CHO细胞表达体系特点及CHO细胞表达疫苗

1、CHO细胞表达体系特点及CHO细胞表达疫苗 来源：易生物实验 浏览次数：533 网友评论 0 条CHO细胞表达体系特点及CHO细胞表达疫苗 关键词：细胞疫苗CHO细胞表达体系CHO细胞表达 分子生物学、分子免疫学等学科的发展使基因工程疫苗具有越来越重要的地位。在基因工程 疫苗研究的动物细胞表达系统中，最具代表性的就是中国仓鼠卵巢细胞 (Chinese Hamster Ovary, CHO)。它是用来表达外源蛋白最多也最成功的一类细胞。本文就CHO细胞表达系统 在疫苗研制中的应用做一综述。1、CHO细胞表达体系及其特点CHO细胞属于成纤维细胞，既可以贴壁生长。也可以悬浮生长。目前常用的CHO细胞

2、包括 原始CHO和二氢叶酸还原酶双倍体基因缺失型(DHFR-)突变株CHO。近年来，为降低生产成 本和减少血制品带来的潜在危害性，动物细胞生产开始使用无血清培养基(SFM)，但SFM往 往导致细胞活力差，贴壁性差，分泌外源蛋白的能力差等缺点。另有研究者尝试将类胰岛素 生长因子IGF基因和转铁蛋白基因转入CHO细胞获得能自身分泌必需蛋白的“超级CHO”, 无需在培养基中转铁蛋白和胰岛素，细胞可在sFM中生长良好。与其他表达系统相比， CHO 表达系统具有以下的优点：具有准确的转录后修饰功能，表达的蛋白在分子结构、理化特性和生物学功能方面最接 近于天然蛋白分子；既可贴壁生长，又可以悬浮培养，且有较

3、高的耐受剪切力和渗透压能力；具有重组基因的高效扩增和表达能力，外源蛋白的整合稳定；具有产物胞外分泌功能，并且很少分泌自身的内源蛋白，便于下游产物分离纯化；能以悬浮培养方式或在无血清培养基中达到高密度培养。且培养体积能达到1000L以上， 可以大规模生产。2、CHO细胞表达疫苗(1)乙肝疫苗CHO 细胞表达疫苗的种类不多，多数处于研究阶段。目前只有 CHO 表达乙肝疫苗 已投入 生产，这是除酵母表达乙肝疫苗以外，唯一已用于人类使用的基因工程亚单位疫苗。使用酵 母表达乙肝疫苗虽然获得了很大成功，但是酵母系统还存在着许多缺陷，最重要的一点，酵 母不能模拟蛋白在人体肝细胞中的翻译后修饰、蛋白折叠、大分

4、子组装以及糖基化。这些特 点正是抗原在动物细胞中引起免疫反应所必须的。而CHO细胞表达的蛋白更接近人体来源 的乙肝表面抗原。 1991 年中国预防医学科学院病毒学研究所联合长春生物制品研究所等单 位研制成功了由CHO细胞表达的基因工程乙肝疫苗，并于1992年批量上市。该疫苗是以S 蛋白为靶抗原的乙肝疫苗，与酵母表达的乙肝表面抗原同属于第2代乙肝疫苗。许多实验证明，乙肝病毒(rmv)衣膜蛋白的PreS部分在引发人体免疫反应中起着重要作用。 因此由CHO细胞中表达的含S和PreS2基因的乙肝表面抗原，被誉为第三代乙肝疫苗。以 色列生产的新 型疫苗。包含了 S、PreSI、PreS2等3个基因，在C

5、HO中表达的蛋白形成22 “ m大小的颗粒，含有衣膜所有的抗原表位。目前已投入市场的CHO表达基因重组乙肝疫苗主要有：法国巴斯德研究所Gen Hevac B、以 色列Bio-Technology General公司的Bio-Hep-B、瑞士的Hepreeombe等。在美国以酵母表达 的乙肝疫苗为主的同时， CHO 表达的乙肝疫苗占据了欧洲市场。中国长春生物制品所的乙 肝疫苗 已正式生产。在现有的安全性记载中，动物细胞表达的生物产品尤其CHO表达的产 物的安全性很好。在已批准进入临床或生产的动物细胞表达的乙肝疫苗的使用中，没有发现 严重的副反应。在免疫原性方面，我国CHO生产的乙肝疫苗的免疫原性

