어서 항체의 생산성을 증가시키기위한 목적으로 세포의 생존력과 항체 생성과의 관계와 세포의 생존력에 영향을 주는 환경요인에 관해서 연구하였다.
세포의 생존력이 항체 생성에 매우 중요한 요인으로 밝혀 졌으며 세포의 생존력에 미치는 환경요인을 조사한 결과 배양 중에 생성되는 독성을 가진 부산물의 축적과 영양소의 고갈이 모두 세포의 생존력을 감소 시키지만 이들중 독성을 가진 부산물의 축적이 세포의 생존력에 영향을 주는 주된 요인으로 나타났다. 배양 중에 ammonia와 lactic acid가 부산물로 생성되며 그 최대 농도는 각각 35 ug/ml과 1800 ug/ml 정도 되었다. Ammonia 와 lactic acid 를 여러 농도 별로 배지에 가하여 배양해 본 결과 ammonia의 경우 배양 중에 생성된 농도 즉 35 ug/ml 이상에서 세포의 성장과 항체 생성은 크게 감소하였으며 lactic acid도 세포의 성장에 약간은 영향을 주기는 하나 그 자체의 독성이기 보다 주로 배지의 pH를 낮게 변화시켜 간접적으로 영향을 주는 것으로 나타났다. 배양중의 pH 변화가 세포의 성장과 항체 생성에 미치는 영향을 조사하기위해 배지의 초기 pH를 임의로 조절하여 그 영향을 관찰한 결과 세포의 성장과 항체 생성에 최적한 pH는 7.3 정도 이었고 pH 6 과 pH 8 에서 세포의 성장과 항체 생성이 감소하였으며 pH 5 에서는 세포가 성장하지 못하였다.
배지에 넣어 준 혈청의 농도가 5% 까지는 세포의 성장과 항체 생성에 영향이 없었으며 2% 이하에서는 세포의 성장과 항체 생성이 모두 감소 하였다. 무혈청 배지의 supplement로써 Nutridoma-sp를 사용하여 충분한 기간을 거쳐 적응 시킨 결과 배지의 혈청 농도를 1% 까지 낮출 수 있었으며 이 경우 세포의 성장과 항체 생성은 10% 혈청에서와 거의 같은 수준이었다.
