细胞基质的质量控制
大多数现行疫苗是通过组织培养的方法制备的,所谓组织培养是体外培养一定量的动物细胞并接种病毒,利用病毒在细胞内增殖,得到预期的病毒抗原,然后制成疫苗。
众所周知,疫苗的质量控制是全面的质量控制,包括原材料、生产过程、半成品、成品,细胞基质是疫苗生产的主要原材料,其质量控制直接影响终产品的安全性。本文简要介绍WHO对细胞基质质量控制的要求。
一、细胞基质的种类
1.原代细胞:动物组织经胰酶消化培养成单层细胞,用于病毒的培养。如地鼠肾细胞、沙鼠肾细胞、猴肾细胞、兔肾细胞、鸡胚细胞等。在疫苗的生产中使用了40多年,证明是安全有效的。
优点:1)相对简单;2)具有广泛的敏感性。
缺点:1)有较严重的潜在的病毒污染问题,动物的级别很难达到SPF级;2)来自不同动物的质量和敏感性有差异;3)动物来源越来越困难,尤其是灵长目动物。
2.二倍体细胞:具有一定的传代寿命,超过一定代次,细胞衰老。如2BS细胞、MRC-5细胞等。在疫苗的生产中使用了30多年,证明是安全有效的。
优点:1)能够充分鉴定和标准化;2)使用种子库系统生产。
缺点:1)不易大规模生产,尤其是不能微载体生物反应器。2)对培养基及牛血清的要求较高。
3.传代细胞:理论上具有无限传代的寿命。如Vero细胞、BHK21细胞等。
优点:1)能够充分鉴定和标准化;2)使用种子库系统生产。
3)可大规模生产,可用于微载体生物反应器。4)对培养基及牛血清的要求不高。
缺点:理论上有致肿瘤性的危险。但已证明Vero细胞在134~150范围内使用,无致肿瘤性。
二、动物细胞的潜在危险
1.病毒污染:
1)人类或灵长目动物细胞可能携带潜在病毒,如乙型肝炎病毒、逆转录病毒等。
2)禽类组织细胞隐藏着外源和内源性逆转录病毒,
3)啮齿类细胞隐藏着外源和内源性逆转录病毒,
2.细胞DNA
l原代细胞和二倍体细胞的残余DNA无危险性。
l传代细胞系的DNA具有是其他细胞生长失控和产生致肿瘤活性的潜在能力。并认为<10ng/剂量是安全的。
3.促生长蛋白
生产细胞可分泌生长因子,认为不构成严重危险。但使用传代细胞生产的疫苗,应进行纯化,去除细胞蛋白。
三、WHO的有关要求
(一)对所有生产细胞的要求
1.GMP
1)规范的操作;
2)原材料的选择,细胞的供体应无传染病或病因不能确定的疾病。
2.细胞培养中的有关检测
1)牛血清:无细菌、真菌、支原体和感染性病毒。有些国家还要进行无噬菌体的检测;有些国家使用辐射的方法灭活潜在污染的病毒。用TSE非疫区的牛血清。
2)胰酶:无细菌、真菌、支原体和感染性病毒,特别进行牛或猪细小病毒的检测;有些国家使用辐射的方法灭活潜在污染的病毒。
3)生产结束时的检测:无细菌、真菌、支原体。
4)生产结束时检测外源性病毒。
(1)25%的对照细胞(不接种病毒)无病变;(2)豚鼠红细胞血吸附法检测阴性;(3)转种人二倍体细胞、本细胞系的其他批次、其他种属的细胞系无病变并血吸附阴性。
(二)对传代细胞的要求
1.建立主代细胞库、工作细胞库
对于主代细胞库须进行一次全面的外源因子检定,检测可能存在的内源性和外源性外源因子,特别注意已知以潜伏状态存在于来源物种中的因子。主代种子库检定合格后,工作种子库和生产细胞只进行一般的外源因子检查。
l无菌试验(细菌、霉菌、支原体)
l细胞法检测病毒外源因子:至少用107细胞转种人二倍体细胞、本细胞系的其他批次、其他种属的细胞系,无病变并血吸附阴性。
l用动物和鸡蛋检测病毒因子:
1)乳鼠2窝(每窝至少10只),脑内、腹腔注射。
2)成鼠10只,15~20克,脑内、腹腔注射。
3)豚鼠5只,350~450克,腹腔注射
4)家兔5只,1.5~2.5kg,皮下注射
5)鸡胚10只,9~11日龄,尿腔囊。
6)鸡胚10只,5~6日龄,卵黄囊。
以上每组接种待检细胞数量不少于107个,动物观察至少4周,鸡胚至少观察5天,应键存。
l逆转录病毒的检测:一般用高敏感性的细胞扩增待检细胞培养物中的逆转录病毒,然后进行检测。
1)感染性检测
2)透射电镜检测
3)逆转录酶分析
l致肿瘤性检测
动物:1)裸鼠;2)新生小鼠或大鼠经抗胸腺血清处理;3)无胸腺小鼠。
每只动物皮下注射107细胞,以Hela细胞(106 )作阳性对照,有结节的观察1~2周,解剖做病理检查。无结节的,一半观察21天,另一半观察12周,解剖做病理检
查,应为阴性。
(三) 二倍体细胞
除要传代细胞的检测项目外,增加细胞染色体分析。
检测200个分裂中期的细胞,计算染色体数目,检测超二倍体、亚二倍体、多倍体、断裂和结构异常的比例。
四、小结
细胞基质在疫苗生产中必不可少,其质量的优劣可直接影响疫苗的质量。细胞基质无外源因子污染,是保证疫苗具有安全性的重要因素之一。对于已使用多年并被实践证明是安全的细胞系,可通过细胞种子库及检定进行质量控制;对于一个新的细胞系,应进行全面的系统的鉴定和检定,确保其不含有内源性和外源性的污染。
类别:审评二部