作者：Biotech 文章來源：Biotech share

在生物制藥行業(yè)日益競爭激烈的背景下，快速、高效地生產重組蛋白已成為決定企業(yè)成敗的關鍵。哺乳動物細胞瞬時基因表達系統(tǒng)(TGE)以其周期短、操作簡便等優(yōu)勢，成為重組蛋白生產的核心技術之一。然而，提升TGE的表達效率和穩(wěn)定性仍是當前研究的重點。

本文深入分析了TGE系統(tǒng)的最新改進策略，包括細胞系優(yōu)化、表達載體設計、培養(yǎng)基改進和共表達輔助基因的應用，為生物制藥研發(fā)提供了切實可行的優(yōu)化方案，展示了該技術在推動生物制藥產業(yè)化中的巨大潛力。

前言

重組治療蛋白（包括抗體）的生產是生物制藥領域的核心組成部分，其表達系統(tǒng)涵蓋了細菌、酵母、哺乳動物細胞系和植物等多種形式。其中，常用的哺乳動物細胞系統(tǒng)包括中國倉鼠卵巢細胞（CHO）、小鼠骨髓瘤細胞（NS0和Sp2/0）以及人胚胎腎293細胞（HEK293）。在2014至2018年期間，CHO細胞仍然是最常用的哺乳動物細胞培養(yǎng)系統(tǒng)。數據顯示，在通過哺乳動物細胞生產的107種產品中，有95種（即89%）是使用CHO細胞生產的，其次是HEK293細胞。CHO細胞不僅能夠生產具有復雜結構的蛋白質，還具有大規(guī)模培養(yǎng)的能力，并且對病毒感染具有較強的抵御能力。HEK293細胞則以其在無血清懸浮培養(yǎng)中易于生長和快速繁殖的特點著稱，且在使用常見的轉染試劑時表現出高效的轉染能力，因此在藥物發(fā)現和毒性測試中被廣泛應用。

哺乳動物細胞表達系統(tǒng)主要分為兩種方式：瞬時轉染表達（TGE）和穩(wěn)定轉染表達（SGE）。TGE相比SGE具有更快的啟動過程，不需要繁瑣的篩選步驟，目的基因（GOI）可以直接轉入宿主細胞（圖1），快速實現蛋白表達。然而，TGE系統(tǒng)的產量通常低于SGE，這也是限制大規(guī)模TGE應用的主要瓶頸。為了提高TGE的產量和效率，主要改進策略集中在優(yōu)化各個環(huán)節(jié)，包括表達載體的設計、轉染方法的選擇、轉染條件的調整、培養(yǎng)工藝的優(yōu)化、培養(yǎng)基的改進以及細胞系的改良。本文將對TGE系統(tǒng)及其在哺乳動物細胞表達中的最新改進策略進行詳細綜述和分析。

宿主細胞系

通過瞬時基因表達（TGE）在這些哺乳動物細胞中快速生產重組蛋白是生物制藥開發(fā)早期階段中的重要工具。TGE系統(tǒng)主要由表達載體、細胞系和培養(yǎng)基組成，每個組成部分在高效蛋白質生產中都扮演著至關重要的角色。

◉CHO細胞：蛋白表達量的高低主要取決于基因的轉錄和翻譯水平，宿主細胞可以通過不同途徑調控基因的轉錄和翻譯過程，來影響蛋白的表達量。在TGE系統(tǒng)中，最常用的宿主細胞系是HEK293細胞和CHO細胞。CHO細胞來源于中國倉鼠的雌性卵巢組織，由于其在重組蛋白生產中的廣泛應用，研究人員已分離出多個CHO細胞的亞型，并對其進行了不同方向的開發(fā)。這些亞型包括CHO-S、CHO-K1、CHO-DXB11、CHO-DG44、CHO-M以及GS敲除的CHO細胞。每種亞型都具備不同的基因型和表型特性，適應不同的生產需求。目前，重組蛋白生產中廣泛應用的CHO細胞系主要有CHO-K1、CHO-DXB11和CHO-DG44三種。在選擇合適的CHO宿主細胞進行蛋白質生產時，關鍵是根據特定需求選擇具有最佳特性的表達系統(tǒng)或細胞系。以下是常見CHO細胞表達系統(tǒng)和細胞系的特點總結（表1）。

