新冠疫苗居然藏在这小小的细胞里

前言 /               

根据国家卫健委公布的数据显示，截至8月31日，我国31个省（包括自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团累计报告已接种新冠病毒疫苗206758.9万剂次！从新冠疫苗开始面市至今，想必大家和身边的亲朋好友已经接种或完成接种疫苗。国家也非常重视群众接种新冠疫苗的覆盖率，提倡大家积极接种，尽早接种！

不过大家在接种新冠疫苗的时候，有没有注意到大部分新冠疫苗只需要接种两针，但是有些人只需要接种一针，有些还需要接种三针。这是为什么呢？因为啊，目前国内获批上市的新冠疫苗由不同企业或团队研发生产，其疫苗类型也不同，自然接种针数就不一样。

目前市场上的新冠疫苗类型包括灭活疫苗、灭腺病毒载体疫苗和重组蛋白疫苗。新冠灭活疫苗有国药中生北京、国药中生武汉和北京科兴中维分别研发制造，灭腺病毒载体疫苗由陈薇院士团队及康希诺生物研发制造，重组蛋白疫苗由智飞生物研发。而这其中，新冠灭活疫苗就是大家常见的接种两针的类型，灭腺病毒载体疫苗只需接种一针，重组蛋白疫苗则需接种三针。

重组蛋白疫苗的全称是重组新型冠状病毒疫苗（CHO细胞），这个重组蛋白疫苗为何还会有细胞？它到底是什么来头？让小编好好给大家说一说。

重组新型冠状病毒疫苗（CHO细胞）

大家看到注射的疫苗上写着CHO细胞不要迷糊！这里并不是把细胞注射进被接种者体内。那为什么会写CHO细胞呢？因为这种疫苗类型使用的是CHO细胞表达的一种可以识别新型冠状病毒刺突的一种蛋白质。简单来说就是，这种疫苗里既没有病毒，也没有细胞，主要成分还是蛋白质。至于重组的意思就是采用了DNA重组技术，让重组后的CHO细胞表达了特定蛋白，因此这个疫苗中并不含有病毒基因，所以安全性高。

重组CHO细胞疫苗技术

其实重组CHO细胞制作疫苗的技术已经相当成熟。在新冠疫苗问世之前，咱们接种的重组乙肝疫苗早已采用此技术进行生产。同样也是用基因工程技术，使CHO细胞表达可以识别乙肝病毒表面的蛋白质，随后将这种蛋白质进行纯化处理后制成疫苗。

CHO细胞为何能肩负疫苗的重担

CHO细胞，全称是Chinese Hamster Ovary细胞，即为中国仓鼠卵巢细胞，来源于中国仓鼠卵巢的一种上皮细胞。由于CHO细胞的高产蛋白且稳定等特性，目前已经成为工业生产医学用途重组蛋白的重要介质，被广泛用于生物医学研究。最早CHO细胞于1957年在Puck实验室中分离获得，后经连续传代并重新克隆后，现已建立了较为成熟的商业细胞系。

目前使用较多的CHO细胞系有CHO-K1、CHO-S、CHO-DXB11、CHO-DG44、CHOK1SV GS-KOS、CHOZN GS等，均是在原始细胞系基础上进行基因敲除等技术操作，得到具有较高商业用途、研发价值的细胞株系，可用于各种研发项目甚至临床试验等。CHO细胞系为全球带来极大的医学价值。

CHO细胞的最新应用

德国国家疫苗批准机构Paul-Ehrlich-Institut在今年年初也同样使用CHO细胞投入新冠疫苗抗体生产。目前大约80%生物技术生产的制药级蛋白质都是借助CHO细胞系进行生产。其中还有一个主要原因是CHO细胞中的糖链附着在新合成的蛋白质上，结构与人类的相似。Fraunhofer ITEM (Institute for Toxicology and Experimental Medicine)的制药生物部门研发新型快速通道方法，基于CHO细胞生产相应的抗体。

ITEM的一名研究人员Holger Ziehr表示，他们在如此短的时间内为一种新的活性成分开发出候选抗体的思路是，将该抗体的遗传物质DNA，其中包含着相应的抗体基因，通过转染过程引入CHO细胞。这种转染过程发生在含有几毫升液体营养素和数百万细胞的容器中。然后将质粒添加到这种培养物中，在那里它们穿透细胞，然后随机融入CHO细胞的染色体。与传统方法不同的是，他们放弃漫长的单个细胞分离和筛选测试过程，而是直接与CHO细胞池进行转染。结果是他们获得了稳定且生长良好的CHO细胞池，并整体产生大量抗体。

在短短的六个月内，研究人员就能够利用这种方法收获大量药物级单克隆抗体，并为临床试验准备了3500剂。此外，这种快速通道过程几乎可用于任何类型的药物级蛋白质。这是Fraunhofer ITEM基于CHO细胞在制药生物技术领域创造了一个全新的工业模式。下图为Fraunhofer ITEM用于生产3500剂单克隆抗体的快速通道工艺。

美国国家标准与技术研究所（NIST）的研究团队近期发布了肽库，集合了可用于医疗用途的治疗蛋白。通过CHO细胞设计定制蛋白质治疗方法。该数据库的数据在约翰·霍普金斯大学等多家机构帮助下完成收集。这些蛋白质治疗方法可用于治疗多种疾病，包括白血病、血友病、激素失衡、牛皮癣、癌症等。

NIST质谱数据中心负责人、NIST化学家斯蒂芬·斯坦说，肽库的建立很像法医使用指纹库的方式。通过记录CHO细胞系中来自各种宿主细胞蛋白质的肽，CHO研究人员可以查看他们在工作中识别的肽光谱是否与所需生物药物细胞以外的任何已知蛋白质相匹配。正如在犯罪现场发现指纹的侦探通过警方数据库寻找匹配物一样，CHO研究人员可以根据肽库中的肽“指纹”（或光谱）检查他们发现的蛋白质。下图为带有荧光标记的CHO-K1细胞形态。

除了新冠疫苗、乙肝疫苗，CHO细胞也被用于研发生产艾滋病毒疫苗。加州大学圣克鲁斯分校的Phil Berman教授现已研发出生产艾滋病毒疫苗的新方法。Prof. Berman在加拿大举行的艾滋病毒疫苗会议上介绍了此新方法以及他实验室生产的候选疫苗。用于产生艾滋病毒包膜蛋白的细胞系仍然是CHO细胞。将所需蛋白质的基因通过转染过程转移到CHO细胞中，对数万个转染细胞进行筛选，以找到产生大量蛋白质的少数稀有细胞。

Prof. Berman开发了一种新的机器人方法，用于分离产生艾滋病毒包膜蛋白的高产细胞系。这将产生稳定细胞系所需的时间从18-24个月缩短到2-3个月，同时将产量增加了100到200倍。目前Berman实验室已经筛选出两条细胞系，Berman表示他们准备开始大规模生产疫苗。他现在也正在寻找合作伙伴和资金，将此疫苗项目纳入临床试验。下图为Berman实验室提供的荧光标记的HIV gp120蛋白是别的高产细胞系。

CHO细胞为全球的医疗领域都做出了极大的贡献，相信不久的未来，我们仍然会看到各种CHO细胞生产的蛋白质用于疫苗或者其他药品，帮助人类共同抗疫，消灭疾病！

再生医学行业观察者