據報道，目前每年都會有(yǒu)20%的人感染流感病毒，接種流感疫苗是抵禦病毒的有(yǒu)效防範措施。

傳統的流感疫苗采用(yòng)将流感病毒株接種到雞胚，經培養、收獲病毒液，病毒滅活、純化等步驟制成。這種工(gōng)藝路線(xiàn)成本相對較高，而且污染微生物(wù)的風險較高，對接種者有(yǒu)可(kě)能(néng)引起過敏反應。因而，利用(yòng)哺乳動物(wù)細胞作(zuò)為(wèi)細胞基質(zhì)生産(chǎn)疫苗是另外一種選擇，有(yǒu)利于迅速實現規模化生産(chǎn)。

2012年，美國(guó)FDA批準Flucelvax作(zuò)為(wèi)第一個哺乳動物(wù)細胞（MDCK）生産(chǎn)的美國(guó)流感疫苗。

對于疫苗生産(chǎn)來說，如何優化工(gōng)藝，最大程度的提高産(chǎn)能(néng)，降低生産(chǎn)成本，一直是永恒的話題。除了優化下遊的步驟，是否有(yǒu)可(kě)能(néng)從上遊細胞入手，通過改變關鍵基因獲得産(chǎn)病毒能(néng)力更高的MDCK細胞株？

ATCC把目标鎖定在了STAT1基因。

STAT1蛋白是細胞幹擾素抗病毒應答(dá)的重要分(fēn)子。ATCC通過CRISPR/Cas9 基因編輯技(jì )術成功敲除MDCK STAT1基因，開發了一個新(xīn)的細胞模型MDCK.STAT1KO (ATCC® CCL-34-VHG)。

實驗證明基因編輯後的細胞沒有(yǒu)STAT1蛋白表達，與親本細胞系相比，病毒産(chǎn)生能(néng)力明顯增加，接種甲型流感（H1N1；ATCC®VR-1736™)後，病毒滴度提高了30倍。

圖1. 甲型流感（H1N1；ATCC®VR-1736™) 接種 STAT1-KO-MDCK 細胞實驗結果。（A）MDCK WT 親本和 MDCK.STAT1 型 KO 細胞，接種甲型流感，48小(xiǎo)時後收集細胞上清液。綠色-抗流感病毒染色，藍色-核染色。（B）感染甲型流感病毒48小(xiǎo)時後細胞上清液的TCID50值。（C） RT-PCR法定量檢測感染48小(xiǎo)時後甲型流感病毒基因組拷貝數。

圖2. STAT1-KO-MDCK 細胞特征。（A）MDCK.STAT1KO 細胞 STAT1 基因測序結果證實STAT1基因斷裂。（B）測序結果顯示，MDCK.STAT1KO 細胞是一個雜合子。一條等位基因存在單一堿基插入，另一個等位基因存在4堿基的缺失。（C）WB結果顯示，無論是低代次還是高代次， MDCK.STAT1KO 細胞都沒有(yǒu) STAT1  蛋白表達。

圖3. STAT1-KO-MDCK 細胞無 Cas9/CMV 基因序列的整合。

圖4. STAT1-KO-MDCK 細胞，未發現脫靶效應導緻的非靶向突變。

改良後的MDCK細胞（MDCK.STAT1KO (ATCC® CCL-34-VHG)）大大提高了病毒生産(chǎn)滴度，穩定的STAT1敲除基因型，無Cas9/CMV 基因序列的整合，無脫靶導緻的突變。以上特征使得該細胞成為(wèi)基礎研究、病毒疫苗生産(chǎn)的一個優質(zhì)細胞模型。