人急性骨髓性白血病細胞培養技術                       

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動物細胞大規模培養技術

*節 大規模培養技術應用簡介

通過大規模體外培養技術培養哺乳類動物細胞是生產生物制品的有效方法。20世界60-70年代，就已創立了可用于大規模培養動物細胞的微載體培養系統和中空纖維細胞培養技術。近十數年來，由于人類對生長激素、干擾素、單克隆抗體、疫苗及白細胞介素等生物制品的需求猛增，以傳統的生物化學技術從動物組織獲取生物制品已遠遠不能滿足這一需求。隨著細胞培養的原理與方法日臻完善，動物細胞大規模培養技術趨于成熟。

所謂動物細胞大規模培養技術（large-scale culture technology）是指在人工條件下（設定ph、溫度、溶氧等），在細胞生物反應器（bioreactor）中高密度大量培養動物細胞用于生產生物制品的技術。目前可大規模培養的動物細胞有雞胚、豬腎、猴腎、地鼠腎等多種原代細胞及人二倍體細胞、cho（中華倉鼠卵巢）細胞、BHK-21(倉鼠腎細胞)、Vero細胞(非洲綠猴腎傳代細胞，是貼壁依賴的成纖維細胞)等，并已成功生產了包括狂犬病疫苗、口蹄疫疫苗、甲型肝炎疫苗、乙型肝炎疫苗、紅細胞生成素、單克隆抗體等產品。

在過去幾十年來，該技術經有了很大發展，從使用轉瓶(roller bottle) 、CellCube等貼壁細胞培養，發展為生物反應器（Bioreactor）進行大規模細胞培養。*代細胞培養技術核心問題是難以產業化或者說是規模化生產：一是在工藝生產時不能大規模制備產品；二是非批量生產容易導致產品質量的不均一性；三是難以對同批生產進行生產和質量控制。

隨著生物技術的發展，迫切需要大規模的細胞培養，特別是培養表達特異性蛋白的哺乳動物細胞，以便獲得大量有用的細胞表達產物。采用玻璃瓶靜置或旋轉瓶的培養方法，已不能滿足所需細胞數量及其分泌產物。因而必須為工業化生產開創一種新的技術方法。自70年代以來，細胞培養用生物反應器有很大的發展，種類越來越多，規模越來越大，較常見的細胞培養生物反應器有空氣提升反應器，中空纖維管反應器，無泡攪拌反應器及籃式生物反應器等。八十年代以來，人們逐漸開始以生物反應器培養代替鼠腹水的方法獲得單克隆抗體。

動物細胞是一種無細胞壁的真核細胞，生長緩慢，對培養環境十分敏感。采用傳統的生物化工技術進行動物細胞大量培養，除了要滿足培養過程必需的營養要求外，有必要建立合理的控制模型，進行pH和溶氧（DO）的*控制。細胞生物反應器可通過微機有序地定量地控制加入動物細胞培養罐內的空氣、氧氣、氮氣和二氧化碳四種氣體的流量，使其保持*的比例來控制細胞培養液中的pH值和溶氧水平，使系統始終處于*狀態，以滿足動物細胞的生長對pH值和溶解氧的需要。如為提高或達到一定的溶氧水平可改變通入培養罐內氣體中氧氣和氮氣的比例來實現控制DO值的目的。采用二氧化碳/碳酸氫鈉（CO2/NaHCO3）緩沖液系統來控制培養液的pH值是一種較好的方法。人急性骨髓性白血病細胞培養技術

