免疫细胞储存
干细胞储存
当前位置:首页>>知了新闻>>干细胞知识

干细胞储存及使用检测的几个要素

一、干细胞制剂的检验

1.干细胞制剂质量检验的基本要求

为确保干细胞治疗的安全性和有效性,每批干细胞制剂均须符合现有干细胞知识和技术条件下全面的质量要求。制剂的检验内容,须在本指导原则的基础上,参考国内外有关细胞基质和干细胞制剂的质量控制指导原则,进行全面的细胞质量、安全性和有效性的检验。同时,根据细胞来源及特点、体外处理程度和临床适应证等不同情况,对所需的检验内容做必要调整。另外,随着对干细胞知识和技术认识的不断增加,细胞检验内容也应随之不断更新。

针对不同类型的干细胞制剂,根据对输入或植入人体前诱导分化的需求,须对未分化细胞和终末分化细胞分别进行必要的检验。对胚胎干细胞和iPS细胞制剂制备过程中所使用的滋养细胞,根据其细胞来源,也需进行针对相关风险因素的质量控制和检验。

为确保制剂的质量及其可控性,干细胞制剂的检验可分为质量检验和放行检验。质量检验是为保证干细胞经特定体外处理后的安全性、有效性和质量可控性而进行的较全面质量检验。放行检验是在完成质量检验的基础上,对每一类型的每一批次干细胞制剂,在临床应用前所应进行的相对快速和简化的细胞检验。

干细胞

为确保制剂工艺和质量的稳定性,须对多批次干细胞制剂进行质量检验;在制备工艺、场地或规模等发生变化时,需重新对多批次干细胞制剂进行质量检验。制剂的批次是指由同一供体、同一组织来源、同一时间、使用同一工艺采集和分离或建立的干细胞。对胚胎干细胞或iPS细胞制剂,应当视一次诱导分化所获得的可供移植的细胞为同一批次制剂。对需要由多个供体混合使用的干细胞制剂,混合前应视每一独立供体或组织来源在相同时间采集的细胞为同一批次细胞。

对于由不同供体或组织来源的、需要混合使用的干细胞制剂,需对所有独立来源的细胞质量进行检验,以尽可能避免混合细胞制剂可能具有的危险因素。

2.细胞检验

2.1 质量检验

(1)细胞鉴别  

应当通过细胞形态、遗传学、代谢酶亚型谱分析、表面标志物及特定基因表达产物等检测,对不同供体及不同类型的干细胞进行综合的细胞鉴别。

(2)存活率及生长活性采用不同的细胞生物学活性检测方法,如活细胞计数、细胞倍增时间、细胞周期、克隆形成率、端粒酶活性等,判断细胞活性及生长状况。

(3)纯度和均一性

通过检测细胞表面标志物、遗传多态性及特定生物学活性等,对制剂进行细胞纯度或均一性的检测。对胚胎干细胞及iPS细胞植入人体前的终末诱导分化产物,必须进行细胞纯度和/或分化均一性的检测。  

对于需要混合使用的干细胞制剂,需对各独立细胞来源之间细胞表面标志物、细胞活性、纯度和生物学活性均一性进行检验和控制。

(4)无菌试验和支原体检测

应依据现行版《中华人民共和国药典》中的生物制品无菌试验和支原体检测规程,对细菌、真菌及支原体污染进行检测。

(5)细胞内外源致病因子的检测

应结合体内和体外方法,根据每一细胞制剂的特性进行人源及动物源性特定致病因子的检测。如使用过牛血清,须进行牛源特定病毒的检测;如使用胰酶等猪源材料,应至少检测猪源细小病毒;如胚胎干细胞和iPS细胞在制备过程中使用动物源性滋养细胞,需进行细胞来源相关特定动物源性病毒的全面检测。另外还应检测逆转录病毒。

(6)内毒素检测

应依据现行版《中华人民共和国药典》中的内毒素检测规程,对内毒素进行检测。

(7)异常免疫学反应

检测异体来源干细胞制剂对人总淋巴细胞增殖和对不同淋巴细胞亚群增殖能力的影响,或对相关细胞因子分泌的影响,以检测干细胞制剂可能引起的异常免疫反应。

(8)致瘤性

对于异体来源的干细胞制剂或经体外复杂操作的自体干细胞制剂,须通过免疫缺陷动物体内致瘤试验,检验细胞的致瘤性。

(9)生物学效力试验

可通过检测干细胞分化潜能、诱导分化细胞的结构和生理功能、对免疫细胞的调节能力、分泌特定细胞因子、表达特定基因和蛋白等功能,判断干细胞制剂与治疗相关的生物学有效性。

对间充质干细胞,无论何种来源,应进行体外多种类型细胞(如成脂肪细胞、成软骨细胞、成骨细胞等)分化能力的检测,以判断其细胞分化的多能性(Multipotency)。对未分化的胚胎干细胞和iPS细胞,须通过体外拟胚胎体形成能力,或在SCID鼠体内形成畸胎瘤的能力,检测其细胞分化的多能性(Pluripotency)。除此以外,作为特定生物学效应试验,应进行与其治疗适应证相关的生物学效应检验。

(10)培养基及其他添加成分残余量的检测

应对制剂制备过程中残余的、影响干细胞制剂质量和安全性的成分,如牛血清蛋白、抗生素、细胞因子等进行检测。

2.2 放行检验

项目申请者应根据上述质量检验各项目中所明确的检验内容及标准,针对每一类型干细胞制剂的特性,制定放行检验项目及标准。放行检验项目应能在相对短的时间内,反映细胞制剂的质量及安全信息。

