生命科學的快速發展，推動了生物制藥的崛起，生物制藥產業中包含非常多的技術，動物細胞培養技術即為其中之一，并在此行業中發揮著較大作用。細胞培養技術源于二十世紀初期，在世紀中期規模逐漸擴大，目前在生物制藥領域被廣泛應用，例如：利用此項技術生產單克隆抗體、細胞因子、酶、疫苗等生物制品。動物細胞培養技術的核心即為實現動物細胞的規?；囵B。

第一個基因工程藥物即為重組人胰島素上市翻開了現代生物技術制藥領域的一頁，至2000年歐美批準了84個生物技術藥物，在2001-2004年間又有近30個生物技術藥物被批準上市，近些年生物技術藥物正在以飛快的速度進入臨床試用階段，遠比低分子量化藥研發速度快，在醫藥領域中研發進展較迅速，生物制藥產業被認為是醫藥產業中的新興產業。

某些疾病在治療過程中會有一些特殊要求，生物技術制藥的生產體系逐漸從原核細胞表達系統發展到真核表達系統，鑒于哺乳動物細胞發酵工藝較原核生物復雜，但是其產物性質與人體更加相似、更加匹配，像有些相對重要的藥物卻只能在該系統中獲得具有功能性表達產物，已經成為很多治療和預防藥物受歡迎的表達系統。

1 生物制藥中哺乳動物細胞系統的作用

在哺乳動物細胞中表達外源基因是1952年開始的，主要采用葡聚糖技術進行全細胞基因組轉移，由于磷酸鈣基因轉移技術的出現和技術的日益完善，其作為選擇標記基因的使用，也加速了外源基因在哺乳動物細胞中表達的科研速度。至1975年代初。已經可以比較輕松的實現跨種屬的外源基因在乳動物細胞中表達的研究。較原核細胞中基因轉移技術的操作更加簡潔，相比原核發酵工藝較成熟，自然成為了生物技術藥物研發及生產的主要途徑，像我們在市場上用過的胰島素、干擾素和白細胞介素等都是使用原核基因表達系統獲得成功的。

作為人用生物技術藥物，因哺乳動物細胞表達后其生物學性質較原核細胞更接近人體天然產物，雖然其表大量相對比較低，可相對人體的免疫原性遠低于原核等其他系統的同類產品，已經成為目前生物技術產品重點研發的系統。對只有在哺乳動物細胞中才能得到表達并且用于人體的基因藥物的研發來說，哺乳動物細胞系統占據了比較重要位置。

2 大規模動物細胞培養技術的研究進展

哺乳動物細胞在生物制藥研發中的重要性舉足輕重，在產品研發等各個環節均獲得了較大進步。隨著使用的哺乳動物細胞種類在增多，最早的哺乳動物細胞是雜交瘤細胞，這是用于生物制藥中安全性較高的哺乳動物細胞。在單抗生產中必須選擇這種細胞，在藥品質量日益被重視的情況下，治療性單抗成了近幾年發展最快的生物技術藥物，知道1997,僅有2種治療性單克隆抗體在美國獲得了上市批準，而在近幾年期間內就有15種被批準，可見發展速度之快，研究人員也對其進行了深入了解。

基因工程技術構建的工程細胞株在生物制藥中不僅用于表達外源目的蛋白，同時也可以用于作為生物制藥過程中的輔助細胞，如用于基因治療產品制備輔助包裝細胞。將患者細胞經轉基因處理后回輸體內進行治療，是近些年轉基因細胞技術的另一個重要用途。不論那種用途其共性技術步驟都涉及到高效工程細胞系的構建。

哺乳動物細胞培養也需要注意以下一些問題：

（1）工程細胞培養方式

在進行構建工程細胞株時，大規模細胞進行藥物生產的需求，哺乳動物細胞大規模培養方式，上述均是需要大在工程細胞株構建時就需要設計好的。并且一些凋亡細胞能夠從反應器中外排對于大規模生產也是非常重要的。兩種常用的外源啟動子CMV和SV40需要細胞株能夠保持一定的生長速度，培養中的細胞大多數處于S期是可以提高細胞表達產物，并使得反應器循環良好。

（2）優化培養基

在細胞培養過程中，培養基的作用尤為重要，是大規模生產的物質基礎，蛋白、脂類、核酸、的合成均與其有密切關系，因此該項條件的優化是必要的。

（3）大規模培養的監控

大規模細胞培養培養過程中需要對細胞的生長速度、新陳代謝、凋亡速度進行監控。生產中DO2和培養溫度對于整個培養過程影響較大。大量研究數據表明，培養溫度下降2天后，使得S期的細胞數量明顯減少 ,細胞的新陳代謝活動緩慢，部分工程細胞的死亡程度降低。細胞培養過程的控制的本質是細胞生長、代謝、死亡速率的控制。溫度、溶氧對細胞的表達產物和細胞的生長、代謝和產物的結構具有顯著影響。實驗表明，溫度由37℃將至30℃后48H,S期細胞大幅度降低，G0/G1期細胞大量增加，與細胞生長速度有關的U比值同事下降，細胞凋亡推遲。細胞產生三磷酸腺苷的活動降低了50%,總的代謝水平明顯降低。對于某些產品如促紅細胞生成素，細胞的生長周期變長，一些可以水解蛋白的酶類釋放速度降低，提高了促紅細胞生成素的糖基化程度，可以使產品的比活得到提高。

3 展望

近年來，生物制藥產品的種類繁多，其中多數是由哺乳動物細胞表達的。最初生物藥物品種僅為表達的外源蛋白，目前已經發展成重包裝的完整病毒和具有治療功能的工程細胞株，但是還需要更好的發展和完善這些生物產品的分離技術。我國哺乳動物細胞在生物制藥方面奠定了堅實的基礎，在國內大型醫藥企業華北制藥集團實現了包括重組人促紅細胞生產素注射液、重組乙肝疫苗等產品的產業化生產，資源的妥善整合將使得我國生物制藥產業的發展取得長足進展。

參考文獻

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