6、与血源疫苗没有差异，明显优于酵 母重组疫苗。还有调查显示,新生儿接种国产乙肝CHO疫苗第1年的抗HBs阳性率为98.25%, 抗体GMT为77.64,而血源疫苗免疫后第1年抗HBs阳性率在73.3%93.5%之间。与酵母 重组疫苗比较，更低剂量的CHO乙肝重组疫苗及鼠细胞表达的乙肝疫苗在T细胞水平产生 更高的免疫原性,这些疫苗刺激T细胞产生帮助引起更高的血清转化率和更高的抗HBs滴度 2) Epstein-Ban-病毒(EBV)疫苗象其他疱疹病毒一样，EBV外周包绕一层脂质包膜。主要由gp340(有报道为gp350)和gp220 两种糖 蛋白组成，分子量分别为 340kDa 和 220kDa。

7、 gp340/220 具有广泛的糖基化位点， 其多糖部分占整个分子量的 50%以上，因此，哺乳动物细胞是其最适宜的表达宿主。将含 gp340/220基因的重组载体，转染CHO-A6细胞系和CHO dhfr-细胞系，经筛选获得可表达 gp340/220蛋白的细胞株，经纯化的gp340/220免疫小鼠。2周后小鼠血清中检测到明显的 gp340 /220特异性抗体，表明CHO细胞表达的gp340/220具有同天然膜抗原相似的分子量、 糖基化程度、免疫特异性和免疫原性，可望成为 EB 病毒基因工程亚单位疫苗。国外有研究也将gp340/220基因克隆构建重组载体,但经过定点突变使之只合成gp340蛋白。

8、 该种蛋白同样能被抗gp340220的单克隆抗体所识别，并具有同EBV受体、CD21结合的能力， 说明重组蛋白同野生型EBVgp340/220结构相似。用重组蛋白免疫兔子，获得了高滴度的抗 体，所产生的抗体可以中和野生型EBV。(3)艾滋病病毒(HIv)疫苗HIV基因组中的三大结构蛋白编码区分别编码核心蛋白Gag、聚合酶Pol和外膜蛋白EnvoEnv 的前体单位为糖蛋白gpl60,加工后形成膜外蛋白gp120和跨膜蛋白gp41o目前针对HIV病 毒研制的疫苗有多种：减毒活疫苗、灭活疫苗、载体活疫苗、 DNA 疫苗、合成肽疫苗及重 组亚单位疫苗。其中不同宿主细胞表达的以Env、Gag、Pol等蛋

9、白为靶抗原的多种亚单位疫苗在国外进入了 临床实验。其中 CHO 细胞表达的 gpl20 制成的疫苗为较早研制的一种。重组载体转入 CHO-L761h细胞系，获得可持续分泌gpl20蛋白的细胞株。纯化后的蛋白同3 种常用免疫佐剂免疫兔子，均诱导了高滴度的免疫反应；给猩猩接种也可 以保护机体免受由低剂量的同类 HIV 毒株攻击而导致的感染。但是在泰国给数千人免疫接 种后无明显的保护效果。不过。在恒河猴接种gp120疫苗的同时注射CHO表达的重组白介 素12（ILI2）。所诱导的抗体水平是单一接种gp120疫苗的10倍；而新的I临床使用表明，受 试者免疫重组痘病毒疫苗后。再使用gp120亚单位疫苗加强，80%以上的人产生了特异的体 液和细胞免疫反应。3、小结由于 CHO 表达系统具有完善的翻译后修饰功能。对于一些特定的蛋白。特别是糖基化程度 高的蛋白来说。是最为合适的表达体系。因此，除了以上介绍的 3 种病毒疫苗外。丙肝病 毒、水痘一带状疱疹病毒亚单位疫苗在CHO细胞中的表达在国内外均有研究。但CHO表达 亚单位疫苗还存在着一些问题：（1）单一的亚单位疫苗往