CHO細(xì)胞表達(dá)體系特點及CHO細(xì)胞表達(dá)疫苗

1、CHO細(xì)胞表達(dá)體系特點及CHO細(xì)胞表達(dá)疫苗 來源：易生物實驗 瀏覽次數(shù)：533 網(wǎng)友評論 0 條CHO細(xì)胞表達(dá)體系特點及CHO細(xì)胞表達(dá)疫苗 關(guān)鍵詞：細(xì)胞疫苗CHO細(xì)胞表達(dá)體系CHO細(xì)胞表達(dá) 分子生物學(xué)、分子免疫學(xué)等學(xué)科的發(fā)展使基因工程疫苗具有越來越重要的地位。在基因工程 疫苗研究的動物細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)中，最具代表性的就是中國倉鼠卵巢細(xì)胞 (Chinese Hamster Ovary, CHO)。它是用來表達(dá)外源蛋白最多也最成功的一類細(xì)胞。本文就CHO細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng) 在疫苗研制中的應(yīng)用做一綜述。1、CHO細(xì)胞表達(dá)體系及其特點CHO細(xì)胞屬于成纖維細(xì)胞，既可以貼壁生長。也可以懸浮生長。目前常用的CHO細(xì)胞

2、包括 原始CHO和二氫葉酸還原酶雙倍體基因缺失型(DHFR-)突變株CHO。近年來，為降低生產(chǎn)成 本和減少血制品帶來的潛在危害性，動物細(xì)胞生產(chǎn)開始使用無血清培養(yǎng)基(SFM)，但SFM往 往導(dǎo)致細(xì)胞活力差，貼壁性差，分泌外源蛋白的能力差等缺點。另有研究者嘗試將類胰島素 生長因子IGF基因和轉(zhuǎn)鐵蛋白基因轉(zhuǎn)入CHO細(xì)胞獲得能自身分泌必需蛋白的“超級CHO”, 無需在培養(yǎng)基中轉(zhuǎn)鐵蛋白和胰島素，細(xì)胞可在sFM中生長良好。與其他表達(dá)系統(tǒng)相比， CHO 表達(dá)系統(tǒng)具有以下的優(yōu)點：具有準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)錄后修飾功能，表達(dá)的蛋白在分子結(jié)構(gòu)、理化特性和生物學(xué)功能方面最接 近于天然蛋白分子；既可貼壁生長，又可以懸浮培養(yǎng)，且有較

3、高的耐受剪切力和滲透壓能力；具有重組基因的高效擴增和表達(dá)能力，外源蛋白的整合穩(wěn)定；具有產(chǎn)物胞外分泌功能，并且很少分泌自身的內(nèi)源蛋白，便于下游產(chǎn)物分離純化；能以懸浮培養(yǎng)方式或在無血清培養(yǎng)基中達(dá)到高密度培養(yǎng)。且培養(yǎng)體積能達(dá)到1000L以上， 可以大規(guī)模生產(chǎn)。2、CHO細(xì)胞表達(dá)疫苗(1)乙肝疫苗CHO 細(xì)胞表達(dá)疫苗的種類不多，多數(shù)處于研究階段。目前只有 CHO 表達(dá)乙肝疫苗 已投入 生產(chǎn)，這是除酵母表達(dá)乙肝疫苗以外，唯一已用于人類使用的基因工程亞單位疫苗。使用酵 母表達(dá)乙肝疫苗雖然獲得了很大成功，但是酵母系統(tǒng)還存在著許多缺陷，最重要的一點，酵 母不能模擬蛋白在人體肝細(xì)胞中的翻譯后修飾、蛋白折疊、大分

4、子組裝以及糖基化。這些特 點正是抗原在動物細(xì)胞中引起免疫反應(yīng)所必須的。而CHO細(xì)胞表達(dá)的蛋白更接近人體來源 的乙肝表面抗原。 1991 年中國預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院病毒學(xué)研究所聯(lián)合長春生物制品研究所等單 位研制成功了由CHO細(xì)胞表達(dá)的基因工程乙肝疫苗，并于1992年批量上市。該疫苗是以S 蛋白為靶抗原的乙肝疫苗，與酵母表達(dá)的乙肝表面抗原同屬于第2代乙肝疫苗。許多實驗證明，乙肝病毒(rmv)衣膜蛋白的PreS部分在引發(fā)人體免疫反應(yīng)中起著重要作用。 因此由CHO細(xì)胞中表達(dá)的含S和PreS2基因的乙肝表面抗原，被譽為第三代乙肝疫苗。以 色列生產(chǎn)的新 型疫苗。包含了 S、PreSI、PreS2等3個基因，在C