表1 瞬時表達用CHO細胞表達系統(tǒng)和細胞系的特征細胞系

	細胞系特征	優(yōu)勢
CHO-K1細胞	最早分離的CHO細胞，適應性強，生長快速	適合基因轉染實驗和重組蛋白的表達
CHO-S細胞	用于懸浮培養(yǎng)，增殖速度快	對培養(yǎng)基成分有良好的適應性，適用于工業(yè)化生產。
CHO-DG44細胞	缺乏二氫葉酸還原酶（DHFR）	便于建立穩(wěn)定細胞株，適合長時間重組蛋白生產。
CHO-EBNA細胞	可維持重組基因的長期表達	高效且適合持續(xù)生產，表現出良好的蛋白表達能力。
CHO-S(EBNA)細胞	結合了CHO-S細胞和EBNA的優(yōu)點	適合快速實驗需求，表現出良好的蛋白表達和分泌能力。

◉HEK293細胞：HEK293細胞系及其亞型（293E、293T、293F）也是一種廣泛應用于瞬時基因的表達系統(tǒng)，具有基因操作簡便、高轉染效率、無血清懸浮培養(yǎng)下實現高密度生長等優(yōu)勢。然而，其在N-聚糖結構差異、臨床應用受限及易受病毒污染等方面存在局限性。通過優(yōu)化糖基化修飾、加強病毒污染控制和合理選擇亞型，可以提升其蛋白質生產效率與質量。

◉表達載體：表達載體是瞬時基因表達（TGE）系統(tǒng)的重要組成部分，負責攜帶目標基因進入宿主細胞，并調控其表達，包括啟動子、增強子、終止子和選擇標記等調控元件。不同的調控元件組合會影響基因表達效率和重組蛋白的產量（表2）。

表2 TGE系統(tǒng)中的關鍵調控元件總結調控

元件	作用	常見示例	影響
啟動子	決定基因轉錄的起始效率，調控基因表達的強度	CMV、EF1α、SV40、SCP	超級核心啟動子能夠增強基因轉錄活性，提高目的蛋白表達及其穩(wěn)定性
增強子	協(xié)助啟動子增強轉錄效率，提升基因表達的量	SV40 enhancerCMV enhancer	增強基因表達，增加轉錄效率
終止子	終止轉錄并確保mRNA穩(wěn)定性，影響mRNA的壽命與轉運	BGH Poly(A)SV40 Poly(A)	提高mRNA穩(wěn)定性，間接增強蛋白表達
選擇標記	篩選成功轉染的細胞，確保目標蛋白的有效表達	Neo、Puro、GFP	確保篩選陽性細胞群，提高表達的純度
復制元件	提供質粒復制功能，增強外源基因的表達持續(xù)性	oriP（與EBNA-1蛋白結合）、SV40 ori（與大T抗原結合）	延長質粒在細胞中的維持時間，提升蛋白產量

◉細胞培養(yǎng)基：細胞培養(yǎng)基為細胞的生長和蛋白表達提供必要的營養(yǎng)，是確保高效表達重組蛋白的關鍵因素。安全、有效的培養(yǎng)基不僅能夠提高蛋白產量，還能簡化下游的純化過程。傳統(tǒng)的細胞培養(yǎng)常需在基礎培養(yǎng)基中加入10-20%的血清，以維持細胞生長。然而，血清在不同批次中的差異、其易受支原體污染，以及其復雜的蛋白質成分，都會增加后續(xù)蛋白分離和純化的難度。

◉SFM：為克服這些局限，無血清培養(yǎng)基（SFM）成為理想替代方案。SFM由明確的血清替代成分和基礎培養(yǎng)基組成，減少了血清對細胞培養(yǎng)的影響。這不僅能夠使下游的分離和純化過程更為簡便，同時降低了生產成本，提高了工藝的一致性和安全性。因此，SFM在工業(yè)化蛋白生產中具有顯著優(yōu)勢，有助于簡化流程并提升重組蛋白的質量。瞬時基因表達改

