重組蛋白兩大細胞系起底，CHO與HEK293哪家強？
HEK293 細胞系 ” HEK293 細胞系建立于 1973 年，是用剪切的5型腺病毒 DNA 轉化人胚胎腎細胞的結果。HEK293 之所以這樣命名，是因為它在實(shí)驗成功之前進(jìn)行了 293 次嘗試。從那時(shí)起，這種強大且快速增長(cháng)的細胞系及其衍生物已被廣泛用于受體信號傳導、癌癥研究、病毒疫苗的開(kāi)發(fā)和大規模蛋白質(zhì)生產(chǎn)。 圖 1：人胚胎腎細胞 293（HEK293） 優(yōu) 勢： ▲ 快速生長(cháng)和適應性：HEK293 細胞可以適應各種培養條件，易于維護，使其成為***種靈活的選擇。 ▲ 結果的可重復性：HEK293 細胞提供***致、可靠和可重復的結果。 ▲ 轉染適應性：HEK293 細胞非常適合轉染，可以使用各種物理和化學(xué)方法有效轉染。 ▲ PTMs：HEK293 細胞能夠產(chǎn)生復雜的 PTM，包括糖基化。與 CHO 細胞相比，這種能力使 HEK293 細胞特別適合生產(chǎn)難以表達的蛋白質(zhì)。 缺 點(diǎn)： ▲ 易受病毒污染：與所有人類(lèi)細胞系***樣，HEK293 細胞攜帶人類(lèi)特異性病毒的潛在風(fēng)險，這可能會(huì )損害***終產(chǎn)品的安全性和有效性。 ▲ 聚集傾向：HEK293 細胞在懸浮培養中傾向于聚集，特別是在較高的細胞密度下，這可能會(huì )限制大規模生產(chǎn)。 CHO 細胞系 ” 該細胞系于 20 世紀 50 年代末***次從中***倉鼠的卵巢中分離出來(lái)?？茖W(xué)***們很快意識到這些細胞生長(cháng)迅速、可復原，并且可以通過(guò)誘變進(jìn)行基因操縱。這導致 CHO 細胞成為生物制藥行業(yè)的主力，超過(guò) 70% 的生物制藥和幾乎所有的抗體都在該細胞系中產(chǎn)生。CHO 細胞系在生物制藥行業(yè)有著(zhù)悠久的歷史，并且仍然是重組蛋白表達的熱門(mén)選擇，具有獨特的優(yōu)缺點(diǎn)： 圖 2：中***倉鼠卵巢細胞（CHO） 優(yōu) 勢： ▲ 經(jīng)過(guò)驗證的實(shí)績(jì)：CHO 細胞在安全高效的蛋白質(zhì)生產(chǎn)方面有著(zhù)悠久的歷史，使其成為生物制藥生產(chǎn)中值得信賴(lài)的選擇。 ▲ 可擴展性：CHO 細胞在貼壁培養和懸浮液中生長(cháng)良好，這使其成為大規模培養和工業(yè)生產(chǎn)的理想選擇。 ▲ 穩定性：CHO 細胞以其遺傳穩定性而聞名，這對保持***致的蛋白質(zhì)質(zhì)量至關(guān)重要。 ▲ 適應性和耐受性：它們能夠適應無(wú)血清的培養條件。此外，它們對 pH、氧氣水平、溫度或細胞密度等參數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(lèi)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 細胞可以進(jìn)行***些蛋白翻譯后修飾（PTM），但 CHO 細胞和人類(lèi)細胞系之間存在差異。值得注意的是，已經(jīng)觀(guān)察到 CHO 細胞將非人類(lèi)聚糖結構，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 細胞不能完全復制人類(lèi)糖結構和其他必需的 PTM，因為它們缺乏人類(lèi)細胞中發(fā)現的某些酶。 ▲ 開(kāi)發(fā)時(shí)間長(cháng)：CHO 細胞系的轉染效率通常低于 HEK293 細胞，導致開(kāi)發(fā)時(shí)間更長(cháng)、資源更密集。 如何選擇正確的細胞系？ 從小規?？尚行匝芯康街亟M蛋白的工業(yè)化生產(chǎn)，哺乳動(dòng)物宿主系統的選擇會(huì )顯著(zhù)影響生物過(guò)程的成功和***終產(chǎn)品的質(zhì)量。雖然 CHO 和 HEK293 細胞具有相似的特性，但它們也有不同的特征，這使它們或多或少適合特定的應用。因此，使用 CHO 或 HEK293 細胞之間的選擇取決于項目的獨特需求，例如蛋白質(zhì)的性質(zhì)、所需的蛋白翻譯后修飾（PTM）和可擴展性。 所需的蛋白翻譯后修飾（PTM） 雖然 CHO 細胞可以產(chǎn)生與人類(lèi)中發(fā)現的蛋白翻譯后修飾（PTM）相似的蛋白質(zhì)，但它們也可能引入損害產(chǎn)品穩定性、免疫原性和效力的變異，這在生物治療中特別令人擔憂(yōu)。相比之下，像 HEK293 這樣的人類(lèi)細胞系可以產(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 細胞可以產(chǎn)生的有效蛋白翻譯后修飾（PTM），而非 CHO 細胞所能。 可擴展性 CHO 細胞通常是大規模生產(chǎn)的***選，因為它們對工業(yè)規模的生物反應器具有魯棒性和適應性。CHO 細胞可以在搖瓶和生物反應器懸浮液中培養，這有利于高密度細胞培養和大規模生產(chǎn)。與 CHO 細胞***樣，HEK293 細胞在懸浮液和無(wú)血清培養基中快速生長(cháng)，而且它們可以瞬時(shí)和穩定地表達蛋白質(zhì)，并且在蛋白質(zhì)生產(chǎn)方面非常高效。然而，HEK293 細胞系的生長(cháng)和生產(chǎn)特性仍被認為不如 CHO 細胞，因為它們傾向于在懸浮液中聚集，限制了它們在更大規模培養的能力。因此， HEK293 細胞通常更適合用于小規模的研究工作，或用于有限的蛋白質(zhì)生產(chǎn)目的。 圖 A：293/hTLR4-HA 細胞靜置培養，懸浮于培養基形成含有 >50 個(gè)細胞的大聚集體
圖 B：293/hTLR4-HA 細胞成功適應在錐形瓶中懸浮振蕩培養，沒(méi)有出現大于 2-4 個(gè)細胞的細胞團
新品即將上市，助您獲得更佳的 CHO/HEK293 細胞培養結果 總之，HEK293 細胞在快速有效地生產(chǎn)具有復雜翻譯后修飾的重組蛋白方面表現出色，而 CHO 細胞則具有穩定性、可擴展性和良好的實(shí)績(jì)。隨著(zhù)對哺乳動(dòng)物細胞蛋白表達的需求不斷增長(cháng)，挑選到適合的宿主細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。 而兩種細胞系的共同之處，則是都需要提高適應性，以提高生產(chǎn)能力。 Eppendorf 即將推出 CellXpert CS220 大容量 CO2 培養搖床，助您加速哺乳動(dòng)物懸浮細胞培養進(jìn)程，提升產(chǎn)品研發(fā)效率。
(文章來(lái)源于儀器網(wǎng))
