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[摘 要]在生物医药高速发展的21世纪，随着无血清悬浮培养技术、基因工程技术和大规模培养技术的应用和不断发展，CHO细胞表达系统已经成为生物技术药物最重要的表达或生产系统，并被广泛应用于抗体、重组蛋白药物和疫苗等生物医药产品的研发和生产中。
[关键词]CHO细胞 细胞表达 抗体细胞培养
中图分类号：Q813.11 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）07-0342-01
基因工程药物产业是生命科学技术与产业的核心。它的发展不仅带来了医药工业的巨大变革 ，而且将成为 2 1世纪的支柱产业之一。与世界发达国家共同参与产品研发和市场竞争是我国基因工程药物产业发展的必然趋势。基因工程外源蛋白表达技术是生物制药技术的重要技术之一，中国仓鼠卵巢细胞（Chinesehamsterovary，CHO）是目前全球研究较多的一种表达系统，在生物制药领域中应用较为广泛。59%一71%的基因工程产品为哺乳动物细胞系统生产其中大部分已作为治疗药物上市，或处于研发状态。
与其他表达系统相比，CHO表达系统具有以下的优点：
（1）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；
（2）既可贴壁生长，又可以悬浮培养，且有较高的耐受剪切力和渗透压能力；
（3）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；
（4）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；
（5）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。
CHO細胞表达系统存在的问题
用于产业化生产的重组 CHO 细胞，需要具备生长特性良好、能在无血清培养基中高密度培养、表达重组蛋白能力强、能正确的进行翻译后修饰等特点。糖基化是蛋白翻译后最重要的修饰之一，直接影响重组蛋白的空间结构、生物活性、稳定性、免疫原性和生物反应性等。在过去的几十年学者对CHO细胞的培养技术进行了大量的研究开发，取得了很大的进展的同时也发现了了一些问题：
1）构建的重组CHO细胞生产效率低，产物浓度亦低；
2）某些糖基化表达产物不稳定，不易纯化；
3）重组CHO细胞上游构建与下游分离纯化脱节，主要表现在上游构建时着重考虑它的高效表达，而对高效表达的产物是否能有效的提取出来，即分离纯化过程考虑较少；
4）重组细胞培养费用昂贵，自动化水平低；
CHO表达系统应用前景展望：
CHO表达系统高效表达受多种因素的影响，表达载体构建、筛选方法、细胞改造等方面都取得了一定的成果，可以将目前的研究数据有效整合达到协同放大效应使得细胞高效表达系统有很高的应用价值。经历几代学者的努力，CHO表达体系经过最初的只用MTX加压增加质粒拷贝数的一代技术，通过表达载体和细胞株等多方面的优化，使得细胞株的高效表达成为可能。虽然CHO细胞培养成本高，条件难掌握，易污染，在一定程度上影响了它的广泛应用，但随着培养技术的不断完善成熟相信在不久的将来以上问题都会得到完美的解决，CHO表达系统也将更加广泛的应用于生物医药的研发和生产中。
参考文献
[1]ahimpour A，Vaziri B，Moazzami R，et al.. Engineering the cellular protein secretory pathway for enhancement of recombinant tissue plasminogen activator expression in Chinese hamster ovary cells： effects of CERT and XBP1s genes[J]. J.Microbiol.Biotechnol.，2013，23（ 8） ： 1116-1122.CHO
[2]Ritter A，Voedisch B，Wienberg J，et al.Deletion of a telomeric region on chromosome 8 correlates with higher productivity and stability of CHO cell lines[J]. Biotechnol.Bioeng.，2016，113（ 5） ： 1084-1093.
[3]国内外基因工程制药综述 朱振洪 （浙江大学生物化学研究所，浙江杭州310029） 生物技术 第11卷第6期2001年12月
[4]CHO 细胞表达系统研究新进展 申烨华 耿信笃 （ 西北大学现代分离科学研究所， 陕西省现代分离科学重点实验室， 西安 710069）
[5]Murphy C. I. ， Protein Expr. Purif. ， 1993， 4： 349 – 357
[6]Ritter A，Voedisch B，Wienberg J，et al.Deletion of a telomeric region on chromosome 8 correlates with higher productivity and stability of CHO cell lines[J]. Biotechnol.Bioeng.，2016，113（ 5） ： 1084-1093.
[7]Chun B H，Kim J H，Lee H J，et al.. Usability of size-excluded fractions of soy protein hydrolysates for growth andviability of Chinese hamster ovary cells in protein-free suspension culture[J]. Bioresour. Technol.，2007，98 （ 5） ：1000-1005.
[8]刘兴茂，刘 红，叶玲玲，等，CHO 工程细胞无血清悬浮分批培养的生长代谢特征及动力学模型[J]. 生物工程学报，2010，（ 1） ： 85-92.
[11]细胞表达系统研究进展 郑惠惠， 江 洪 北京万达因生物医学技术有限责任公司，北京 141017生物技术进展 2016 年 第 6 卷 第 4 期 239 ～243
[12]Chun B H，Lee Y K，Chung N. Poly gamma-glutamic acid enhances the growth and viability of Chinese hamster ovary cells in serum-free medium [J]. Biotechnol. Lett.，2012，34（ 10） ：1807-1810.
[13]Kim B J，Zhao T，Young L，et al.. Batch，fed-batch，and microcarrier cultures with CHO cell lines in a pressure-cycle driven miniaturized bioreactor[J]. Biotechnol. Bioeng.，2012，109（ 1） ： 137-145.
