杆状病毒表达系统（Baculovirus expression system，BVES）是以杆状病毒作为外源基因载体，以昆虫细胞作为宿主进行外源蛋白生产的真核表达系统。

BVES具有易于规模化生产、培养成本低、宿主残留对脊椎动物的生物安全性高等优势，近年来陆续被研究用于生产重组蛋白、rAAV载体、亚单位疫苗（如病毒样颗粒（VLP）疫苗）等， 在生物制品重组蛋白表达领域已有广泛的运用。

杆状病毒的宿主细胞为昆虫细胞，应用较广的昆虫细胞系主要有2种：草地夜蛾细胞系（Spodopteraugerda cell line，Sf），常用Sf21及其分离株Sf9细胞；粉纹夜蛾细胞系（Trichoplusia ni cell line，Tn），常用商品化的High Five™（Hi5）细胞。其中，Sf9细胞更适合于重组病毒扩增及包装，主要用于三个领域，即：生产重组蛋白、rAAV载体和疫苗。

Sf9细胞系的优势：

与其他细胞系相比，Sf9细胞系在生物制品生产方面具有其独特优势：

1.生产重组蛋白：

由于Sf9细胞既可以进行悬浮培养，也可以进行贴壁培养，且在无血清培养基中生长良好，故可作为一种常用的大规模培养生产重组蛋白的细胞系。

2.生产rAAV载体：

通过穿梭载体灵活装载外源基因的片段，在细菌内高效重组到杆状病毒基因组上，再将抽提出的重组杆状病毒基因组DNA转染Sf9昆虫细胞，产生有感染活性的重组杆状病毒。与在哺乳动物细胞中一样，Sf9细胞能对蛋白进行翻译后修饰，保留蛋白的生物学功能。杆状病毒多角体蛋白启动子或p10启动子的活性使其能够高水平表达Rep、Cap蛋白，结合Sf9细胞能够无血清悬浮培养的优势，容易实现rAAV载体的扩大规模生产。以Sf9为宿主细胞的杆状病毒生产系统是目前最大规模的rAAV生产系统。

3.生产疫苗：

有文献表明，Sf9系统产生的病毒样颗粒水平是HEK293系统的35倍，且Sf9-VLPs 具有更高的总血凝素活性，并且通常在形态和大小上更均匀。

Sf9细胞系在生物制品领域的应用:

国际上已有Sf9细胞基质流感疫苗批准上市，如Protein Sciences Corporation生产的FluBlok^®四价流感疫苗等（见表1），另外还有一系列Sf9细胞系参与的生物制品正处于临床试验阶段（见表2）。国内尚未有Sf9细胞基质疫苗类产品正式获批上市，据了解，目前四川大学华西医院正在进行由Sf9细胞表达新型冠状病毒RBD蛋白疫苗研发工作。

表1. 已获批上市的Sf9细胞系生物制品

表2. 临床试验阶段的Sf9细胞系生物制品（以疫苗为例）

Sf9宿主细胞残留核酸限量要求：

在不损害产品效力的前提下，某些产品中的宿主细胞残留DNA（rHCD）可能很难达到每剂量10 ng以内的限量要求，因此工艺过程将采取使用β丙内酯（BPL）等DNA烷化剂的方法来改变残留宿主DNA以降低风险，但仍有可能残留宿主DNA及其片段。

为控制产品质量，需要对其宿主细胞残留DNA及其片段进行监测。基于此，监管机构和法规提倡对生物制品进行个案风险评估，即同时考虑宿主细胞的特性，生物制品的预期用途，制造过程（包括灭活步骤）对残留DNA的片段大小、数量和生物活性的影响等（见表3）。

表3.国内外监管机构对残留DNA片段检测要求

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针对Sf9相关生物制品，湖州申科自主研发了Sf9&AcNPV残留DNA检测试剂盒（多重 PCR-荧光探针法）及配套前处理检测试剂，并进一步推出Sf9残留DNA片段分析检测试剂盒(PCR-荧光探针法)，实现相关产品sf9残留宿主DNA及片段“一站式”检测的快速放行需求。

表4.产品信息

Sf9残留DNA片段分析检测试剂盒

利用PCR荧光探针法原理，设计了四种不同的扩增片段（87bp、118bp、225bp、500bp），可用于定量分析检测各种生物制品的中间品、半成品和成品中Sf9宿主细胞DNA残留片段大小。检测快速，专一性强，性能可靠，最低检测限可以达到fg水平。与SHENTEK^®宿主细胞残留DNA样本前处理试剂盒配套使用，可准确定量样本中Sf9残留DNA片段大小分布（性能参数详见表6）。

表6. Sf9残留DNA片段分析检测试剂盒性能