重組蛋白兩大細(xì)胞系起底，CHO與HEK293哪家強(qiáng)？
HEK293 細(xì)胞系 ” HEK293 細(xì)胞系建立于 1973 年，是用剪切的5型腺病毒 DNA 轉(zhuǎn)化人胚胎腎細(xì)胞的結(jié)果。HEK293 之所以這樣命名，是因?yàn)樗趯?shí)驗(yàn)成功之前進(jìn)行了 293 次嘗試。從那時起，這種強(qiáng)大且快速增長的細(xì)胞系及其衍生物已被廣泛用于受體信號傳導(dǎo)、癌癥研究、病毒疫苗的開發(fā)和大規(guī)模蛋白質(zhì)生產(chǎn)。 圖 1：人胚胎腎細(xì)胞 293（HEK293） 優(yōu) 勢： ▲ 快速生長和適應(yīng)性：HEK293 細(xì)胞可以適應(yīng)各種培養(yǎng)條件，易于維護(hù)，使其成為***種靈活的選擇。 ▲ 結(jié)果的可重復(fù)性：HEK293 細(xì)胞提供***致、可靠和可重復(fù)的結(jié)果。 ▲ 轉(zhuǎn)染適應(yīng)性：HEK293 細(xì)胞非常適合轉(zhuǎn)染，可以使用各種物理和化學(xué)方法有效轉(zhuǎn)染。 ▲ PTMs：HEK293 細(xì)胞能夠產(chǎn)生復(fù)雜的 PTM，包括糖基化。與 CHO 細(xì)胞相比，這種能力使 HEK293 細(xì)胞特別適合生產(chǎn)難以表達(dá)的蛋白質(zhì)。 缺 點(diǎn)： ▲ 易受病毒污染：與所有人類細(xì)胞系***樣，HEK293 細(xì)胞攜帶人類特異性病毒的潛在風(fēng)險，這可能會損害***終產(chǎn)品的安全性和有效性。 ▲ 聚集傾向：HEK293 細(xì)胞在懸浮培養(yǎng)中傾向于聚集，特別是在較高的細(xì)胞密度下，這可能會限制大規(guī)模生產(chǎn)。 CHO 細(xì)胞系 ” 該細(xì)胞系于 20 世紀(jì) 50 年代末***次從中***倉鼠的卵巢中分離出來。科學(xué)***們很快意識到這些細(xì)胞生長迅速、可復(fù)原，并且可以通過誘變進(jìn)行基因操縱。這導(dǎo)致 CHO 細(xì)胞成為生物制藥行業(yè)的主力，超過 70% 的生物制藥和幾乎所有的抗體都在該細(xì)胞系中產(chǎn)生。CHO 細(xì)胞系在生物制藥行業(yè)有著悠久的歷史，并且仍然是重組蛋白表達(dá)的熱門選擇，具有獨(dú)特的優(yōu)缺點(diǎn)： 圖 2：中***倉鼠卵巢細(xì)胞（CHO） 優(yōu) 勢： ▲ 經(jīng)過驗(yàn)證的實(shí)績：CHO 細(xì)胞在安全高效的蛋白質(zhì)生產(chǎn)方面有著悠久的歷史，使其成為生物制藥生產(chǎn)中值得信賴的選擇。 ▲ 可擴(kuò)展性：CHO 細(xì)胞在貼壁培養(yǎng)和懸浮液中生長良好，這使其成為大規(guī)模培養(yǎng)和工業(yè)生產(chǎn)的理想選擇。 ▲ 穩(wěn)定性：CHO 細(xì)胞以其遺傳穩(wěn)定性而聞名，這對保持***致的蛋白質(zhì)質(zhì)量至關(guān)重要。 ▲ 適應(yīng)性和耐受性：它們能夠適應(yīng)無血清的培養(yǎng)條件。此外，它們對 pH、氧氣水平、溫度或細(xì)胞密度等參數(shù)的變化具有很高的耐受性。 ▲ 病毒污染風(fēng)險低：由于倉鼠的起源，人類病毒傳播的風(fēng)險降低，減少了生產(chǎn)損失，提高了生物安全性。 缺 點(diǎn)： ▲ 有限的翻譯后修飾：雖然 CHO 細(xì)胞可以進(jìn)行***些蛋白翻譯后修飾（PTM），但 CHO 細(xì)胞和人類細(xì)胞系之間存在差異。值得注意的是，已經(jīng)觀察到 CHO 細(xì)胞將非人類聚糖結(jié)構(gòu)，如 N-乙醇基神經(jīng)氨酸（NGNA）和半乳糖 -α-1,3-半乳糖基（α-Gal）引入糖蛋白產(chǎn)物，增加了免疫原性的風(fēng)險。