本發(fā)明涉及一株無成瘤性MDCK細(xì)胞克隆株。
背景技術(shù):
MDCK細(xì)胞(Madin-Daby Canine Kidney Cells, MDCK)由Madin和Darby于1958年從美國Cocker Spaniel母曲架犬腎臟組織分離培育建立,由于其病毒感染效率高、增殖快,且不易變異,是公認(rèn)的適于流感病毒復(fù)制的3種細(xì)胞系之一。
流感(Influenza) ,是由甲(A) 、乙(B) 、丙(C) 三型流感病毒分別引起的急性呼吸道傳染病,常造成不同程度的流行,包括世界大流行、局部暴發(fā)流行及散發(fā)。禽流感(Bird Flu或Avian Influenza)是禽流行性感冒的簡稱,它是由甲型流感病毒的一種亞型(也稱禽流感病毒)引起的一種急性傳染病,也能感染人類,通常人感染禽流感死亡率約為33%。目前為止無論是流感還是禽流感未找到理想的治療藥物,疫苗接種仍是當(dāng)今防止疾病發(fā)生和流行最有效的手段。
我國流感疫苗和禽流感疫苗生產(chǎn)主要采用雞胚生產(chǎn)工藝,雞胚生產(chǎn)工藝存在生產(chǎn)周期長、操作繁瑣、工作量大、易污染等諸多缺陷,如遇禽流感大規(guī)模爆發(fā),雞胚的供應(yīng)也將存在很大問題。若采用傳代細(xì)胞生產(chǎn)疫苗的工藝將不受雞胚等天然因素的限制,且生產(chǎn)周期短,工藝簡單,如遇流感暴發(fā)會快速反應(yīng),短時間內(nèi)可提供大量疫苗產(chǎn)品。另外,貼壁型的傳代細(xì)胞可用生物反應(yīng)器微載體規(guī)?;囵B(yǎng),生產(chǎn)中可將細(xì)胞生長和病毒繁殖自動控制在最適條件范圍內(nèi),提高細(xì)胞密度和病毒滴度,實(shí)現(xiàn)大批次量、小批間差,產(chǎn)品具有更好的穩(wěn)定性和安全性,大量節(jié)省勞動力、生產(chǎn)場地和能源消耗,降低生產(chǎn)成本,與雞胚直接增殖病毒的工藝和轉(zhuǎn)瓶培養(yǎng)傳代細(xì)胞增殖病毒的工藝相比具有明顯優(yōu)勢。
目前國際上已有幾家企業(yè)已批準(zhǔn)利用MDCK細(xì)胞生產(chǎn)流感疫苗。荷蘭蘇威制藥公司(Solvay Pharmaceuticals)生產(chǎn)的流感病毒裂解疫苗Influvac?TC于2001年在荷蘭獲得批準(zhǔn)。諾華公司(Novartis Vaccines)經(jīng)過馴化獲得的MDCK細(xì)胞株生產(chǎn)的Optaflu?于2007年獲得了歐洲藥品審評署(EMEA)的批準(zhǔn),Optaflu?在歐盟27個成員國、冰島和挪威得到了廣泛的使用。Optaflu?的上市標(biāo)志著近50年流感疫苗生產(chǎn)史最重大的創(chuàng)新之一。Flucelvax?滅活疫苗(甲型流感病毒亞型和乙型流感病毒)于2012年11月獲得美國FDA批準(zhǔn)用于18歲以上成人流感預(yù)防接種。阿斯利康(AstraZeneca)旗下的MedImmune公司生產(chǎn)的4價減毒活疫苗Flumist?于2010年獲得美國FDA的批準(zhǔn)用于2-45歲人群接種。
