最新进展：盘点蛋白表达平台与病毒抗原生产的挑战

• 翻译后修饰是“刚需”：很多病毒抗原是糖蛋白，需要正确的糖基化、二硫键等修饰才能折叠成 “活性形态”。

• 平衡“有效性”与“可生产性”：理想的抗原要兼顾免疫原性（能激发免疫）、安全性（不引发副作用）和可扩展性（能大规模生产）。

针对病毒抗原生产的挑战性，探讨了当前 7 类不同的蛋白表达系统及其在病毒抗原表达中的应用，不同表达系统在病毒抗原生产中各显神通，也各有局限。

以大肠杆菌为代表的细菌系统，是最经典的表达平台之一： 操作简单、生长快、成本低，还能快速规模化生产。但缺点也明显：缺乏真核生物的翻译后修饰机制（糖基化等）；表达产物易形成不溶性包涵体，需复杂的复性步骤；需处理细菌可能残留的内毒素以保证安全性。大多数病毒糖蛋白分子量较大（超过 60 kDa），难以通过大肠杆菌进行有效表达，目前它更适合生产无修饰的小型抗原。

利用杆状病毒感染昆虫细胞（如草地贪夜蛾细胞）的系统，生产病毒样颗粒（VLP）。它能进行部分翻译后修饰，并高效组装 VLP。不过昆虫细胞的糖基化有所不足，可能影响抗原的免疫原性；而且细胞培养成本不低，每次生产都需要重新制备病毒，流程较繁琐。好在科学家通过基因改造，让昆虫细胞能生产 “人源化” 糖蛋白，正在弥补这一短板。

以CHO细胞、HEK293细胞、NS0细胞为代表的哺乳动物系统，是目前最 常用的的平台之一 ：具有良好的人体细胞的翻译后修饰，生产的抗原结构和天然病毒蛋白几乎一致。但细胞培养需要大量培养基，成本相对较高，有瞬转和稳转之分。对于需要精准糖基化的复杂抗原，它是不可替代的选择。

酵母是单细胞真核生物，兼顾了细菌的低成本和真核生物的修饰能力。能够高效生产分泌型重组蛋白质，速度快、培养成本低。但酵母会表达多种蛋白酶，可能导致蛋白质降解，同时存在高甘露糖基化，可能引发不必要的免疫反应而限制了部分病毒抗原的应用。

莱茵衣藻、三角褐指藻等藻类，是近年兴起的 “绿色平台”：光合效率高、培养成本极低，还能直接冻干储存（无需冷链），很适合偏远地区使用。但藻类的短板也很突出：叶绿体中无法进行糖基化，核表达的蛋白产量低；而且相关技术还在研发阶段，暂无获批疫苗，距离实际应用还有一段路。

烟草、玉米、水稻等植物，是 “低成本规模化” 的代表：种植成本低、生长快，还能生产口服、注射疫苗。但植物特有的糖链可能引发人体过敏，而且植物的蛋白表达水平低，纯化难度大。目前它更适合生产兽用疫苗或口服疫苗，人用疫苗还需进一步优化。

无细胞系统不依赖活细胞，直接用细胞提取物（如大肠杆菌、小麦胚芽提取物）进行转录翻译，堪称 “应急利器”：生产周期短（仅 24-72 小时），还能生产对细胞有毒性的蛋白。但它的产量较低（通常微克级），无法满足大规模疫苗生产；而且真核无细胞系统的修饰能力有限，目前更多用于科研和应急，暂未用于商业化疫苗生产。

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