CHO中国仓鼠卵巢细胞的家族发展史

CHO细胞家族——谱系图

有些客户对上期的293系列细胞的发展史很感兴趣，我们这期同样也讲细胞的发展史！本期给大家讲一下生物工程界的团宠——CHO的故事。

CHO的来源：1957年美国科罗拉多大学Dr. Theodore T. Puck从一成年雌性仓鼠卵巢分离获得，为上皮贴壁型细胞，是生物工程上广泛使用的细胞系。

为什么CHO细胞深受大家喜爱呢？

因为该细胞具有不死性，可以传代百代以上。另外CH0细胞在基因工程使用中还有一个优点，该细胞属于成纤维细胞，是一种非分泌型细胞，它本身很少分泌CHO内源蛋白，因此对目标蛋白分离纯化工作十分有利。可形成有活性的二聚体(如白介素2)，具有糖基化的功能(如EPO)，CHO为表达复杂生物大分子的理想宿主。

CHO家族的壮大

CHO-K1

CHO-K1是CHO的一个亚克隆。CHO-K1的生长需要脯氨酸。

CHO-S

基于原始的CHO细胞系，1973年Thompson实验室分离了一株可用于悬浮培养的CHO细胞，并将此细胞命名为CHO-S。

CHO/dhFr-

CHO/dhFr-在Columbia  University诞生， 该细胞为二氢叶酸还原酶缺陷型；培养基中没有HT（次黄嘌呤-胸腺嘧啶）时，该细胞会死亡；培养基中加入氨甲喋呤可以防止对该药物具有低抵抗性的还原细胞的生长；可作转染宿主。加之他在tPA生产上的杰出表现，让CHO家族吸引了众多药厂及研究机构的关注。

CHO 1-15

科技的进步总是变换太快，很快人们对CHO/dhFr-不再感兴趣，因为它不够纯正（DHFR缺陷得不彻底），在这种背景下， CHO 1-15横空出世，该细胞系是通过质粒(pETPFR, ATCC 40403)转染CHO细胞产生的，以产生一种产生人组织纤溶酶原激活物的系统。人组织纤溶酶原激活剂(t-PA)在选择性培养基(甘氨酸、次黄嘌呤、胸腺嘧啶缺乏)中生长的真核DHFR缺陷细胞株中表达。凭借其纯粹的血统（无DHFR活性），立刻受到大家追捧，成为新一代宠儿。

CHO K1 SV GS-KO

在CHO K1 SV细胞的基础上， 利用Meganucleases技术将CHOK1SV细胞中GS的双等位基因完全敲除， 于2012 年推出了CHOK1SV GS-KO细胞株。由于内源性的GS基因被完全敲除， 大大提高了筛选效率， 缩短了稳定细胞株的开发周期（ 相比CHOK1SV系统缩短了6周），同时提升了最终克隆的稳定性。

CHOZN GS

Merck（原SAFC）于2006年通过ECACC获得CHO-K1细胞株，并将其驯化至化学成分限定培养基CDFusion中，然后进行亚克隆建立CHOZN CHO K1细胞系。在此细胞系基础上，通过ZFN（锌指核酸酶）技术敲除GS双等位基因，获得GS缺陷型细胞株CHOZN GS，并于2012年推向市场。

其他

除了上述在工业界应用较多的细胞系外 ，还有其他一些CHO细胞系也在应用。

如在欧洲应用比较多的Selexis公司SURE CHO-M细胞株，其源于ECACC CHO-K1细胞系，并经驯化后获得，Selexis表达平台同时运用MARs元件来提升筛选效率和目标蛋白表达量，运用CHO-M的多个项目已经推进到临床实验阶段并有一个分子获得批准上市。

Horizon的HD-BIOP1（GS Null CHO-K1）也是源于ECACC  CHO-K1细胞系，通过rAAV技术将双等位GS基因敲除，获得GS缺陷型细胞，但由于基因编辑实验过程中部分实验关键材料记录不全而引起监管机构的担心，Horizon试图通过全基因组测序来消除监管机构的担心，但由于基因组数据过于庞大以及现在对整个基因组数据的解读尚需时日，目前为止尚未在欧美国家获得临床实验批准。

CHO家族繁荣昌盛的原因

通过几十年的发展至今，CHO细胞已成为生物技术药物最重要的表达或生产系统，这种局面仍将持续并且其所占比例有逐年增大趋势。CHO细胞大规模培养技术及其生物反应器工程可广泛应用于抗体、基因重组蛋白质药物、病毒疫苗等生物技术产品的研究开发和工业化生产。