動物細胞技術，有時稱為細胞技術，是生物技術領域的重要組成部分。它利用動物細胞的體外培養和擴增來生產生物制品，或者作為發現和測試新藥的工具。現在這項技術已經廣泛應用於現代生物制藥的研究和生產中。它的應用大大減少了用於疾病預防、治療和診斷的實驗動物數量，為疫苗、細胞餃子乃至人體組織的生產提供了有力的工具。1動物細胞技術的歷史動物細胞技術的開端:疫苗在疫苗工業的早期，常常用動物來生產疫苗，比如用兔子人工感染狂犬病毒生產狂犬疫苗，用奶牛生產天花疫苗，用壹些細菌接種到動物體內生產針對這類細菌的疫苗。從1920到1950，開發了多種病毒或細菌疫苗，如傷寒疫苗、結核疫苗、破傷風疫苗、霍亂疫苗、百日咳疫苗、流感疫苗、黃熱病疫苗等。早在1950年代，利用動物細胞培養技術生產病毒已經成為可能。首先，在反應器中大規模培養動物細胞，當細胞生長到壹定密度時，接種病毒，利用培養的細胞復制病毒，從而產生大量病毒。這壹突破是動物細胞技術或細胞工程的真正開始。基於動物細胞技術生產的病毒疫苗包括減毒活病毒或滅活病毒。在過去的30年裏，動物細胞技術生產的疫苗拯救了數百萬人和動物的生命。1950-1985期間，隨著細胞工程等技術的進步，生產了預防脊髓灰質炎、麻疹、腮腺炎、風疹、乙肝、帶狀皰疹的多種人用疫苗，並用於生產多種獸用疫苗(表1)。表1動物細胞培養技術生產的疫苗-。- .s病疫苗甲肝疫苗黃熱病疫苗腺病毒疫苗偽狂犬病疫苗腦炎疫苗麻疹疫苗日本腦炎疫苗犬細小病毒登革熱疫苗-。-動物細胞技術早期，壹般培養原代細胞。比如從猴腎中取出用於生產脊髓灰質炎疫苗的細胞，經過幾天的細胞培養後，感染病毒，大量的病毒被擴增，制備疫苗。雖然動物細胞技術的快速發展大大減少了實驗動物的數量，提高了生產效率，但由於原代細胞的增殖能力有限，只能通過簡單的增加動物數量來提高產量。具有無限增殖潛力的細胞系的使用將使疫苗生產向前躍進。壹些來自人體或動物體的細胞在壹定條件下體外培養後可以獲得無限增殖潛能，利用它們生產疫苗可以大大減少實驗動物的用藥量。更重要的是，通過動物細胞體外大規模培養技術生產的疫苗質量可以得到保證，因為所用細胞的性質均壹，並且經過嚴格的安全檢查，克服了動物間差異導致的疫苗質量不穩定的問題，大大降低了來自動物的病原體傳播給使用者的可能性。類似的細胞培養技術可以生產酶、細胞因子、抗體等生物制品，前提是獲得能分泌目的蛋白的細胞系。但在基因工程技術出現之前，細胞表達的蛋白質水平很低，因此這種技術生產的蛋白質產品產量低，成本高，所以早期的動物細胞技術只用於生產疫苗和少量的幹擾素、尿激酶。新技術的出現和進步促進了動物細胞技術的應用。1970年代的基因重組技術和雜交瘤技術這兩項劃時代的科學發現，極大地推動了動物細胞技術的進步及其在工業領域的應用，使得動物細胞的大規模培養技術在疫苗的生產，特別是用於疾病診斷和治療的天然生物制品的生產中發揮了重要作用。表2列出了細胞培養技術生產的產品，包括用於心肌梗死的t-PA、用於囊性纖維化的DNAs、用於貧血的EPO、用於血友病的凝血因子Vⅲ和IX、用於癌癥和病毒性疾病如乙型肝炎的幹擾素以及用於身材矮小的人生長激素。動物細胞技術也用於生產許多用於診斷和治療疾病的單克隆抗體。用於生化檢測的單克隆抗體有上千種，單克隆抗體在人類疾病治療中的應用是近年來生物制藥的重要領域，有幾十種單克隆抗體在臨床試驗中。從1986開始，FDA批準了第壹個單克隆抗體OK-T3，這是壹種抗CD3單克隆抗體，可以抑制器官移植中的排斥反應，9種治療性單克隆抗體已經獲得FDA批準。此外，通過將病毒抗原決定簇基因轉染到宿主細胞中，許多安全性更高、療效更好的基因工程疫苗正在研發中。表3顯示了正在開發的產品。動物細胞培養技術生產的治療用生物制品。