分享至
带你了解中国仓鼠卵巢（CHO）细胞的前世今生
CHO
细胞
蛋白质药物可分为多肽和基因工程药物、单克隆抗体和基因工程抗体、重组疫苗；与以往的小分子药物相比，蛋白质药物具有高活性、特异性强、低毒性、生物功能明确、有利于临床应用的特点。
重组蛋白药物是指应用基因重组技术，获得连接有可以翻译成目的蛋白的基因片段的重组载体，之后将其转入可以表达目的蛋白的宿主细胞从而表达特定的重组蛋白分子，用于弥补机体由于先天基因缺陷或后天疾病等造成的体内相应功能蛋白的缺失。
自 20 世纪 80 年代初首次批准重组胰岛素和人生长激素以来，许多重组蛋白治疗药物已获得监管机构的批准，尤其是美国的 FDA 和欧洲的 EMA。尽管存在许多其他哺乳动物细胞系，如幼仓鼠肾、小鼠骨髓瘤衍生的 NS0、人胚胎肾（HEK）-293 和人视网膜衍生的 PerC6，但生产的所有重组治疗蛋白中有近 70% 是在中国仓鼠卵巢（CHO）细胞中生产的1。CHO 细胞是一种上皮样细胞系，具有高度的转染适应性，已成为生产经批准的治疗性蛋白的黄金标准。
事实上，CHO 细胞作为重组蛋白应用最广泛的细胞株，除了作为重组蛋白治疗药物的常见哺乳动物宿主，还被应用在疫苗开发上，例如重组 CHO 型乙型肝炎疫苗、重组带状疱疹疫苗（Singrix），而在全球疫情爆发后被改造以表达冠状病毒抗原来开发新的疫苗。
2021 年 3 月，国内针对疫情紧急使用的重组新型冠状病毒疫苗（CHO细胞）就是一种新型疫苗，该疫苗由中国科学院微生物研究所和安徽智飞龙科马生物制药有限公司联合研发，其原理是将新冠病毒 S 蛋白受体结合区（RBD）基因重组到中国仓鼠卵巢（CHO）细胞基因内，在体外表达形成 RBD 二聚体，并加用氢氧化铝佐剂以提高免疫原性，整个生产过程没有活病毒参与且容易进行大规模的生产。
重组新型冠状病毒疫苗（CHO 细胞）
（图片源自：百度图片）
固定布局
工具条上设置固定宽高
背景可以设置被包含
可以完美对齐背景图和文字
以及制作自己的模板
为什么选择 CHO 细胞？
CHO 细胞的几个关键特性促使其成为重组治疗产品的首选宿主细胞系：
1
适应悬浮培养，是生物反应器大规模生产的理想选择
2
适用于在无血清和化学定义（无动物）培养基补充液中生长， 确保不同批次细胞培养之间的再现性
3
允许人体内有生物相容性以及生物活性的重组蛋白进行翻译后修饰（例如糖基化）
4
已经开发了几种 CHO 细胞的化学选择和基因扩增系统，这些系统针对每个细胞更高的重组蛋白产量进行了优化。
CHO 细胞的发展史
1956
CHO-ori
CHO 细胞系建立于 Eleanor Roosevelt 癌症研究所 Theodore Puck 实验室。CHO-ori 细胞主动分裂，不表现出原代细胞中观察到的倍增时间限制（Hayflick Limit）。
1968
CHO-K1
cells
Kao、Puck 和同事们克隆了 CHO-ori 细胞并分发给合作者。对 CHO-K1 的突变分析表明，该细胞系缺失一条染色体，该染色体携带甘氨酸生物合成所必需的基因，为在培养基中利用化学物质成分的选择方法铺平了道路。
1971
CHO-S
cells
该细胞系适合在悬浮液体培养物中生长，是大规模生物反应器放大和生长的理想细胞系。
1980
CHO-DXB11
cells
哥伦比亚大学的 Urlaub 和 Chasin 生成了一个位点缺乏 DHFR 活性，另一个位点缺失突变的 CHO。DHFR 缺陷型菌株不能生长，除非用 DHFR 的功能性拷贝转染或在培养基中补充胸苷。因此，将功能性 DHFR 基因连接到感兴趣的基因（GOI），转染 DXB11 细胞能够通过在不含胸苷的培养基中培养细胞来选择仅携带 GOI 的细胞。
1981
MTX-Induced
基因扩增
提出了一种在DHFR拮抗剂（化学成分甲氨蝶呤(MTX)）的帮助下扩增基因的方法。使用培养基中 MTX 浓度的逐步增加选择重组细胞系导致转染的 DHFR 基因的扩增拷贝以及 GOI。这种诱导的基因扩增通常增加了 GOI 的生产力。
1983
CHO-DG44
Urlaub 和 Chasin 构建了一个完全缺失两个 DHFR 位点的 CHO 细胞系。DXB11 细胞的作用有限，因为它们可以自发地恢复到有功能的 DHFR 酶，使得选择不可能。CHO-DG44 通过完全删除 DHFR 位点消除了这一问题，使 GOI 选择始终成为可能。因此，CHO-DG44 属于最广泛用于工业蛋白生产的 CHO 细胞。