MDCK細(xì)胞用于流感疫苗生產(chǎn)的主要爭議是因?yàn)槠渚哂谐闪鲂浴?005年11月16日疫苗和相關(guān)生物制品顧問委員會(VRBPAC)組織召開的會議討論了MDCK細(xì)胞作為細(xì)胞基質(zhì)用于流感疫苗生產(chǎn)的相關(guān)事宜,并且著重討論了MDCK細(xì)胞的成瘤性問題。會議期間諾華公司、荷蘭蘇威制藥公司、美國醫(yī)學(xué)免疫學(xué)公司分別做了MDCK細(xì)胞的研究報告。諾華公司的研究報告顯示無血清懸浮培養(yǎng)型MDCK細(xì)胞的成瘤性非常強(qiáng),10個細(xì)胞就可以對裸鼠成瘤,但是對該公司通過馴化獲得的MDCK細(xì)胞株33016-PF的研究顯示該細(xì)胞株對裸鼠不成瘤。荷蘭蘇威制藥公司的研究報告顯示MDCK細(xì)胞(CCL-34)母細(xì)胞(P56)接種的細(xì)胞量高于107細(xì)胞對裸鼠成瘤,建立的細(xì)胞庫細(xì)胞傳代至P98代時接種105細(xì)胞量就對裸鼠形成腫瘤。美國醫(yī)學(xué)免疫學(xué)公司生產(chǎn)流感疫苗使用的細(xì)胞是該公司自主研發(fā)獲得的無成瘤性MDCK貼壁細(xì)胞株,接種107細(xì)胞量對裸鼠不成瘤。目前,獲得無成瘤性MDCK細(xì)胞株仍是各國科研人員研究的重點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一株無成瘤性MDCK細(xì)胞克隆株。本發(fā)明對ATCC引進(jìn)的MDCK細(xì)胞(CCL-34)母細(xì)胞(P56)通過單細(xì)胞克隆、染色體分析和裸鼠接種篩選得到了無成瘤性的MDCK細(xì)胞克隆株,并在中國典型培養(yǎng)物保藏中心(CCTCC)進(jìn)行了保藏,保藏編號為:C2016151,分類命名:犬腎細(xì)胞MDCK-C65,保藏日期為:2016年7月27日,保藏地址為:湖北省武漢市武昌區(qū)八一路299號武漢大學(xué)。
本發(fā)明的第一個目的是提供無成瘤性MDCK細(xì)胞克隆株,所述無成瘤性MDCK細(xì)胞克隆株保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中心,分類命名:犬腎細(xì)胞MDCK-C65,保藏編號為:C2016151。
本發(fā)明的第二個目的是提供無成瘤性MDCK細(xì)胞克隆株在流感疫苗生產(chǎn)中的應(yīng)用。
作為優(yōu)選,所述MDCK細(xì)胞克隆株作為細(xì)胞基質(zhì)用于流感疫苗生產(chǎn)。
作為優(yōu)選,將MDCK細(xì)胞克隆株接種動物后,所述MDCK細(xì)胞克隆株對接種動物不成瘤。
本申請人通過單細(xì)胞克隆培養(yǎng)和篩選,得到了一株無成瘤性的MDCK細(xì)胞株(分類命名:犬腎細(xì)胞MDCK-C65,保藏編號C2016151),為我國開展流感疫苗的相關(guān)研究和生產(chǎn)提供無成瘤性的細(xì)胞株。
附圖說明
附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解,并且構(gòu)成說明書的一部分,與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
圖1為MDCK單細(xì)胞克隆生長過程;其中,A.第9天,B.第13天;
圖2為MDCK細(xì)胞;其中,A.未克隆的MDCK細(xì)胞,B.MDCK-C65,C.MDCK-C72,Aa.培養(yǎng)前24h有島樣和似成纖維狀,Ab.培養(yǎng)48h呈較致密的上皮型,Ba.培養(yǎng)24h似成纖維狀,Bb.培養(yǎng)48h呈致密的上皮型,Ca.培養(yǎng)48h呈島樣生長,Cb.培養(yǎng)96h呈致密的上皮型.10X;
圖3為MDCK細(xì)胞染色體數(shù)量分布比例圖;
圖4為活細(xì)胞接種裸鼠觀察結(jié)果;其中,A.陽性對照Hela細(xì)胞,B.陰性對照MRC-5細(xì)胞,C.MDCK-C65。
具體實(shí)施方式
