昆蟲細胞桿狀病毒載體表達系統(tǒng)是一種真核表達系統(tǒng),可以在昆蟲細胞中表達真菌、細菌、病毒和植物在內的多種外源基因。粉紋夜蛾H5(high five)細胞系、草地貪夜蛾卵巢細胞系(sf21),或由sf21細胞克隆得到的sf9細胞都是在生物制品領域中常用的昆蟲細胞,通常用于使用桿狀病毒載體表達系統(tǒng)的重組蛋白表達。
作為地球上生物多樣性較高的種群之一,昆蟲細胞有許多特化的器官和系統(tǒng),在顯微鏡下昆蟲細胞為晶瑩透亮、大小均一的圓形細胞,使用含有或不含有血清培養(yǎng)基可在體外進行懸浮培養(yǎng)及貼壁培養(yǎng),但是體外培養(yǎng)的昆蟲細胞容易受PH、溶氧量、培養(yǎng)液成分、濃度、代謝產物及細胞本身的生化代謝等外界環(huán)境的影響。從親代粉紋夜蛾胚胎細胞系分離得到的克隆——High Five細胞系,是一種應用于桿狀病毒載體表達系統(tǒng)的表達重組蛋白的細胞株,它具有細胞數(shù)目倍數(shù)少于24h、貼壁生長良好、能夠懸浮培養(yǎng)于無血清培養(yǎng)基中和比在sf9細胞中蛋白表達量要高5~10倍等特點。
有研究者檢測了High Five昆蟲細胞系對BALB/c裸鼠致瘤性情況,以確保其作為疫苗生產細胞株的安全性[1]。裸鼠成瘤實驗是腫瘤研究中常規(guī)的動物實驗,可以采用免疫缺陷型小鼠如裸鼠來作為移植瘤模型的載體,通過對該小鼠的注射腫瘤細胞,使其成瘤,觀察流體的生長來判斷其生物學變化。美迪西根據(jù)客戶的需求提供各種有效的動物模型,用來檢測藥物的有效性。實驗動物有非人類靈長動物、狗、小鼠、大鼠、家兔、豚鼠、裸鼠等各種種類。目前,已經(jīng)建立多個有效動物腫瘤模型,并經(jīng)過多方驗證和長期實踐考驗。
研究者將裸鼠隨機分為 5 組,分別為High Five基礎細胞庫細胞試驗組、High Five最高限制代次細胞試驗組、HEp-2細胞陽性對照組、CEF細胞陰性對照組和不作任何處理的空白對照組,用細胞懸液背部皮下接種裸鼠[1]。3周和12周后對裸鼠解剖及病理組織學檢查,其是否有腫瘤形成。研究結果發(fā)現(xiàn)陽性對照HEp-2細胞組裸鼠接種后3周注射部位形成結節(jié),病理組織學檢查為鱗狀細胞癌;陰性對照CEF細胞組和High Five細胞組均無結節(jié)形成,接種后12周經(jīng)解剖用病理組織學檢查,均無腫瘤形成。結果發(fā)現(xiàn)基礎代次和最高限制代次High Five細胞均不具有致瘤性,可安全地應用于疫苗生產。
還有研究者利用桿狀病毒-昆蟲表達系統(tǒng)成功制備了具有一定促凝血活性的重組人凝血/因子rhFⅧ,為人凝血/因子Ⅷ進一步的開發(fā)及應用奠定了基礎[2]。研究者克隆了人凝血/因子Ⅷ(rhFⅧ)基因cDNA,利用bac-to-bac桿狀病毒表達系統(tǒng)制備具有高凝血活性rhFⅧ。方法是利用PT-PCR和overlap PCR技術擴增人FⅧ基因,亞克隆至轉移載體pFastBac HTB,進一步轉化至感受態(tài)細菌DH10Bac(含穿梭載體Bacmid)中,同源轉座、氨芐青霉/素及藍白斑篩選陽性克隆質粒Bacmid/rhFⅧ;PCR法鑒定重組質粒后轉染昆蟲細胞Sf9;利用病毒感染High five細胞進行蛋白表達,通過SDS-PAGE、Western blot及凝血活性檢測方法分析蛋白表達。
結果完成了rBac-rhFⅧ重組桿狀病毒的制備,實現(xiàn)了rhFⅧ在昆蟲細胞中的重組表達,rhFⅧ相對分子質量為184 kDa左右,SDS-PAGE和Western blot檢測結果與預期一致,同時具有良好的促凝血作用。
High Five細胞不僅僅是昆蟲細胞,它還可以作為桿狀病毒載體表達系統(tǒng)的常用細胞系。而目前對于桿狀病毒載體表達系統(tǒng)的研究及應用也是生物技術的重要領域,應用該系統(tǒng)表達外源基因,不僅經(jīng)濟高效,而且可能提供一條新的技術途徑。