1986
Activase®
获得 FDA
批准
人类组织纤溶酶原激活剂，上市名为 Activase®（Genentech），成为第一个获得市场批准的重组哺乳动物细胞治疗蛋白。
1989
CHO-K1SV细胞
谷氨酰胺合成酶（GS）系统的载体最早于 1987 年被报道，该载体适用于 CHO 细胞系。
2000S
至今
美国 FDA 或 EMA 已经批准了 100 多种新的重组蛋白治疗药物。随着对病毒诊断和治疗的兴趣的增加，CHO 细胞再次证明了它们的多功能。他们正在被改造以表达冠状病毒抗原，寻求开发新的疫苗，他们正在被用来生产单克隆抗体疗法，可能提供新的治疗新冠肺炎的药物。
固定布局
工具条上设置固定宽高
背景可以设置被包含
可以完美对齐背景图和文字
以及制作自己的模板
生成重组 CHO 细胞
生物治疗药物和治疗性蛋白质的市场在 2018 年价值 931.4 亿美元，预计到 20222 年底将增长近一倍。然而，对高产哺乳动物 CHO 细胞株的选择仍然代表着生物制药生产过程开发中的主要瓶颈3。因此，开发新的高通量方法以有效和具有成本效益的方式选择高表达的 CHO 细胞株变得越来越重要。使用多轮甲氨蝶呤（MTX）或蛋氨酸亚砜亚胺（MSX）诱导的基因扩增和有限稀释的传统方法效率低下，费时，费力，并且并不总是能产生具有所需生产水平的克隆。
FACS 的筛选方法可以提高效率和通量，但需要大量的资金投入，密集的操作员培训和专门的人员。FACS 工作流由于与细胞直接接触的非一次性组件而容易受到交叉污染。此外，对于对流体压力敏感的细胞株，细胞可能显示出较低的生存力，并且在 FACs 筛选后不能很好地恢复。
CHO Growth A 培养基产品组合
而美谷分子仪器为 CHO 细胞系的开发提供了一个快速、简单和全面的解决方案。当与 CHO Growth A 半固体培养基、CloneSelect imager 和 ClonePix2 系统一起使用时，会为研究人员提供有效且快速的过程来产生重组 CHO 细胞株，产生高水平的治疗性蛋白，从而加快上市时间。
具体详情可留言咨询哦！
美谷分子仪器（上海）有限公司
参考文献：
[1]Kim J Y , Kim Y G , Lee G M . CHO cells in biotechnology for production of recombinant proteins: current state and further potential[J]. Applied Microbiology & Biotechnology, 2012, 93(3):917-930.
[2] h t t p s : // w w w. b u s i n e s s w i r e . c o m /n e w s / h o m e /
20191223005228/ en/Global-Therapeutic-ProteinsMarket-Report-2020-Marketwas-Valued-at-93.14-Billionin-2018-and-is-Expected-to-Grow-to-172.87-Billionthrough-2022---ResearchAndMarkets.com
[3] Browne SM, Al-Rubeai M. Selection methods for high
producing mammalian cell lines. Trends Biotechnol. 2007
Sep;25(9):425–32.
推荐阅读
工程细胞株开发涉及细胞培养及转染，单细胞克隆及单克隆源性验证，蛋白表达及结构特征筛选及鉴定，最终获得优质的细胞株。
这种方法不依赖于所表达的治疗蛋白或报告蛋白的特异性抗体，它可以很容易地应用于任何细胞株开发过程中。
两个小妙招帮您在细胞系开发中节约人力物力。
每周五下午 5 点与您相见
好玩的、划算的、有用的、前沿的
帮助您获取生命科学研究及药物研发全方位的解决方案
产品覆盖微孔板检测分析、高通量筛选、
高内涵成像、高效克隆筛选等。
我知道你在看哟