細胞系改造

細胞系的改造主要通過提高轉染效率、引入抗凋亡基因、過表達內質網伴侶蛋白以優(yōu)化蛋白折疊和分泌、調整糖基化修飾、以及調節(jié)細胞代謝途徑來提升蛋白質生產的效率、產量和質量。這些改造方法廣泛應用于CHO和HEK293等細胞系中，Macaraeg等在CHO-K1細胞中敲除了兩個誘導細胞凋亡的基因Bax和Bak，構建了雙敲除（DKO）細胞，DKO細胞所表達的抗體產量比對照組高出3至4倍。Major等構建的Bcl-xL細胞系在14天的批次培養(yǎng)后，融合蛋白的產量增加了70%至270%，細胞活力維持在90%以上，且凋亡率降低。Zhong等的研究顯示，ExpiCHO-S™ TGE系統(tǒng)能夠產生高水平的重組抗體，與其他系統(tǒng)相比具有顯著的表達產量提升，同時具有所需的轉錄后修飾（PTMs）。Chen等的研究中，人類17β-羥基類固醇脫氫酶1在HEK293T細胞中通過TGE得到了高水平表達，經過72小時的轉染后達到了17mg/L的最高表達水平。Jäger等進一步優(yōu)化了HEK293細胞中的單鏈可變區(qū)抗體（scFv Fc）的TGE系統(tǒng)，達到了10-20mg/L的抗體表達產量。為了進一步提升產量，研究者使用了帶有EBNA-1截短變體的HEK293-6E懸浮細胞。這種改進極大提高了抗體的體積產量，使產量增加了10倍，達到140mg/L。

表達載體工程

瞬時基因表達載體工程是設計和構建質粒載體以促進目標基因在宿主細胞中短時間內高效表達的過程。通過優(yōu)化表達載體的組成元件，可以提高瞬時基因表達（TGE）的效率和產量。

➣啟動子：啟動子是可以被RNA聚合酶特異性識別并結合的DNA調控序列，從而有效啟動轉錄。人類巨細胞病毒（hCMV）的即早期啟動子是哺乳動物細胞中驅動重組蛋白表達的常用的啟動子。Jostock等研究指出，在HEK293T細胞中，由CMV啟動子驅動的IRES介導的雙順反子載體能夠實現平均IgG瞬時表達量超過10μg/mL。進一步的研究表明，采用相同CMV啟動子的雙啟動子載體系統(tǒng)的抗體滴度達到最高，分別比雙順反子和雙載體系統(tǒng)提高了1.4倍和1.9倍。此外，Yang等構建了雙順反子、單順反子和雙啟動子載體，并在CHO細胞中進行了瞬時表達，發(fā)現雙啟動子載體在CHO細胞中的表達量最高，達約18 ± 4μg/mL。這些研究結果表明，雙啟動子策略在提高重組抗體產量上更具優(yōu)勢，主要機制可能在于重鏈（HC）和輕鏈（LC）基因通過不同啟動子轉錄，實現了更高的轉錄獨立性和表達靈活性，從而增強了抗體的瞬時表達效率。

Poulain等研究指出，在累麥基因開關啟動子（CR5）的驅動下，重組蛋白的體積產量顯著提升，比CMV啟動子或雜合EF-1α-HTLV組成啟動子的表達量高出三到四倍，此結果表明CR5啟動子在蛋白質表達中具有顯著優(yōu)勢。Brown等的研究則表明，通過抑制YY1轉錄抑制因子的活性，分泌型堿性磷酸酶（SEAP）的產量可增加1.5倍，這一發(fā)現表明，通過調控CMV啟動子來優(yōu)化CHO細胞的瞬時表達（TGE）可以增加重組蛋白的生產效率。另外，Gupta等通過轉染密碼子優(yōu)化的酵母細胞質丙酮酸羧化酶（PYC2）和使用強效融合啟動子，顯著提升了PYC2酶的表達水平，使單mAb的產量提高了5％，同時顯著提升了糖基化的產物質量，甘露糖化水平提高了兩倍，半乳糖化水平提高了2.5倍。這些研究結果表明，通過啟動子選擇、轉錄因子的調控和基因優(yōu)化，可以實現重組蛋白表達和質量的顯著改善。

