中国仓鼠及其卵巢细胞系（CHO）的基因组图谱研究

中国仓鼠卵巢（CHO）细胞是生物制药领域的首选生产宿主，广泛用于治疗性蛋白质、抗体和激素的开发。然而，不同 CHO 细胞系之间的遗传异质性给系统研究和工程化改造带来了挑战。在发表于《自然·生物技术》（Nature Biotechnology）的最新研究中，我们发布了 2.4 Gb 的中国仓鼠（Cricetulus griseus）参考基因组草图，并对六种 CHO 细胞系进行了对比分析。该研究为基于 CHO 细胞的生物工艺提供了统一的基因组参考标准，并揭示了影响细胞功能和蛋白质产量的关键突变差异。

主要发现

• 中国仓鼠基因组组装与注释：
  • 我们组装了高质量的 2.4 Gb 参考基因组，鉴定出 24,044 个基因，为 CHO 细胞研究奠定了基础。
  • 通过光学图谱（Optical mapping）和转录组测序证实了高度的序列准确性，完善了基因注释和调控元件的识别。
• CHO 细胞系的比较基因组学研究：
  • 对 6 种 CHO 细胞系进行重测序，发现了 370 多万个 SNPs、551,240 个小片段插入/缺失（indels）以及 7,063 个拷贝数变异（CNVs）。
  • 检测到多个功能基因缺失，包括凋亡调节基因，这些缺失直接影响生物工艺过程中细胞的存活率。
• 生物药生产中的代谢途径与遗传适应：
  • 鉴定出关键的糖基化途径基因，这对于治疗性蛋白质的稳定性和活性至关重要，为 CHO 细胞系的工程化改造提供了指导。
  • 观察到凋亡相关基因的表达转变，其中 CHO 细胞中的抗凋亡途径显著上调，这支持了高密度细胞培养的生命力。

研究感悟

该项目是与加州大学圣迭戈分校（UC San Diego）合作完成的，重点在于中国仓鼠与 CHO 细胞系之间的基因组组装及对比分析。我们的合作伙伴是生物制药工程领域的专家，在药物相关基因和通路方面拥有深厚的造诣。这篇论文中的代谢途径图表非常出色，直观地展示了对于基于 CHO 细胞的药物生产至关重要的关键生化交互作用。

研究全文可通过 Nature Biotechnology 在线访问。