SGC-7901*細胞，人胃癌細胞

SNU-1細胞，人胃癌細胞

SNU-5細胞，人胃癌細胞

SNU-638細胞，人胃癌細胞

HGC-27細胞，人胃癌（未分化）細胞

MKN-28細胞，人胃癌高轉移細胞

GIST-T1細胞，人胃腸間質瘤細胞

SGC7901細胞，人胃腺癌細胞

HT-1080細胞，人纖維肉瘤細胞

Acc-2細胞，人涎腺腺樣囊性癌細胞

Acc-3細胞，人涎腺腺樣囊性癌細胞

A2 細胞，人腺樣囊性癌細胞

AM 細胞，人腺樣囊性癌（高轉移）細胞

HIC細胞，人小腸癌細胞

DMS153細胞，人小肺癌細胞

H128*細胞，人小肺癌細胞

H358細胞，人小肺癌細胞

H520細胞，人小肺癌細胞

H69細胞，人小肺癌細胞

HS77細胞，人小肺癌細胞

NCI-H209細胞，人小肺癌細胞

NCI-H2227細胞，人小肺癌細胞

NCI-H446細胞，人小肺癌細胞

SMC-1細胞，人胸膜瘤細胞

143TK 細胞，人胸腺激酶缺陷性系細胞

TF-1細胞，人血液白血病細胞

FaDu細胞，人咽鱗癌細胞

CCL-138 細胞，人咽頭癌胸水轉移細胞

Detroit 562細胞，人咽頭癌胸水轉移細胞

 VUP 細胞，人眼脈洛膜惡性黑色素瘤細胞

OM431細胞，人眼脈洛膜惡性黑色素瘤細胞

SP 6.5細胞，人眼脈洛膜黑色素瘤細胞

C918細胞，人眼脈絡黑色素瘤細胞

BxPC-3細胞，人胰腺腺癌細胞

HPAC細胞，人胰腺腺泡上皮癌細胞

HaCaT細胞，人永生化表皮細胞

HL-60*細胞，人原髓白血病細胞

HL-60細胞，人早幼粒急性白血病細胞

CNE1-lmp1細胞，人轉lmp1基因鼻咽癌細胞

F2-2細胞，人轉基因鼻咽癌系細胞

AsPC-1細胞，人轉移胰腺腺癌細胞

C-33 A細胞，人子宮頸癌細胞

ME-180細胞，人子宮頸表皮癌細胞

現在，由于動物細胞培養技術在規模和可靠性方面都不斷發展，且從中得到的蛋白質也被證明是安全有效的，因此人們對動物細胞培養的態度已經發生了改變。許多人用和獸用的重要蛋白質藥物和疫苗，尤其是那些相對較大、較復雜或糖基化（glycosylated）的蛋白質來說，動物細胞培養是的生產方式。60年代初，英國AVRI研究所在貼壁細胞系BHK21中將口蹄疫病毒培養成功后，從zui初的200ml和800ml玻璃容器開始，很快就放大到30L和100L不銹鋼罐的培養規模。使用的是基于Eagle's配方的培養基，補充5%成年牛血清和蛋白胨。1967年以后，Wellcome（現為Cooper動物保健）集團分布于歐洲、非洲和南美洲8個國家的生產廠商，應用此項技術工業規模化生產口蹄疫疫苗和獸用狂犬疫苗，已掌握了5000L的細胞罐大規模培養技術。人急性骨髓性白血病細胞培養技術

目前已實現商業化的產品有：口蹄疫疫苗、狂犬病疫苗、牛白血病病毒疫苗、脊髓灰質炎病毒疫苗、乙型肝炎疫苗、皰瘡病毒疫苗、巨細胞病毒疫苗、α及β干擾素、血纖維蛋白溶酶原激活劑、凝血因子Ⅷ和Ⅸ、促紅細胞素、松弛素、生長激素、蛋白C、免疫球蛋白、尿激酶、激肽釋放酶及200種單克隆抗體等。其中，口蹄疫疫苗是動物細胞大規模培養方法生產的主要產品之一。1983年，英國Wellcome公司就已能夠利用動物細胞進行大規模培養生產口蹄疫疫苗。美國Genentech公司應用SV40為載體，將乙型肝炎病毒表面抗原基因插入哺乳動物細胞內進行表達，已生產出乙型肝炎疫苗。英國Wellcome公司采用8000L Namalwa細胞生產α干擾素。英國Celltech公司用氣升式生物反應器生α、β和γ干擾素；用無血清培養液在10000L氣升式生物反應器中培養雜交瘤細胞生產單克隆抗體。美國Endotronic公司用中空纖維生物反應器大規模培養動物細胞生產出免疫球蛋白G、A、M和尿激酶、人生長激素等。