以下的實(shí)施例便于更好地理解本發(fā)明,但并不限定本發(fā)明。下述實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)方法,如無特殊說明,均為常規(guī)方法。下述實(shí)施例中所用的試驗(yàn)材料,如無特殊說明,均為市售。
實(shí)施例1
1.材料
1.1 MDCK細(xì)胞株(CCL-34),2011年2月21日從ATCC引進(jìn),引進(jìn)時細(xì)胞代次為P56,在ATCC的保藏號:58860056。在本實(shí)驗(yàn)室傳代培養(yǎng)10代(P66)時建庫保存,入庫編號為GsAcc2B000009057。裸鼠成瘤結(jié)果為6/10(即試驗(yàn)的10只裸鼠中有6只長出腫瘤)。
1.2 DMEM(H)培養(yǎng)基,貨號:BGLM-101.01,批號20150128、20160615,蘭州百靈生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)。使用時加10%胎牛血清(體積百分?jǐn)?shù))。
1.3胎牛血清,批號:20150715,蘭州百靈生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)。
1.4 0.25%胰蛋白酶(含EDTA),批號:20150715、20151228,蘭州百靈生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)。
1.5 D-PBSA(無鈣鎂離子),批號:20150312,蘭州百靈生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)。
1.6 U型96孔細(xì)胞培養(yǎng)板:批號140029,貨號163320;
24孔細(xì)胞培養(yǎng)板:批號7193630,貨號142475;
均為Thermo公司生產(chǎn)。
1.7 細(xì)胞培養(yǎng)瓶
T25貨號:430639,批號:12814601;
T75貨號:430641,批號:08514601;
T225貨號:431081,批號:28913010;
均為corning公司生產(chǎn)。
1.8 凍存管1.5ml(貨號:5000-1020,批號1115432,ThermoFisher公司生產(chǎn))。
1.9 BALB/c裸鼠(4-7周齡)雌鼠,北京維通利華試驗(yàn)動物技術(shù)有限公司,在甘肅中醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動物中心飼養(yǎng)。
1.10 對照細(xì)胞
Hela細(xì)胞和MRC-5細(xì)胞,均為甘肅省動物細(xì)胞工程技術(shù)研究中心保藏。
2 主要儀器設(shè)備
2.1生物顯微鏡(CKX-41,日本,OLYMPUS)。
2.2 CO2培養(yǎng)箱(3111,美國,ThermoFisher)。
2.3 細(xì)胞計(jì)數(shù)儀(CASY TT,美國,INNOVATIS)。
2.4其它設(shè)備:各種規(guī)格的移液器。
3.方法
3.1細(xì)胞復(fù)蘇培養(yǎng)
按常規(guī)方法在38-39℃水浴中快速解凍細(xì)胞,用10ml DMEM(H)培養(yǎng)基懸浮后1000rpm離心5min。棄上清用20ml DMEM(H)培養(yǎng)基將細(xì)胞轉(zhuǎn)移至75cm細(xì)胞培養(yǎng)瓶中,置37℃,5%CO2的細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)至生長單層。