➣順式元件：順式元件是通過調控基因轉錄效率和穩(wěn)定性，在載體工程中起到重要作用的遺傳元件。常見的順式元件包括基因座控制區(qū)（LCR）、核基質附著區(qū)（MAR）和普遍染色質開啟元件（UCOE）。其中，UCOE是CpG島中未甲基化的基因啟動子，通過防止轉染過程中DNA甲基化引起的沉默效應，有助于維持高水平的轉基因表達。Nematpour等的研究表明，UCOE能夠提高細胞系的抗體產量，特別是與重鏈結合使用時，其穩(wěn)定性更好，能夠進一步提升單克隆抗體的產量。

MAR則是另一種重要的順式元件，它作為表觀遺傳調控因子，通過與核基質特異性結合，參與基因表達的調控過程。相比沒有MAR的對照載體，含有MAR的質粒在轉染CHO細胞時，能夠顯著提高重組蛋白的表達水平。LCR則是調控轉基因表達的核心元件之一，研究表明，LCR通過慢病毒載體能有效增強抗體的滴度和基因轉移效率。此外，Mariati等研究了五種轉錄后調控元素（PTREs），包括熱休克蛋白70（Hsp70）、163bp長剪接變體（SP163）、與主要晚期啟動子增強子（TM）連接的人腺病毒mRNA的三部分首碼序列、內含子A以及野鼠肝炎病毒轉錄后調控元素（WPRE）。結果顯示，TM能夠提供最高的基因表達水平，使表達水平提高了3.6到7.6倍。

其他PTREs元素也能顯著提高蛋白表達水平，幅度為1.7到3.2倍。而多種PTREs的組合則進一步使重組蛋白的表達增加至10.5倍，特別是WPRE與內含子A、SP163或TM的組合具有疊加效應。

➣信號肽的優(yōu)化：信號肽的優(yōu)化是提高重組蛋白分泌效率的重要策略。Kober等人通過對16種不同信號肽的效果進行比較，發(fā)現來自人血清白蛋白和嗜中性粒細胞特異性蛋白（azurocidin）的信號肽效果最佳。進一步的補料批次分析驗證了這些結果，在穩(wěn)定轉染的細胞池中，使用這些信號肽可以實現高達90pg/cell/day的細胞特異性產量，且使用白蛋白信號肽的抗體產量達到4g/L。然而，最合適的信號肽選擇可能因蛋白質種類而異。

Haryadi等人研究了兩個κ輕鏈信號肽（L1和L2）和八個重鏈信號肽（H1–H8）在五種不同抗體生產中的表現。結果表明，不同抗體的最佳信號肽組合并不一致。例如，Avastin、Herceptin、Rituxan、Remicade和Humira的最佳信號肽組合分別為H7/L1、H5/L1、H7/L2、H7/L2和H7/L1。這些研究表明，信號肽的優(yōu)化需要根據每種抗體的特性進行具體分析。O’Neill等人則使用計算機模擬技術設計合成信號肽，并評估其對三種不同重組蛋白的表達效果。這三種蛋白包括一個單鏈變體融合蛋白、一個易于表達的單克隆抗體（ETE），以及一個難以表達的單克隆抗體（DTE）。研究顯示，最優(yōu)信號肽方案具有高度的蛋白質特異性，能夠分別將ETE輕鏈、DTE輕鏈和單鏈變體融合蛋白的產量提高1.8倍、2.5倍和2.7倍。這表明，信號肽的選擇與目標蛋白質的特性密切相關，優(yōu)化信號肽能夠顯著提高重組蛋白的分泌效率。

