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Agent V-DSP:突破外泌体下游纯化产率瓶颈——实现EV回收率提升
发布时间 发布时间:2026/08/11 更新时间:2026/08/11 点击数:17

Agent V-DSP:突破外泌体下游纯化产率瓶颈——实现EV回收率提升

RoosterBio公司Trey Picou博士在近期线上研讨会分享行业痛点:传统外泌体纯化工艺会造成大量囊泡损耗,上游细胞培养投入的物料成本,大多在下游处理阶段流失,大幅拉高整体制造成本。

RoosterBio开发了专有下游纯化处理试剂——Agent V-DSP(点击查看)。该产品通过一种简洁的机制,实现全流程颗粒回收率提升,并已在GMP工艺中得到验证。

一、为什么90%以上的外泌体"丢失"在下游纯化环节?

1.1 问题本质:过滤膜污堵

在外泌体制造流程中,培养基上清是下游纯化的起点。这种源自细胞培养上清的液体不仅是EV的载体,还是一个复杂的生物混合物——其中包含可溶性蛋白、细胞因子、代谢物、细胞碎片及胞外基质组分。当这些组分随EV一同进入下游纯化过程时,问题便出现了。

在TFF浓缩过程中,细胞碎片和胞外基质组分迅速堵塞(foul)滤膜。RoosterBio的工艺数据显示,未经处理的条件下,TFF过滤压力会随处理时间快速上升,迫使操作人员在过程中频繁更换滤膜。每次更换滤膜都意味着大量EV损失。

图1. 添加或不添加Agent V-DSP试剂在下游处理过程中TFF滤膜压力随时间增长情况

1.2 制造成本困局:产率是上游成本的"乘数因子"

下游产率不是独立的经济指标,而是上游制造投入的乘数因子。在传统工艺约10%的回收率下,为满足2,500剂的固定需求,传统工艺需要运行8个50L生物反应器。而一旦下游回收率提升至40%,同一需求仅需1个50L生物反应器即可完成(结合上游培养基的效率等多重因素),培养基消耗、人工工时、设施占用、质控检测批次均按比例缩减。结果对应每剂生产成本的降低。

参数传统EV工艺RoosterBio体系(含Agent V-DSP)
下游累计颗粒回收率5%–10%40%–70%
满足2500剂所需50L生物反应器8个1个

表1. 传统工艺与RoosterBio体系的制造参数对比(数据来源:RoosterBio博客与网络研讨会,2026年5月)

二、Agent V-DSP:下游纯化处理试剂

2.1 产品概述

Agent V-DSP(货号:S46999)是RoosterBio研发的一款化学成分限定(Chemically Defined)的下游纯化处理试剂,含有特定重组生物分子,专为解决EV下游纯化中的过滤膜污堵问题而设计。产品效率较高:在收获的培养基中加入1 mL Agent V-DSP(每1 L培养基),即可提升全流程颗粒回收率。

产品名称Agent V-DSP
货号S46999
规格5 mL(可处理5 L培养基)
配方特性化学成分完全限定(Chemically Defined)

表2. Agent V-DSP产品基本信息

图2. 下游不同纯化阶段添加/不添加Agent V-DSP试剂回收率对比

在下游全流程中,每一个单元操作都是一道"产率关卡",传统工艺中EV在每一步都不断损失,累计下来所剩无几。Agent V-DSP从NFF澄清过滤开始就守住回收率,产生级联效应——过滤步骤的回收率改善至后续TFF浓缩、色谱纯化及除菌过滤步骤,带来全流程产率提升。

2.2 作用机制:从"堵"到"通"

Agent V-DSP的作用机制可概括为"防止过滤膜污堵(Filter Fouling Prevention)"。培养基上清中的细胞碎片、蛋白质聚集体和胞外基质组分是导致滤膜快速堵塞、过滤压力急剧升高的原因。Agent V-DSP中的分子通过与这些组分的相互作用,在进入过滤步骤前有效缓解其对滤膜的污染效应。

这一机制的工艺效益是多维的。根据RoosterBio研究数据(Lenzini et al., ISCT 2025 Poster),Agent V-DSP处理带来以下直接益处:

  1. 大幅降低过滤压力,消除滤膜频繁更换需求——处理前后过滤压力曲线呈现较大差异,未处理组压力急剧上升而被处理组保持平稳;
  2. 实现更小的截留孔径选择——由于膜污堵被有效控制,可选用更小的滤膜孔径而无需担心堵塞,进一步提升杂质去除效率;
  3. 更大的滤膜负载容量——单次可处理更大体积的培养基上清;
  4. 贯穿全流程的产率保护——不仅在NFF步骤,在后续TFF浓缩及色谱纯化、除菌过滤步骤中依然维持较高的颗粒回收率。

三、如何实现产率跃升?