3.2單細(xì)胞懸液制備
采用有限稀釋法制備單細(xì)胞懸液。
3.2.1取生長至單層的MDCK細(xì)胞,倒掉培養(yǎng)瓶中的培養(yǎng)基,加入 10ml 的 PBS 輕輕搖動清洗,共清洗兩遍;
3.2.2加入5ml 的0.25%胰蛋白酶,在37℃下進(jìn)行消化細(xì)胞至細(xì)胞變圓,棄去胰酶;
3.2.3加入10ml DMEM(H)培養(yǎng)基,吹打細(xì)胞至完全分散,于1000rpm離心10min;
3.2.4離心完畢后,將上清液倒掉,加入DMEM(H)培養(yǎng)基 10ml,將細(xì)胞重新均勻懸浮后計(jì)數(shù);
3.2.5細(xì)胞稀釋方法:細(xì)胞計(jì)數(shù)濃度→10×104/ml→1×104/ml→1×103/ml,吸取1×103/ml細(xì)胞100μl至20ml DMEM(H)培養(yǎng)基中混合均勻,即每200μl中約含1個細(xì)胞。
3.3單細(xì)胞培養(yǎng)
用12道移液器將上述稀釋好的單細(xì)胞懸液加到U型96孔細(xì)胞培養(yǎng)板中,每孔加200μl,即每孔加1個細(xì)胞,共加5塊培養(yǎng)板,并于 37℃,5%CO2的細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。培養(yǎng)2h后取出細(xì)胞板,在顯微鏡下逐孔觀察,標(biāo)記出只有1個細(xì)胞的孔,再放回培養(yǎng)箱繼續(xù)培養(yǎng)。每天觀察只接種了一個細(xì)胞的孔內(nèi)的生長情況,并在培養(yǎng)第4d和8d對單細(xì)胞孔各換液一次,換液量每孔200μl。
3.4單克隆細(xì)胞株的挑選
3.4.1單細(xì)胞培養(yǎng)至11-13d時,每天用顯微鏡觀察單細(xì)胞孔中的生長情況,依據(jù)細(xì)胞長勢和形態(tài)挑選優(yōu)勢克隆株40株分別進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng),此時優(yōu)勢株細(xì)胞可覆蓋接種孔低面40%以上的生長面。在傳代擴(kuò)大培養(yǎng)期間可淘汰生長不良的細(xì)胞株。
3.4.2細(xì)胞擴(kuò)大培養(yǎng)
(1)挑選的單克隆細(xì)胞株每次培養(yǎng)操作時要逐孔依次進(jìn)行,防止細(xì)胞間交叉污染,如同時操作多個孔,有細(xì)胞間交叉污染的風(fēng)險。從第一次傳代的先后順序編號,依次為MDCK-C51、MDCK-C52……MDCK-C90。
(2)從96孔培養(yǎng)板到24孔培養(yǎng)板擴(kuò)大培養(yǎng)
用移液器吸掉孔內(nèi)的培養(yǎng)基,每次加入200μl PBS,用移液器輕輕吹洗兩下,吸去PBS,共吹洗兩次。每孔加入0.25%胰蛋白酶50μl,置于培養(yǎng)箱消化,從第5min起,每隔1min取出在顯微鏡下觀察消化情況,直到細(xì)胞完全變圓并有輕微脫落感時,輕輕吸去上層胰酶,加入100μl的DMEM(H)培養(yǎng)基,再輕輕吹打幾次使細(xì)胞完全懸浮后轉(zhuǎn)移至24孔細(xì)胞培養(yǎng)板,置37℃,5% CO2的培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)。1孔96孔培養(yǎng)板中的細(xì)胞傳代至24孔培養(yǎng)板的1孔,24孔培養(yǎng)板培養(yǎng)時每孔加1mlDMEM(H)培養(yǎng)基。每天觀察24孔培養(yǎng)板中的生長狀況,待細(xì)胞長成單層細(xì)胞時繼續(xù)擴(kuò)大培養(yǎng)(需要48h-72h)。