培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件優(yōu)化

培養(yǎng)基添加物

培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件的優(yōu)化是提高哺乳動物細胞中重組蛋白表達的重要手段。蛋白胨作為一種富含肽、氨基酸和無機鹽的水溶性蛋白水解物，能夠顯著改善細胞培養(yǎng)效果。Davami等通過將蛋白胨添加到無血清培養(yǎng)基中，顯著提升了HEK293-EBNA細胞瞬時轉染表達（TGE）的產量，并使CHO細胞的體積生產力提高了37%。類似地，Burteau等的研究發(fā)現，補充小麥蛋白胨使細胞生長增加了30%，同時干擾素-γ（IFN-γ）的生產提高了60%，這表明植物來源的蛋白胨不僅能夠提高哺乳動物細胞的生長，還能增強產品產量。Ye等研究通過在批次培養(yǎng)中補充二甲基亞砜（DMSO）和乙酸鋰（LiAc）對CHO細胞瞬時轉染的影響，結果表明這些添加物顯著提高了IgG的生產，最終產量達到80mg/L。類似的研究中，Lynch等發(fā)現，在轉染后4小時向HEK293細胞培養(yǎng)基中添加10%的DMSO，能夠將重組蛋白的表達水平提高約1.6倍，同時未觀察到顯著的細胞毒性。此外，伴侶蛋白在重組蛋白生產過程中扮演著重要角色，能夠輔助蛋白質正確折疊并防止蛋白聚集。DMSO在蛋白折疊途徑中表現出伴侶蛋白樣的功能，減少了蛋白質聚集現象，進而提高了生產效率。

降溫策略

在工業(yè)生產中，降溫策略被廣泛用于提高哺乳動物細胞中重組蛋白的產量。通常，哺乳動物細胞在培養(yǎng)初期保持在37℃的標準溫度下，以促進細胞快速生長和增殖。隨著培養(yǎng)進入生長抑制階段，溫度通常會降低至31℃或33℃，以優(yōu)化蛋白質生產。Lin等發(fā)現，通過將培養(yǎng)溫度降至33℃，雖然降低了HEK293S細胞的生長速率，但綠色熒光蛋白（GFP）和α-氨基-3-羥基-5-甲基-4-異惡唑丙酸（AMPA）受體的表達顯著增加了約1.5倍。降溫通過使細胞在G1/G0期停滯并抑制細胞凋亡，從而提高了重組蛋白的產量，并增強了細胞活力。同時，降溫還能提高與內質網蛋白折疊和加工相關的基因（如ddit3、atfx、bp1s5、grp78、trib3、grp94和ero1α）的表達，這些基因調控未折疊蛋白反應和內質網駐留蛋白的產生，從而改善蛋白質加工和分泌。

Sou等研究表明，將培養(yǎng)溫度降至32℃進行瞬時轉染表達（TGE）相比于在36.5℃條件下培養(yǎng)，能使產量的qP提高76%。這一增幅伴隨著氨基酸和營養(yǎng)物質的消耗增加，同時核苷糖種類的產量也有所增加，重組單克隆抗體的半乳糖化速率顯著提高。Zhang等提出，在哺乳動物細胞的大規(guī)模生產過程中，可以在懸浮培養(yǎng)的第3天將溫度降至33℃，以提高治療蛋白的產量。

此外，Barron等的研究表明，降溫可調節(jié)miRNA的表達，六種miRNA（mir-219、mir-518d、mir-126、mir-30e、mir-489和mir-345）在降溫下顯著上調，而四種miRNA（mir-7、mir-320、mir-101和mir-199）則下調。這些miRNA的表達變化與重組蛋白生產的增強密切相關。Fischer等發(fā)現，miR-30e的過表達能夠使CHO細胞中分泌型堿性磷酸酶（SEAP）的產量提高約兩倍。而在CEVEC的羊膜細胞生產系統(tǒng)中，miR-136、miR-3074和miR-219的過表達顯著提高了單克隆抗體的最終濃度。Sanchez等的研究進一步表明，抑制miR-7幾乎使CHO細胞中SEAP的產量翻倍。這些結果表明，降溫策略不僅通過調控細胞周期和蛋白折疊途徑增強蛋白表達，還通過miRNA的調節(jié)機制顯著提高了重組蛋白的生產效率。

