基因组编辑与抗体合成生物学研究取得新进展

来源：华东理工大学新闻网

近期，生物反应器工程国家重点实验室马兴元教授的生物药学研究团队在哺乳动物细胞基因组编辑与抗体合成生物学研究领域取得研究进展，相关成果被《ACS合成生物学》（ACS Synthetic Biology）杂志在线报道，题为“Enhanced biosynthesis performance of heterologous proteins in CHO-K1 cells using CRISPR-Cas9”。华理为该论文的第一作者单位，我校2014级硕士研究生王文鹏、郑文云副教授为该论文的第一作者。课题研究同时也得到了美国北卡罗来纳大学Wenliang Zhang副教授和厦门大学刘海鹏教授的支持。

哺乳动物细胞在基因工程抗体和疫苗中具有举足轻重的地位。中国仓鼠卵巢细胞(Chinese Hamster Ovary，CHO)，是治疗性抗体生产的首选宿主，约70％的工程化抗体由CHO细胞生产。尽管CHO细胞最早来源于我国，但是目前生产抗体的优质高效细胞株，却主要由国外大制药公司掌控，这严重制约了我国抗体产业的质量提升，大大增加了经济成本。另外，抗体类药物临床使用剂量大和动物细胞表达抗体效能普遍较低的矛盾也制约着抗体药物的临床用药价格。因此，如何从根本上提升动物细胞生产性能一直是业界关注的热点。

在国家“新药创制”重大专项、国家自然科学基金和上海科技创新“行动计划”等的资助下，该研究团队基于细胞合成生物学理论利用CRISPR/Cas9基因编辑先进技术，对常规市售CHO-K1细胞开展了人源HsQSOX1b和Survivin的双基因精准编辑，在建立快速高效的宿主细胞改造技术平台的同时，以eGFP和GLuc2种蛋白为示范，在探究内质网中二硫键形成与蛋白质折叠、内质网未折叠蛋白应激反应（UPR）和细胞抗凋亡三者之间的分子机制基础上，成功获得了比未经编辑的对照细胞抗凋亡能力提升6.4倍、目的模式蛋白产量提高5.5倍的双基因编辑细胞株(CHO-K1-EC2) 。该研究将为我国从源头强化抗体高效生产细胞株提供重要的理论依据，同时有望为我国广大民众未来用得起价廉、安全、高效的生物技术药物提供技术支撑。

马兴元一直致力于针对癌症和传染病防治的新型抗体和疫苗生物药物和新型载药制剂研发，并与国内外相关学者和企业广泛开展了较有成效的产学研合作，取得了一系列较好的成果和成效。特别是在载药生物材料领域，与校外合作共同研究，近来也取得了新成果，被《ACS生物材料工程》（ACS Biomater. Sci. Eng）(DOI: 10.1021/acsbiomaterials.8b00260）杂志在线发表，这将为抗癌新药研发奠定重要基础。

原文链接：

ACSSynth. Biol.：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acssynbio.7b00375

ACS Biomater. Sci. Eng.：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsbiomaterials.8b00260

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