此外，CHO 細(xì)胞不能完全復(fù)制人類糖結(jié)構(gòu)和其他必需的 PTM，因?yàn)樗鼈內(nèi)狈θ祟惣?xì)胞中發(fā)現(xiàn)的某些酶。 ▲ 開發(fā)時間長：CHO 細(xì)胞系的轉(zhuǎn)染效率通常低于 HEK293 細(xì)胞，導(dǎo)致開發(fā)時間更長、資源更密集。 如何選擇正確的細(xì)胞系？ 從小規(guī)模可行性研究到重組蛋白的工業(yè)化生產(chǎn)，哺乳動物宿主系統(tǒng)的選擇會顯著影響生物過程的成功和***終產(chǎn)品的質(zhì)量。雖然 CHO 和 HEK293 細(xì)胞具有相似的特性，但它們也有不同的特征，這使它們或多或少適合特定的應(yīng)用。因此，使用 CHO 或 HEK293 細(xì)胞之間的選擇取決于項(xiàng)目的獨(dú)特需求，例如蛋白質(zhì)的性質(zhì)、所需的蛋白翻譯后修飾（PTM）和可擴(kuò)展性。 所需的蛋白翻譯后修飾（PTM） 雖然 CHO 細(xì)胞可以產(chǎn)生與人類中發(fā)現(xiàn)的蛋白翻譯后修飾（PTM）相似的蛋白質(zhì)，但它們也可能引入損害產(chǎn)品穩(wěn)定性、免疫原性和效力的變異，這在生物治療中特別令人擔(dān)憂。相比之下，像 HEK293 這樣的人類細(xì)胞系可以產(chǎn)生具有天然蛋白翻譯后修飾（PTM）的治療藥物，這是需要特定修飾蛋白質(zhì)的關(guān)鍵考慮因素。例如，敗血癥藥物重組人活化蛋白 C（drotrecogin alfa）和重組因子 IX-Fc 融合蛋白需要 γ 羧化，這是 HEK293 細(xì)胞可以產(chǎn)生的有效蛋白翻譯后修飾（PTM），而非 CHO 細(xì)胞所能。 可擴(kuò)展性 CHO 細(xì)胞通常是大規(guī)模生產(chǎn)的***選，因?yàn)樗鼈儗I(yè)規(guī)模的生物反應(yīng)器具有魯棒性和適應(yīng)性。CHO 細(xì)胞可以在搖瓶和生物反應(yīng)器懸浮液中培養(yǎng)，這有利于高密度細(xì)胞培養(yǎng)和大規(guī)模生產(chǎn)。與 CHO 細(xì)胞***樣，HEK293 細(xì)胞在懸浮液和無血清培養(yǎng)基中快速生長，而且它們可以瞬時和穩(wěn)定地表達(dá)蛋白質(zhì)，并且在蛋白質(zhì)生產(chǎn)方面非常高效。然而，HEK293 細(xì)胞系的生長和生產(chǎn)特性仍被認(rèn)為不如 CHO 細(xì)胞，因?yàn)樗鼈儍A向于在懸浮液中聚集，限制了它們在更大規(guī)模培養(yǎng)的能力。因此， HEK293 細(xì)胞通常更適合用于小規(guī)模的研究工作，或用于有限的蛋白質(zhì)生產(chǎn)目的。 圖 A：293/hTLR4-HA 細(xì)胞靜置培養(yǎng)，懸浮于培養(yǎng)基形成含有 >50 個細(xì)胞的大聚集體
圖 B：293/hTLR4-HA 細(xì)胞成功適應(yīng)在錐形瓶中懸浮振蕩培養(yǎng)，沒有出現(xiàn)大于 2-4 個細(xì)胞的細(xì)胞團(tuán)
新品即將上市，助您獲得更佳的 CHO/HEK293 細(xì)胞培養(yǎng)結(jié)果 總之，HEK293 細(xì)胞在快速有效地生產(chǎn)具有復(fù)雜翻譯后修飾的重組蛋白方面表現(xiàn)出色，而 CHO 細(xì)胞則具有穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性和良好的實(shí)績。隨著對哺乳動物細(xì)胞蛋白表達(dá)的需求不斷增長，挑選到適合的宿主細(xì)胞系可以確保這些救命診斷、治療等的質(zhì)量、療效和安全性。 而兩種細(xì)胞系的共同之處，則是都需要提高適應(yīng)性，以提高生產(chǎn)能力。 Eppendorf 即將推出 CellXpert CS220 大容量 CO2 培養(yǎng)搖床，助您加速哺乳動物懸浮細(xì)胞培養(yǎng)進(jìn)程，提升產(chǎn)品研發(fā)效率。
(文章來源于儀器網(wǎng))