(3)從24孔到T25細(xì)胞培養(yǎng)瓶擴(kuò)大培養(yǎng)
依照(2)的方法,清洗用PBS每次加1ml,消化用0.25%胰蛋白酶每孔加0.5ml,用10mlDMEM(H)培養(yǎng)基傳代至T25細(xì)胞培養(yǎng)瓶至生長成單層細(xì)胞(需要72h-120h)。
(4)從T25細(xì)胞培養(yǎng)瓶到T75細(xì)胞培養(yǎng)瓶擴(kuò)大培養(yǎng)
依照(3)的方法,清洗用PBS每次加10mlPBS,消化用0.25%胰蛋白酶每瓶加5ml,用40ml DMEM(H)培養(yǎng)基傳代至2個T75細(xì)胞培養(yǎng)瓶中,每瓶20ml,培養(yǎng)至細(xì)胞成致密單層(需要48h-96h)。
3.4.3單克隆細(xì)胞株原始細(xì)胞庫的建立
(1)根據(jù)培養(yǎng)過程中細(xì)胞的長勢和形態(tài)情況,挑選優(yōu)勢克隆株進(jìn)行保種凍存。
(2)按上述3.4.2(3)方法消化成單細(xì)胞懸液,消化T75細(xì)胞培養(yǎng)瓶中的細(xì)胞時清洗用PBS每次加20ml,消化用0.25%胰蛋白酶每瓶加10ml。每瓶用10ml培養(yǎng)液懸浮后兩瓶細(xì)胞合并計(jì)數(shù),于1000rpm離心10min后棄上清。
(3)用細(xì)胞凍存液重新懸浮離心后的細(xì)胞并調(diào)整細(xì)胞濃度為1-2×106個/ml,每支凍存管按1ml分裝,貼標(biāo)簽后按常規(guī)方法在液氮中保存,標(biāo)簽要標(biāo)記細(xì)胞編號、細(xì)胞株名稱、克隆株號、細(xì)胞代次和凍存日期等信息,建立原始細(xì)胞庫,保存種子細(xì)胞。
細(xì)胞凍存液由以下體積百分?jǐn)?shù)的各組分組成:10%DMSO(二甲基亞砜)+20%胎牛血清+70%DMEM培養(yǎng)基。
3.4.4單克隆細(xì)胞株染色體數(shù)測定
依照3.1的方法分別復(fù)蘇原始細(xì)胞庫的細(xì)胞各1支,按哺乳動物細(xì)胞染色體常規(guī)分析方法,制備染色體標(biāo)本,每株克隆株細(xì)胞統(tǒng)計(jì)50個以上處于中期分裂相細(xì)胞的染色體數(shù)量,并統(tǒng)計(jì)染色體數(shù)量處于78±2的細(xì)胞占的數(shù)量(MDCK細(xì)胞來源于犬腎,犬類的正常染色體數(shù)為78條)。
3.4.5單克隆細(xì)胞株的成瘤性初步檢查
選取染色體眾數(shù)(78±2)大于80%的單克隆細(xì)胞株,依照3.1的方法復(fù)蘇培養(yǎng),按照《中華人民共和國藥典》(2015年版三部)“生物制品生產(chǎn)檢定用動物細(xì)胞基質(zhì)制備及檢定規(guī)”的附錄二進(jìn)行成瘤性檢查(每只裸鼠接種1.0×107個活細(xì)胞)。
3.4.6無成瘤性細(xì)胞株的主細(xì)胞庫建立、復(fù)檢和保藏
(1)依照3.1的方法,從單克隆細(xì)胞株原始細(xì)胞庫中復(fù)蘇1支初步檢查不成瘤的單克隆細(xì)胞株接種到1個T75細(xì)胞培養(yǎng)瓶培養(yǎng),并按照1個T75→2個T225→8個T225的比例擴(kuò)大培養(yǎng)后凍存,建立主細(xì)胞庫。凍存方法同3.4.3,其中,在T225細(xì)胞培養(yǎng)瓶細(xì)胞清洗每次加50mlPBS,消化用0.25%胰蛋白酶每瓶加20ml。