3.1 处理条件优化

RoosterBio研究团队系统考察了剂量浓度(0.1X、1X、5X)、处理时间(30分钟)以及温度条件(室温至37°C),确定了处理方案:在收获的培养基上清中加入1X剂量的Agent V-DSP,室温孵育30分钟后进入下游纯化流程。

Agent V-DSP处理在从室温到37°C的较宽温度范围内均保持有效,展现出良好的工艺灵活性——这一特性在实际生产中尤为重要,意味着无需引入额外的控温步骤即可实现稳定的处理效果。研究进一步在3D微载体生物反应器来源的培养基上清中验证了上述条件,确认了从2D培养到3D规模化培养的工艺可转移性。

3.2 CQA验证:产率不以牺牲质量为代价

在外泌体药物开发中,产率提升必须建立在不影响关键质量属性(Critical Quality Attributes, CQAs)的前提之上。RoosterBio的研究明确回答了这一问题——Agent V-DSP处理前后,纯化MSC-EV的多项CQA指标保持一致(Lenzini et al., ISCT 2025 Poster):

图3. 添加/未添加Agent V-DSP试剂外泌体粒径分布情况
  • 粒径分布:Agent V-DSP处理前后,EV粒径分布在过滤前后均未发生改变;
  • EV身份标志物:四跨膜蛋白标志物CD63、CD9和CD81在Agent V-DSP处理组与未处理组中均被检出,确认EV身份不受影响;
  • 功能性酶活性:CD73酶活性检测显示,纯化EV在有和无Agent V-DSP处理条件下均表达CD73活性,证实EV功能活性不受影响;
  • 颗粒浓度:使用纳米颗粒追踪分析(NTA, ZetaView)测量,Agent V-DSP处理组在过滤后颗粒浓度高于未处理组,与产率提升数据一致。

简而言之,Agent V-DSP做到了在保持EV固有结构、尺寸特征和酶功能活性的前提下,实现了产率的提升。

四、融入RoosterBio MSC-EV制造系统:从细胞到产品的完整闭环

Agent V-DSP并非孤立的下游纯化工具,而是RoosterBio完整MSC-EV制造系统中的核心组件之一。理解这一系统的"全貌",有助于全面评估Agent V-DSP在真实商业化场景中的价值。

4.1 上游基础:高质量MSC细胞库与培养基体系

RoosterBio提供覆盖骨髓(hBM)、脂肪(hAD)和脐带(hUC)三种组织来源的人间充质干细胞。

配套的Rooster Nourish-XF扩增培养基,可在2D批次培养和3D微载体生物反应器中实现稳健的细胞扩增,为下游EV生产提供充足、一致细胞。cGMP级CliniControl产品线已在Type II FDA主文件(Master File)备案,已支持多项临床试验交叉引用。

4.2 中游衔接:Rooster Collect-EV收集系统

当细胞进入EV分泌阶段后,Rooster Collect-EV化学成分限定收集培养基可持续收集分泌的EV,提升了单位细胞的生产效率。在这一环节后,即进入下游纯化流程。

4.3 下游闭环:Agent V-DSP纯化试剂

细胞收获后,加入Agent V-DSP孵育30分钟,然后进入标准化DSP流程。核心单元操作涵盖NFF澄清、TFF浓缩/透析、色谱纯化及无菌过滤,每一步均已验证与Agent V-DSP的协同兼容性。

关于 RoosterBio

RoosterBio成立于2013年,总部位于美国马里兰州,是全球MSC生物制造领域的知名企业。公司专注于提供高度工程化的hMSC细胞库、生物工艺培养基及外泌体生产解决方案,致力于从根本上简化间充质干细胞和外泌体的规模化生产工艺。

Rooster培养基组合解决方案,是覆盖MSC上游扩增、EV高产量收集、3D规模化放大、临床转化申报的一体化完整体系。RoosterBio以全流程工艺思维解决细胞与外泌体生产中的效率、纯度、放大、合规四大核心痛点,无论处于基础研究、工艺开发还是新药申报阶段,均可提供标准化、可落地、可产业化的完整培养方案,为国内细胞外囊泡产业标准化发展提供稳定可靠的原料支撑。

  • 核心产品线:骨髓/脂肪/脐带hMSC细胞库、Rooster Nourish免换液扩增培养基、Rooster Replenish生物反应器补料、Rooster Collect-EV外泌体收集培养基、Rooster HD-EV扩增收集一体化培养基
  • 产品等级: RUO/cGMP级双轨并行
  • 法规支持: FDA II主文件(Master File)、国际监管支持档案,支持申报时交叉引用

上海曼博生物(MineBio)是RoosterBio在中国区域的官方合作伙伴,可为国内研究者提供RoosterBio全线产品的进口、技术支持和本地化服务(点击查看),了解更多产品信息或获取技术文档,欢迎联系曼博生物。

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本文基于公开资料由RoosterBio中国官方合作伙伴上海曼博生物整理,用于科研信息分享、实验参考等。上海曼博生物可提供 RoosterCollect-EV外泌体收集培养基、RoosterCollect-EV-CC cGMP级培养基、RoosterNourish-MSC-XF 扩增培养基、Rooster HD-EV扩增收集一体化培养基、AgentV-DSP等全系列产品,支持MSC外泌体生产、3D生物反应器培养、下游纯化及工艺开发等科研与工业应用。更多外泌体解决方案(点击查看),欢迎咨询!

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