CHO細(xì)胞總論

CHO細(xì)胞屬于成纖維細(xì)胞，最早由Theodore Puck在1956年從中國(guó)倉(cāng)鼠卵巢細(xì)胞中分離出來(lái)，被發(fā)現(xiàn)可以無(wú)限分裂。CHO細(xì)胞可以貼壁或懸浮生長(zhǎng)，容易基因突變，較易進(jìn)行基因轉(zhuǎn)染，可以對(duì)蛋白進(jìn)行翻譯后修飾，可以進(jìn)行化學(xué)選擇，因此是良好的哺乳動(dòng)物基因表達(dá)宿主細(xì)胞。它本身很少分泌CHO內(nèi)源蛋白，因此對(duì)目標(biāo)蛋白分離純化工作十分有利。由于該細(xì)胞存在遺傳缺陷，無(wú)脯氨酸合成基因，培養(yǎng)過(guò)程中需在培養(yǎng)基中添加L-脯氨酸才能生長(zhǎng)。

CHO細(xì)胞又分為野生型和突變體細(xì)胞兩大類(lèi):

1. CHO-K1細(xì)胞株：1957年誕生，為早期CHO細(xì)胞的亞克隆。接近野生型細(xì)胞。但1968年突變分析顯示，CHO-K1細(xì)胞缺乏甘氨酸生物合成的基因。凍存液成分通常為50%基礎(chǔ)培養(yǎng)基+40%胎牛血清+10%DMSO；培養(yǎng)基成分通常為Ham's F-12K＋10% FBS＋1%雙抗。

2. 二氫葉酸還原酶營(yíng)養(yǎng)缺陷突變細(xì)胞株（CHO-DHFR-）：DHFR系dihydrofolate reductase的縮寫(xiě)。該細(xì)胞系為DHFR基因缺陷型。DHFR用于催化二氫葉酸還原成四氫葉酸。突變體不能合成四氫葉酸。因而不能在缺乏次黃嘌呤和胸腺嘧啶核苷（thymidine）的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。只有導(dǎo)入DHFR或者培養(yǎng)基中添加次黃嘌呤和胸腺嘧啶核苷能生長(zhǎng)。因此DHFR可作為篩選標(biāo)記或報(bào)告基因。

CHO-DXB11（又被稱為DUKX）、CHO-DG44細(xì)胞均屬于DHFR缺陷型細(xì)胞。CHO-DXB11在1980年通過(guò)CHO-K1細(xì)胞化學(xué)突變而來(lái)。CHO-DG44在1983年誕生。CHO-DG44具有DHFR雙缺陷，被敲除了2個(gè)位點(diǎn)。而CHO-DXB11只被敲除了1個(gè)位點(diǎn)，另一個(gè)位點(diǎn)為錯(cuò)義突變，因此有可能自動(dòng)回復(fù)到DHFR功能狀態(tài)，因此DXB11不能用于篩選。DG44可用于篩選，在工業(yè)使用也最廣泛。

氨甲喋呤（MTX）是DHFR的拮抗劑，可使DHFR大量表達(dá)，因此可使細(xì)胞外源基因的拷貝數(shù)擴(kuò)增并得到較高表達(dá)。

3. CHO-S為CHO-K1馴化后的懸浮細(xì)胞，1971年出現(xiàn)，可在生物反應(yīng)器中大規(guī)模培養(yǎng)。

CHO-K1、CHO-DG44和CHO-S是工業(yè)生產(chǎn)最常見(jiàn)的三種細(xì)胞系。其中DGFR基因擴(kuò)增系統(tǒng)是最常用的基因擴(kuò)增選擇系統(tǒng)。但該系統(tǒng)也存在一些不足，如該方法需要較高濃度的MTX，而外源基因表達(dá)水平不高，增加了篩選細(xì)胞克隆的工作量等。因此，后來(lái)出現(xiàn)了谷氨酰胺合成酶（glutamine synthetase, GS）基因作為顯性基因擴(kuò)增選擇標(biāo)志的GS-CHO細(xì)胞（原宿主細(xì)胞為CHO-K1）。它可在不含谷氨酰胺的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)。可用目的基因（如單抗）和GS基因標(biāo)記的載體轉(zhuǎn)染，再通過(guò)蛋氨酸二甲基代砜（MSX）選擇加壓促進(jìn)轉(zhuǎn)染基因擴(kuò)增，獲得重組細(xì)胞株。GS細(xì)胞具有更高的擴(kuò)增效率。該細(xì)胞1987年初次報(bào)道，細(xì)胞又被稱為CHO -K1SV細(xì)胞。

CHO 細(xì)胞能用于表達(dá)各種復(fù)雜的重組蛋白。據(jù)統(tǒng)計(jì)，70% 以上的動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)藥物產(chǎn)品都是以 CHO 細(xì)胞為表達(dá)宿主。2011年6月批準(zhǔn)的27種單克隆抗體中，其中13種就是通過(guò)CHO細(xì)胞表達(dá)的，占了約50%的比例。

世界知名培養(yǎng)基生產(chǎn)廠家HiMedia公司開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了適合三種CHO細(xì)胞的無(wú)血清培養(yǎng)基，分別為:GS-CHO無(wú)血清CHO培養(yǎng)基、CHO-DHFR-無(wú)血清CHO培養(yǎng)基和CHO-K1無(wú)血清CHO培養(yǎng)基。均無(wú)動(dòng)物成分、化學(xué)限定（含碳酸氫鈉和Pluronic F-68，不含谷氨酰胺，無(wú)菌過(guò)濾）

培養(yǎng)基套裝由兩部分組成：

A部分: 基礎(chǔ)培養(yǎng)基(液體或干粉，可選一種)

B部分: 無(wú)血清生長(zhǎng)添加劑

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