(2)依照3.1的方法復(fù)蘇主細(xì)胞庫的細(xì)胞1支,按照《中華人民共和國藥典》(2015年版三部)“生物制品生產(chǎn)檢定用動物細(xì)胞基質(zhì)制備及檢定規(guī)”的附錄二進(jìn)行成瘤性復(fù)查(每只裸鼠接種1.0×107個活細(xì)胞)。
(3)取成瘤性復(fù)查仍不成瘤的MDCK單克隆細(xì)胞株主細(xì)胞庫中的細(xì)胞,用加干冰的包裝快運(yùn)至中國典型培養(yǎng)物保藏中心(武漢)進(jìn)行保藏。
4結(jié)果
4.1 通過單細(xì)胞克隆培養(yǎng)和篩選,最后選擇了7株優(yōu)勢細(xì)胞株建立了原始細(xì)胞庫,均呈上皮型細(xì)胞,編號分別為:MDCK-C54、MDCK-C59、MDCK-C60、MDCK-C65、MDCK-C66、MDCK-C71和MDCK-C72。其中,MDCK-C72在每代培養(yǎng)前48h呈島樣生長,生長速度較慢,1:6的分瓶比例傳代時72-96小時才能形成致密單層。其它六株為生長速度較快,培養(yǎng)前期似成纖維狀,1:6的分瓶比例傳代時48-72小時可形成致密單層。兩類細(xì)胞形成致密單層后,形態(tài)無明顯區(qū)別。凍存的細(xì)胞活力均好,胎盤藍(lán)染色后鏡下很少看到死細(xì)胞,細(xì)胞凍存信息見下表1。
表1.單克隆細(xì)胞株的凍存信息表
54.2單克隆細(xì)胞的染色體數(shù)量78條所占的比例在29.2-85%,78±2條所占比例在45.5-90%,其中,MDCK-65株染色體78條和78±2條所占比例最高,分別為85%和90%;其次是MDCK-72株分別為65.4%和84.6%;其余5株78條和78±2條最高為34.9%和58.3%。未克隆的MDCK細(xì)胞染色體78條和78±2條為54.5%和77.3%。統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2。
表2.單克隆細(xì)胞株染色體統(tǒng)計(jì)結(jié)果表
4.3 成瘤性初步檢查
對染色體數(shù)(78±2)大于80%的MDCK-C65和MDCK-C72兩株細(xì)胞進(jìn)行初步成瘤性檢查,裸鼠成瘤結(jié)果分別為0/10和1/10。
表3 成瘤性初步檢查結(jié)果
4.4無成瘤性細(xì)胞株的主細(xì)胞庫建立、復(fù)檢和保藏
4.4.1從單克隆細(xì)胞株原始細(xì)胞庫中復(fù)蘇1支成瘤性初步檢查不成瘤的MDCK-C65株細(xì)胞,經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)后凍存500支,細(xì)胞密度為:1.91×106個/ml,凍存活力:99.5%(胎盤藍(lán)染色后鏡下很少看到死細(xì)胞),建立了主細(xì)胞庫。
4.4.2 從單克隆細(xì)胞株主細(xì)胞庫中復(fù)蘇1支MDCK-C65株,進(jìn)行成瘤性復(fù)檢,結(jié)果為:0/10,再次證明該細(xì)胞株不具有成瘤性。
表4 成瘤性復(fù)檢結(jié)果
4.4.3從單克隆細(xì)胞株主細(xì)胞庫中取MDCK-C65株,用加干冰的包裝快運(yùn)至中國典型培養(yǎng)物保藏中心(CCTCC)進(jìn)行保藏,分類命名:犬腎細(xì)胞MDCK-C65,保藏編號:C2016151,保藏日期為:2016年7月27日,保藏地址為:湖北省武漢市武昌區(qū)八一路299號武漢大學(xué)。
經(jīng)實(shí)驗(yàn),本發(fā)明的細(xì)胞株犬腎細(xì)胞MDCK-C65是貼壁培養(yǎng)型。
最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。