-肺栓塞伴組織型纖溶酶原激活劑(t-PA)和。肉芽腫性疾病、病毒性疾病、濕性丙型肝炎、直向克隆(OK-T3)、抗癌癥凝血因子IX(因子IX)的單克隆抗體、血友病B和脫氧核糖核酸酶囊性纖維化。移植排斥單克隆抗體ReoProTM(Abciximab)高危血管成形術單克隆抗體Rcmicade (infliximab)局限性回腸炎、瘺管單克隆抗體SynagisTM(palivizumab) RSV感染單克隆抗體Herceptin(trastuzumab)乳腺癌組織工程軟骨CarticelTM修復軟骨組織紅細胞生成素(EPO)和腎臟疾病、腫瘤和艾滋病相關貧血幹擾素-β癌、多發性硬化、因子ⅷ、血友病A、人生長激素、兒童生長缺陷粒細胞集落刺激因子(G-CSF)、中性粒細胞減少癥、糖腦組織工程皮膚中Apligraf深度潰瘍和頑固性潰瘍的抗體診斷嘗試用於各種疾病的體內成像試劑，例如，結腸癌、前列腺癌和乳腺癌的定位，各種疾病的體外檢測，例如早孕、乙型肝炎、艾滋病的檢測等。- .-產品適用性。單克隆抗體如多價或單價疫苗，包括治療和診斷癌癥、膿毒癥、類風濕性關節炎、自身免疫基因工程單克隆抗體疾病、結腸炎、器官移植免疫排斥抑制劑等基因治療載體、基因治療癌癥、囊性纖維化疾病等載體組織工程產品、生物人依賴組織或器官生長因子和激素癌癥、創傷治療、感染性疾病、骨髓移植、生長障礙、 多囊卵巢疾病卵泡刺激激素不孕癥尿纖溶酶原激活劑溶栓(u-PA)CD4免疫粘合劑艾滋病可溶性受體癌、感染性疾病、炎癥、敗血癥幹細胞或體細胞擴增、幹細胞治療，例如帕金森綜合征的治療、糖尿病的細胞治療、阿爾茨海默氏病等。 、以及癌癥、乙型肝炎、艾滋病等的免疫細胞療法。- .常見的宿主系統包括細菌、酵母、黴菌、絲狀真菌、植物細胞、哺乳動物細胞以及動物和植物。各種表達系統都有各自的優缺點，主要還是要考慮產品的特性來選擇。原核表達系統，如細菌，繁殖迅速，易於培養，但表達的蛋白質缺乏轉錄後修飾，如缺乏蛋白質限制性位點、二硫鍵、特殊的糖基化、磷酸化和酰胺化，這些修飾用於形成天然蛋白質的精確三維結構。然而，許多蛋白質的生物活性都與轉錄後修飾有關，原核系統表達的蛋白質壹般都是胞內產物，需要破碎才能提取產物，給產物的分離純化帶來困難，也容易受到外源毒素的汙染。而真核表達系統表達的蛋白具有轉錄後修飾，在結構和功能上都與人體分泌的天然蛋白非常相似(所以美國FDA在21世紀傾向於使用真核表達系統生產蛋白藥物)。幾乎所有原核細胞表達的蛋白都可以被真核表達系統產生，反之亦然。而且動物細胞表達系統表達的蛋白都是分泌到細胞外的，產物的分離純化過程非常簡單。然而，由於大規模細胞培養技術的復雜性，許多重組蛋白仍然由原始表達系統產生。原核表達系統壹般用於生產分子小、結構簡單的蛋白質，蛋白質轉錄後不需要修飾，如胰島素。真核表達系統主要用於生產分子大、結構復雜的蛋白質，轉錄後修飾對蛋白質的生物活性有重要影響，如組織型纖溶酶原激活劑(tPA)、促紅細胞生成素(EPO)。有些蛋白質可由原核和真核表達系統產生，如幹擾素-α、人生長激素等。它們具有未經轉錄後修飾的生物活性。在這種情況下，應該綜合考察生產的經濟成本和技術難度來選擇表達系統。表4列出了各種表達系統的優缺點。各種組蛋白生產表達系統的壹般特征。大腸桿菌動物細胞。二硫鍵的正確配對等。)N端蛋氨酸的去除不確定，胞外分泌產物不確定，蛋白質的轉錄後修飾不確定。而糖基化組並沒有幾天不同的培養時間，比如哺乳動物細胞表達的蛋白質的糖基化和結構幾十個小時，幾十個小時，幾周-幾個月——更重要的是，以前很多細胞工程產品不能足夠量的用於治療，或者生產成本極其昂貴！
上一篇:移風易俗文化墻宣傳口號下一篇:肛裂手術疼嗎？