作者简介
王彪，出生日期：1984年11月17日，性别：男，民族：汉族，籍贯：辽宁省凌源市，学历：硕士，专业：兽医，职称：初级工程师。
[关键词]CHO细胞 细胞表达 抗体细胞培养
中图分类号：Q813.11 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）07-0342-01
基因工程药物产业是生命科学技术与产业的核心。它的发展不仅带来了医药工业的巨大变革 ，而且将成为 2 1世纪的支柱产业之一。与世界发达国家共同参与产品研发和市场竞争是我国基因工程药物产业发展的必然趋势。基因工程外源蛋白表达技术是生物制药技术的重要技术之一，中国仓鼠卵巢细胞（Chinesehamsterovary，CHO）是目前全球研究较多的一种表达系统，在生物制药领域中应用较为广泛。59%一71%的基因工程产品为哺乳动物细胞系统生产其中大部分已作为治疗药物上市，或处于研发状态。
与其他表达系统相比，CHO表达系统具有以下的优点：
（1）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；
（2）既可贴壁生长，又可以悬浮培养，且有较高的耐受剪切力和渗透压能力；
（3）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；
（4）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；
（5）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。
CHO細胞表达系统存在的问题
用于产业化生产的重组 CHO 细胞，需要具备生长特性良好、能在无血清培养基中高密度培养、表达重组蛋白能力强、能正确的进行翻译后修饰等特点。糖基化是蛋白翻译后最重要的修饰之一，直接影响重组蛋白的空间结构、生物活性、稳定性、免疫原性和生物反应性等。在过去的几十年学者对CHO细胞的培养技术进行了大量的研究开发，取得了很大的进展的同时也发现了了一些问题：
1）构建的重组CHO细胞生产效率低，产物浓度亦低；
2）某些糖基化表达产物不稳定，不易纯化；
3）重组CHO细胞上游构建与下游分离纯化脱节，主要表现在上游构建时着重考虑它的高效表达，而对高效表达的产物是否能有效的提取出来，即分离纯化过程考虑较少；
4）重组细胞培养费用昂贵，自动化水平低；
CHO表达系统应用前景展望：
CHO表达系统高效表达受多种因素的影响，表达载体构建、筛选方法、细胞改造等方面都取得了一定的成果，可以将目前的研究数据有效整合达到协同放大效应使得细胞高效表达系统有很高的应用价值。经历几代学者的努力，CHO表达体系经过最初的只用MTX加压增加质粒拷贝数的一代技术，通过表达载体和细胞株等多方面的优化，使得细胞株的高效表达成为可能。虽然CHO细胞培养成本高，条件难掌握，易污染，在一定程度上影响了它的广泛应用，但随着培养技术的不断完善成熟相信在不久的将来以上问题都会得到完美的解决，CHO表达系统也将更加广泛的应用于生物医药的研发和生产中。
参考文献
[1]ahimpour A，Vaziri B，Moazzami R，et al.. Engineering the cellular protein secretory pathway for enhancement of recombinant tissue plasminogen activator expression in Chinese hamster ovary cells： effects of CERT and XBP1s genes[J]. J.Microbiol.Biotechnol.，2013，23（ 8） ： 1116-1122.CHO
[2]Ritter A，Voedisch B，Wienberg J，et al.Deletion of a telomeric region on chromosome 8 correlates with higher productivity and stability of CHO cell lines[J]. Biotechnol.Bioeng.，2016，113（ 5） ： 1084-1093.
[3]国内外基因工程制药综述 朱振洪 （浙江大学生物化学研究所，浙江杭州310029） 生物技术 第11卷第6期2001年12月
[4]CHO 细胞表达系统研究新进展 申烨华 耿信笃 （ 西北大学现代分离科学研究所， 陕西省现代分离科学重点实验室， 西安 710069）
[5]Murphy C. I. ， Protein Expr. Purif. ， 1993， 4： 349 – 357
[6]Ritter A，Voedisch B，Wienberg J，et al.Deletion of a telomeric region on chromosome 8 correlates with higher productivity and stability of CHO cell lines[J]. Biotechnol.Bioeng.，2016，113（ 5） ： 1084-1093.
[7]Chun B H，Kim J H，Lee H J，et al.. Usability of size-excluded fractions of soy protein hydrolysates for growth andviability of Chinese hamster ovary cells in protein-free suspension culture[J]. Bioresour. Technol.，2007，98 （ 5） ：1000-1005.
[8]刘兴茂，刘 红，叶玲玲，等，CHO 工程细胞无血清悬浮分批培养的生长代谢特征及动力学模型[J]. 生物工程学报，2010，（ 1） ： 85-92.
[11]细胞表达系统研究进展 郑惠惠， 江 洪 北京万达因生物医学技术有限责任公司，北京 141017生物技术进展 2016 年 第 6 卷 第 4 期 239 ～243
[12]Chun B H，Lee Y K，Chung N. Poly gamma-glutamic acid enhances the growth and viability of Chinese hamster ovary cells in serum-free medium [J]. Biotechnol. Lett.，2012，34（ 10） ：1807-1810.
[13]Kim B J，Zhao T，Young L，et al.. Batch，fed-batch，and microcarrier cultures with CHO cell lines in a pressure-cycle driven miniaturized bioreactor[J]. Biotechnol. Bioeng.，2012，109（ 1） ： 137-145.
作者简介
王彪，出生日期：1984年11月17日，性别：男，民族：汉族，籍贯：辽宁省凌源市，学历：硕士，专业：兽医，职称：初级工程师。