轉染條件優(yōu)化

合適的聚合物

轉染的每個步驟對最終結果都有不同程度的影響，因此優(yōu)化轉染條件至關重要。通過選擇適合的轉染試劑、調整DNA和試劑的用量、控制細胞密度，可以提高轉染效率和重組蛋白的產量。優(yōu)化后的轉染方案應具備操作簡便、成本低、流程短、效率高的特點，以滿足高效生產的需求，并在保持產量的同時確保產品質量。

Daramola等使用陽離子脂質基試劑對CHO-S細胞進行瞬時轉染，在1L搖瓶批量培養(yǎng)中獲得了60mg/L的重組IgG。Kadlecova等研究了一種新型轉染試劑-超支化聚賴氨酸（HBPL），發(fā)現其轉染效果與傳統(tǒng)的PEI或Fugene1相當，甚至在某些情況下更高。HBPL具有不需要復雜預孵育、適用于含血清培養(yǎng)基且可生物降解的優(yōu)勢，從而降低了細胞毒性并簡化了下游處理流程。Delafosse等則發(fā)現，使用去�；�的PEI “Max”和PEIpro™相比于常規(guī)PEI，能夠顯著提高重組蛋白的表達水平。這些研究表明，選擇最合適的聚合物對優(yōu)化瞬時基因表達（TGE）系統(tǒng)非常重要。

添加比例

de Los Milagros Bassani Molinas等開發(fā)了一種完全無血清的瞬時轉染方法，采用不含鈣的DMEM和FreeStyle™ 293表達培養(yǎng)基的1:1混合物，通過優(yōu)化DNA和PEI的比例（1:3），在轉染后72小時內達到最大轉染效率（70-96%），并獲得1.6 μg/mL的重組人促紅細胞生成素。Johari等設計了一種脂質體介導的雙相SP35Fc特異性TGE過程，利用免疫抑制因子CYPB共表達來最大化產量，并通過最佳比例（5:1）消除SP35Fc的聚集，從而將產量提高了六倍，同時避免了二硫鍵聚集體的形成。此外，苯環(huán)醇（DNA聚合酶抑制劑）與丁酸鹽（組蛋白去乙�；�酶抑制劑）的聯合預處理，通過電穿孔顯著增加了熒光強度。在CHO細胞中熒光強度增加了4.8倍，在HEK293細胞中增加了2.8倍，而在HEK293-EBNA細胞中則增加了1.9倍。這些優(yōu)化方法表明，通過調整不同的轉染條件，可以大幅提高瞬時基因表達的效率和蛋白質產量。

通過優(yōu)化DNA（N）與PEI（P）的比率，可以顯著提高轉染效率和重組蛋白的表達。研究發(fā)現，當DNA/PEI（w/w）比率為1:3時，轉染效率最高，范圍在60%到66.93%之間。此外，Rajendra等研究表明，使用非特異性填充DNA來替代部分編碼DNA時，盡管編碼DNA量減少67%，重組蛋白的生產仍與對照組相當。填充DNA不會影響編碼DNA的細胞攝取或穩(wěn)定性，反而增加了轉染細胞的比例和轉基因mRNA的穩(wěn)定性。

瞬時轉染的優(yōu)化還需要考慮多種因素，包括培養(yǎng)基類型、懸浮細胞密度、質粒DNA和PEI的用量。Haldankar等人通過優(yōu)化這些轉染參數，獲得了高達9.4mg/L的重組蛋白表達水平。Liu等使用陽離子脂質轉染試劑FreeStyle™ MAX對HEK293和CHO細胞進行轉染，通過優(yōu)化參數，獲得了約70%的eGFP陽性細胞和50–80mg/L的IgG抗體分泌。轉染系統(tǒng)擴大到1L時，保持了相似的轉染效率和蛋白產量，并提高了人紅細胞生成素和凝血因子IX的表達。