3.干细胞制剂的质量复核

由专业细胞检验机构/实验室进行干细胞制剂的质量复核检验,并出具检验报告。

二、干细胞制剂的质量研究

在满足上述干细胞制剂质量检验要求的基础上,建议在临床前和临床研究各阶段,利用不同的体外实验方法对干细胞制剂进行全面的安全性、有效性及稳定性研究。

1.干细胞制剂的质量及特性研究

1.1 生长活性和状态  

生长因子依赖性的检测:在培养生长因子依赖性的干细胞时,需对细胞生长行为进行连续检测,以判断不同代次的细胞对生长因子的依赖性。若细胞在传代过程中,特别是在接近高代次时,失去对生长因子的依赖,则不能再继续将其视为合格的干细胞而继续培养和使用。

1.2 致瘤性和促瘤性

由于大多数间充质干细胞制剂具有相对的弱致瘤性,建议在动物致瘤性试验中,针对不同类型的干细胞,选择必要数量的细胞和必要长的观察期。

在动物致瘤性试验不能有效判断致瘤性时,建议检测与致瘤性相关的生物学性状的改变,如细胞对生长因子依赖性的改变、基因组稳定性的改变、与致瘤性密切相关的蛋白(如癌变信号通路中的关键调控蛋白)表达水平或活性的改变、对凋亡诱导敏感性的改变等,以此来间接判断干细胞恶性转化的可能性。

目前,普遍认为间充质干细胞“不致瘤”或具有“弱致瘤性”,但不排除其对已存在肿瘤的“促瘤性”作用。因此,建议根据各自间充质干细胞制剂的组织来源和临床适应证的不同,设计相应的试验方法,以判断其制剂的“促瘤性”。

1.3 生物学效应

随着研究的进展,建议针对临床治疗的适应证,不断研究更新生物学效应检测方法。如研究介导临床治疗效应的关键基因或蛋白的表达,并以此为基础提出与预期的生物学效应相关的替代性生物标志物(Surrogate Biomarker)。

2.干细胞制剂稳定性研究及有效期的确定

应进行干细胞制剂在储存(液氮冻存和细胞植入前的临时存放)和运输过程中的稳定性研究。检测项目应包括细胞活性、密度、纯度、无菌性等。

根据干细胞制剂稳定性试验结果,确定其制剂的保存液成份与配方、保存及运输条件、有效期,同时确定与有效期相适应的运输容器和工具,以及合格的细胞冻存设施和条件。

3.快速检验方法的研发

应根据新的干细胞基础及实验技术研究成果,针对各自干细胞制剂的特性、特定的临床适应证,研发新的快速检验方法,用于干细胞制备过程各阶段的质量控制和制剂的放行检验。

三、干细胞制剂的临床前研究

应进行干细胞制剂的临床前研究,为治疗方案的安全性和有效性提供支持和依据。

在临床前研究方案中,应设计和提出与适应证相关的疾病动物模型,用于预测干细胞在人体内可能的治疗效果、作用机制、不良反应、适宜的输入或植入途径和剂量等临床研究所需的信息。

应在合适的动物模型基础上,研究和建立干细胞有效标记技术和动物体内干细胞示踪技术,以便于研究上述内容,特别是干细胞的体内存活、分布、归巢、分化和组织整合等功能的研究。在综合动物模型研究基础上,应对干细胞制剂的安全性和生物学效应进行合理评价。

鉴于干细胞治疗的特殊性,其临床前的安全有效性评价具有较大难度和局限性,以下只提出一些基本的原则,具体的研究方案可根据这些原则制定。如进行的相关研究工作与下述原则不符,应提供相应的依据和支持性资料。

(一)安全性评价

1.毒性试验

可通过合适的动物试验模型观察干细胞制剂各种可能的毒性反应,如细胞植入时和植入后的局部和整体的毒性反应。

如难以采用相关动物评价人干细胞的毒性,可考虑尽可能模拟临床应用方式,采用动物来源相应的干细胞制剂,以高于临床应用剂量回输动物体内,观察其毒性反应。

2.异常免疫反应

对干细胞制剂特别是异体来源、经体外传代培养和特殊处理的自体或异体来源的制剂,应当通过体外及动物试验评价其异常免疫反应,包括对不同免疫细胞亚型及相关细胞因子的影响。对胚胎干细胞及iPS细胞,在体外诱导分化后重新表达供体的HLA抗原分子,植入体内后可能形成的免疫排斥反应,需进行有效评价。

3.致瘤性

对高代次的或经过体外复杂处理和修饰的自体来源以及各种异体来源的干细胞制剂,应当进行临床前研究阶段动物致瘤性评估。建议选择合适的动物模型,使用合适数量的干细胞、合理的植入途径和足够长的观察期,以有效评价制剂的致瘤性。

4.非预期分化

非预期分化包括非靶细胞分化或非靶部位分化。建议利用特定的检测技术,在体内动物试验中研究、评估和监控干细胞非预期分化的可能性。

(二)有效性评价

1.细胞模型(见前述-干细胞制剂的质量研究)

2.动物模型

用于观察植入的干细胞或其分化产物改变模型中疾病的病理进程;研究干细胞的归巢能力和免疫调节功能;通过分析干细胞植入后,特定细胞因子和/或特定基因表达情况,提出替代性生物学效应标志物。

若所申请的研究方案,因目前国际上干细胞生物学知识和技术方面的局限性,无法提出有效的体内动物模型研究内容,则应在临床前研究报告中进行全面细致的说明。

客服电话
微信公众号
客服微信号