技术文章
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详细介绍
来源与形态:该细胞系源自中国仓鼠卵巢细胞(CHO),通过化学诱变筛选获得 dhFr 基因缺陷株。体外培养时呈上皮样形态,贴壁生长,细胞呈多边形或短梭形,排列均匀,边缘清晰。在 37℃、5% CO₂的培养环境中,增殖稳定,传代周期约 2-3 天,可适应贴壁培养或悬浮培养,尤其适合无血清培养基体系。
遗传特征:保留 CHO 细胞的非整倍体核型(染色体数目约 20-22 条),核心特征是 dhFr 基因功能缺失 ——dhFr 是相关代谢关键酶,缺失后细胞无法自主合成胸苷和嘌呤,必须依赖培养基中的外源性次黄piao呤和胸苷才能存活(即 HT 营养缺陷型)。这一特性使其成为基因扩增的理想工具:当外源基因与 dhFr 基因共转染后,在特定抗代谢药物压力下,dhFr 基因会与外源基因共同扩增,从而显著提高目标蛋白的表达量。
重组蛋白高表达平台
基因工程药物研发
代谢工程与合成生物学研究
优势:具有强大的基因扩增能力,可显著提高外源蛋白表达量;能对蛋白进行正确的翻译后修饰,产物活性接近天然蛋白;培养适应性强,可通过悬浮培养规模化生产,满足工业级需求;且无内源性病毒污染,生物安全性高,被 FDA 等监管机构广泛认可。
局限性:基因扩增过程耗时较长(需数月阶梯式筛选),且特定抗代谢药物压力可能导致细胞基因组不稳定;部分复杂蛋白的表达仍受限于细胞自身的修饰能力(如某些特殊糖型无法合成);培养成本较高,需严格控制特定抗代谢药物浓度与培养基成分。
培养条件:基础培养基需添加次黄piao呤和胸苷(HT 补充剂)以满足营养需求;若用于基因扩增,需在培养基中加入特定抗代谢药物(浓度从 0.01μM 逐步提升至 1μM 以上)。生产阶段可改用化学成分明确的无血清培养基,减少外源污染物,便于下游纯化。
污染防控:贴壁细胞易受支原体污染,需定期通过 PCR 检测;冻存时使用含 10% DMSO 的冻存液,液氮保存可长期维持活性,复苏时快速解冻并离心去除 DMSO,避免细胞损伤。
CHO/dhFr⁻细胞系的出现彻di改变了生物制药行业的格局:它解决了重组蛋白表达量低的瓶颈问题,推动了单克隆抗体等生物药从实验室走向临床。目前,全球 70% 以上的重组蛋白药物由该细胞系或其衍生株生产,包括治疗癌症的部分单抗药物、治疗类风湿关节炎的阿达木单抗等重磅药物。其技术原理也为其他细胞系的改造提供了范式,成为连接基因工程与产业化的关键桥梁,持续推动生物药向高效、安全、低成本方向发展。
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