間充質(zhì)干細胞(Mesenchymal Stem Cells)最早由骨髓移植中發(fā)現(xiàn),后經(jīng)體外貼壁培養(yǎng),分離出一種成纖維狀的細胞,且具有多項分化潛能,定義為骨髓基質(zhì)細胞,即現(xiàn)在的骨髓間充質(zhì)干細胞。后續(xù)研究者陸續(xù)發(fā)現(xiàn),在脂肪、臍帶、胎盤等多種組織中同樣存在類似細胞,且能分化為神經(jīng)、軟骨、脂肪、成骨細胞等多種組織細胞,還可以在免疫調(diào)控,炎癥反應以及血管生成等過程中發(fā)揮重要調(diào)節(jié)作用。
隨著間充質(zhì)干細胞研究推進,臨床研究熱度也不斷攀升,不論在國外還是國內(nèi),臨床研究發(fā)展勢頭非常迅猛,從美國NIH臨床研究數(shù)據(jù)庫可以看到,目前全球已經(jīng)開展的間充質(zhì)干細胞臨床研究數(shù)量超過1000項,且數(shù)量逐年攀升。
隨著臨床研究推進,間充質(zhì)干細胞進入臨床應用成為必然趨勢,因此間充質(zhì)干細胞安全性評價尤為重要。從目前文獻來看,間充質(zhì)干細胞回輸后主要的的不良反應為發(fā)燒,如果發(fā)生此種情況一般不需要特殊處理,患者會自然恢復。針對此種癥狀,有研究提出與回輸異體MSC引起免疫反應相關,但是MSC免疫原性較低,幾乎不會引起免疫排斥反應,因此此種反應可能與間充質(zhì)干細胞制備過程密切相關。
間充質(zhì)干細胞能有效緩解免疫系統(tǒng)疾病,且大量研究證明間充質(zhì)干細胞對移植物抗宿主病(graft-versus-host disease,GVHD)、類風濕性關節(jié)炎等免疫性疾病有明顯緩解效果,因此間充質(zhì)干細胞能有效消除炎癥,且不會導致免疫毒性。因此,細胞回輸過程中出現(xiàn)的發(fā)燒等癥狀應與間充質(zhì)干細胞本身無直接關聯(lián)。
鑒于以上分析,我們從間充質(zhì)干細胞生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)其中潛在的風險點。在此我們主要從是培養(yǎng)體系角度進行分析。目前,胎牛血清仍然是間充質(zhì)干細胞培養(yǎng)的主要材料。胎牛血清因其成分不確定,且為不同物種來源,含有大量異種蛋白等成分,因此,胎牛血清培養(yǎng)的間充質(zhì)干細胞會明顯增加細胞的免疫原性,也會成為導致免疫反應的主要因素。目前國家規(guī)定,對于經(jīng)過胎牛血清生產(chǎn)的生物制品,牛血清蛋白含量不應超過50ng/ml,此規(guī)定在疫苗等生物制品中可以經(jīng)過生產(chǎn)工藝改進達到,但是在細胞培養(yǎng)中很難通過改進工藝來達到要求。同時,胎牛血清中有可能會含有多種病毒成分,因此產(chǎn)品源頭把控也變得尤為重要。隨著細胞培養(yǎng)技術發(fā)展,后續(xù)又逐漸出現(xiàn)牛血清替代物等產(chǎn)品,但是其中依然含有大量動物源成分。目前人血小板裂解液(Human Platelet Lysate)也成為間充質(zhì)干細胞培養(yǎng)中使用主要的產(chǎn)品之一,但是由于血小板裂解液為血液制品,且當前主要依賴進口,對血液源頭及廠家資質(zhì)把控尤為重要,一旦有傳染病血源污染極其容易導致公共安全事故。因此,除了審查廠家檢測報告,企業(yè)還應做好內(nèi)部質(zhì)控,以防出現(xiàn)重大風險事故。除以上產(chǎn)品,目前無血清培養(yǎng)基領域也發(fā)展迅速,國外及國內(nèi)都有相應品牌產(chǎn)品,后續(xù)應為臨床應用主流。 除以上異源成分問題,內(nèi)毒素含量也是影響細胞安全性的主要因素,因為血清成產(chǎn)工藝問題,普遍內(nèi)毒素水平偏高,一般大于5EU/mL,但是2015國家藥典規(guī)定,生物制品內(nèi)毒素水平不應高于0.5EU/mL。因此選擇低內(nèi)毒素細胞培養(yǎng)產(chǎn)品變的尤為重要。
綜上所述,間充質(zhì)干細胞本身安全性毋庸置疑,但是生產(chǎn)過程中的安全性需要提高,不僅僅是細胞培養(yǎng)試劑選擇,生產(chǎn)過程管理以及質(zhì)量控制同樣重要。