此外，在HEK293T細胞系中，對質粒DNA進行72°C加熱處理30分鐘顯著提高了轉染效率。González-Domínguez等通過實驗設計（DoE）優(yōu)化了轉染參數，發(fā)現在NaCl濃度為125mM和孵育時間為11分鐘的條件下，獲得了最高的轉染產量。這些研究表明，通過優(yōu)化轉染條件，可以顯著提升重組蛋白的表達效率和產量。

共表達調節(jié)蛋白

X-box結合蛋白

調節(jié)蛋白的共表達對細胞生長和重組蛋白的表達起到了顯著的促進作用。Rajendra等人的研究表明，過表達X-box結合蛋白（XBP-1S）能夠使CHO細胞中幾種治療蛋白的產量增加15%至85%。此外，Cain等發(fā)現，過表達XBP-1S和內質網氧化還原酶（ERO1-La）的CHO-S細胞系相比對照組，其抗體產量增加了5.3至6.2倍。

miRNA

某些miRNA的共表達也可以提高重組蛋白的產量。Jadhav等人通過miRNA篩選發(fā)現，miR-17能夠促進CHO細胞的生長并提高蛋白生產力。Ohsfeldt等人的研究顯示，過表達Bcl-xL基因的CHO細胞在轉染表皮生長因子受體或成纖維生長因子受體3后，重組蛋白的表達量顯著增加，證明Bcl-xL的共表達可以提高蛋白產量。Zustiak等也發(fā)現，Bcl-xL共轉染的CHO細胞凋亡率降低，特異生產力提高，重組蛋白產量增加了約100%。

其它調節(jié)因子

此外，Budge等人發(fā)現，核苷酸二磷酸激酶A（NDPK-A）的共表達提高了CHO細胞的轉染效率，并且當NDPK-A與EBNA-1結合時，重組蛋白的瞬時表達顯著增加。Lee等人通過建立共表達EBNA-1和多瘤病毒大T抗原（PyLT）的CHO細胞，顯著提高了Fc-融合蛋白的表達量，qP比對照細胞高出22.9倍。Daramola等的研究也表明，EBNA-1與GS的共表達增強了CHO細胞中重組抗體的瞬時基因表達。

Roobol等人發(fā)現，瞬時過表達真核起始因子3（eIF3i）復合物可提高CHO-K1細胞中整體蛋白的合成速率約10%。此外，Vink等人描述了一種基于快速生長懸浮細胞系FreeStyle™ 293-F的優(yōu)化系統(tǒng)，通過與表達增強質粒的共轉染，在不到一周內獲得了高達400 mg/L的分泌抗體產量。這些研究表明，通過調節(jié)蛋白的共表達，能夠顯著改善重組蛋白的生產效率。

小結

哺乳動物細胞的瞬時基因表達（TGE）系統(tǒng)以其周期短、操作簡單的優(yōu)勢，成為重組蛋白生產的重要平臺，尤其適用于初步研究和快速篩選。TGE系統(tǒng)的核心組成包括細胞系、表達載體和培養(yǎng)基。通過細胞系的改造、載體工程的優(yōu)化、轉染條件的篩選，以及培養(yǎng)基配方和工藝流程的改進，TGE系統(tǒng)生成的重組蛋白的表達水平和質量得到了顯著提升。此外，共表達輔助基因，如XBP-1S、Bcl-xL等，進一步增強了蛋白的合成和分泌效率。

然而，盡管TGE系統(tǒng)具備多項優(yōu)勢，重組蛋白的表達仍然受到批次間差異、轉染效率波動等因素的影響，導致表達水平有待進一步提升。隨著組學技術（如基因組學、轉錄組學、蛋白質組學等）的發(fā)展，以及數據分析技術和人工智能的融合，更加精準、高效的TGE系統(tǒng)將為工業(yè)化重組蛋白的生產提供更可靠的解決方案。這些新興技術將推動TGE系統(tǒng)在大規(guī)模生產中更廣泛的應用，從而滿足生物制藥和研究領域對高效蛋白生產的需求。

參考文獻：

[1]Fu Y , Han Z , Cheng W ,et al.Improvement strategies for transient gene expression in mammalian cells[J].Applied Microbiology & Biotechnology, 2024, 108(1).DOI:10.1007/s00253-024-13315-y.

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