5、HO中表達(dá)的蛋白形成22 “ m大小的顆粒，含有衣膜所有的抗原表位。目前已投入市場的CHO表達(dá)基因重組乙肝疫苗主要有：法國巴斯德研究所Gen Hevac B、以 色列Bio-Technology General公司的Bio-Hep-B、瑞士的Hepreeombe等。在美國以酵母表達(dá) 的乙肝疫苗為主的同時， CHO 表達(dá)的乙肝疫苗占據(jù)了歐洲市場。中國長春生物制品所的乙 肝疫苗 已正式生產(chǎn)。在現(xiàn)有的安全性記載中，動物細(xì)胞表達(dá)的生物產(chǎn)品尤其CHO表達(dá)的產(chǎn) 物的安全性很好。在已批準(zhǔn)進(jìn)入臨床或生產(chǎn)的動物細(xì)胞表達(dá)的乙肝疫苗的使用中，沒有發(fā)現(xiàn) 嚴(yán)重的副反應(yīng)。在免疫原性方面，我國CHO生產(chǎn)的乙肝疫苗的免疫原性

6、與血源疫苗沒有差異，明顯優(yōu)于酵 母重組疫苗。還有調(diào)查顯示,新生兒接種國產(chǎn)乙肝CHO疫苗第1年的抗HBs陽性率為98.25%, 抗體GMT為77.64,而血源疫苗免疫后第1年抗HBs陽性率在73.3%93.5%之間。與酵母 重組疫苗比較，更低劑量的CHO乙肝重組疫苗及鼠細(xì)胞表達(dá)的乙肝疫苗在T細(xì)胞水平產(chǎn)生 更高的免疫原性,這些疫苗刺激T細(xì)胞產(chǎn)生幫助引起更高的血清轉(zhuǎn)化率和更高的抗HBs滴度 2) Epstein-Ban-病毒(EBV)疫苗象其他皰疹病毒一樣，EBV外周包繞一層脂質(zhì)包膜。主要由gp340(有報道為gp350)和gp220 兩種糖 蛋白組成，分子量分別為 340kDa 和 220kDa。

7、 gp340/220 具有廣泛的糖基化位點， 其多糖部分占整個分子量的 50%以上，因此，哺乳動物細(xì)胞是其最適宜的表達(dá)宿主。將含 gp340/220基因的重組載體，轉(zhuǎn)染CHO-A6細(xì)胞系和CHO dhfr-細(xì)胞系，經(jīng)篩選獲得可表達(dá) gp340/220蛋白的細(xì)胞株，經(jīng)純化的gp340/220免疫小鼠。2周后小鼠血清中檢測到明顯的 gp340 /220特異性抗體，表明CHO細(xì)胞表達(dá)的gp340/220具有同天然膜抗原相似的分子量、 糖基化程度、免疫特異性和免疫原性，可望成為 EB 病毒基因工程亞單位疫苗。國外有研究也將gp340/220基因克隆構(gòu)建重組載體,但經(jīng)過定點突變使之只合成gp340蛋白。

8、 該種蛋白同樣能被抗gp340220的單克隆抗體所識別，并具有同EBV受體、CD21結(jié)合的能力， 說明重組蛋白同野生型EBVgp340/220結(jié)構(gòu)相似。用重組蛋白免疫兔子，獲得了高滴度的抗 體，所產(chǎn)生的抗體可以中和野生型EBV。(3)艾滋病病毒(HIv)疫苗HIV基因組中的三大結(jié)構(gòu)蛋白編碼區(qū)分別編碼核心蛋白Gag、聚合酶Pol和外膜蛋白EnvoEnv 的前體單位為糖蛋白gpl60,加工后形成膜外蛋白gp120和跨膜蛋白gp41o目前針對HIV病 毒研制的疫苗有多種：減毒活疫苗、滅活疫苗、載體活疫苗、 DNA 疫苗、合成肽疫苗及重 組亞單位疫苗。其中不同宿主細(xì)胞表達(dá)的以Env、Gag、Pol等蛋

9、白為靶抗原的多種亞單位疫苗在國外進(jìn)入了 臨床實驗。其中 CHO 細(xì)胞表達(dá)的 gpl20 制成的疫苗為較早研制的一種。重組載體轉(zhuǎn)入 CHO-L761h細(xì)胞系，獲得可持續(xù)分泌gpl20蛋白的細(xì)胞株。純化后的蛋白同3 種常用免疫佐劑免疫兔子，均誘導(dǎo)了高滴度的免疫反應(yīng)；給猩猩接種也可 以保護機體免受由低劑量的同類 HIV 毒株攻擊而導(dǎo)致的感染。但是在泰國給數(shù)千人免疫接 種后無明顯的保護效果。不過。在恒河猴接種gp120疫苗的同時注射CHO表達(dá)的重組白介 素12（ILI2）。所誘導(dǎo)的抗體水平是單一接種gp120疫苗的10倍；而新的I臨床使用表明，受 試者免疫重組痘病毒疫苗后。再使用gp120亞單位疫苗加強，80%以上的人產(chǎn)生了特異的體 液和細(xì)胞免疫反應(yīng)。3、小結(jié)由于 CHO 表達(dá)系統(tǒng)具有完善的翻譯后修飾功能。對于一些特定的蛋白。特別是糖基化程度 高的蛋白來說。是最為合適的表達(dá)體系。因此，除了以上介紹的 3 種病毒疫苗外。丙肝病 毒、水痘一帶狀皰疹病毒亞單位疫苗在CHO細(xì)胞中的表達(dá)在國內(nèi)外均有研究。但CHO表達(dá) 亞單位疫苗還存在著一些問題：（1）單一的亞單位疫苗往