一份看起来澄清透明的干细胞制剂,可能隐藏着比细菌本身更顽固的安全威胁。当科研人员将目光聚焦于细胞活性和增殖能力时,另一个看不见的指标正在默默决定着临床应用的成败。
早上8点,位于苏州的生物实验室里,研究员小李正在准备今天的干细胞培养工作。她手中的培养基瓶标签上清晰地标注着“内毒素<0.1EU/ml”,这个数值甚至比国家基础标准严格了10倍。
内毒素——这一看不见的威胁,正成为制约细胞治疗技术从实验室走向临床的关键瓶颈。
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01 风险定义
内毒素,学名脂多糖,是革兰氏阴性细菌细胞壁外壁的关键组成部分。它的独特之处在于,即使细菌死亡,这种毒素仍能保持其生物活性。
一旦进入人体血液循环系统,即使是微量内毒素也可能引发严重后果。研究表明,剂量仅为>5EU/kg体重的内毒素就足以导致人体发热、寒战,甚至休克等急性炎症反应。
在细胞治疗领域,内毒素带来的风险是双重的。它既可能直接影响接受治疗的患者,也可能改变待注射细胞本身的特性和功能。
02 双重威胁
细胞疗法与传统药物的最大区别在于,它注入患者体内的不是化学分子,而是具有生命的细胞。这种特殊性使得内毒素控制显得尤为关键。
内毒素是一种高效的生物反应调节剂,在细胞治疗中若作为污染物存在,可能从两个层面造成威胁:
一是对患者的直接影响,内毒素进入血液后可引起热原反应和一系列可能的影响,包括感染性休克甚至死亡;
二是对治疗细胞的改变,内毒素可能诱导有丝分裂、刺激细胞因子产生、引起形态变化和细胞毒性,从而完全改变细胞的性质与治疗价值。
举例来说,Vargas等研究人员曾在胰岛移植研究中发现,内毒素污染可能是导致移植失败的不明原因。
这一发现提醒我们,即便细胞本身状态良好,内毒素污染也可能直接导致治疗失败。
03 检测要求
随着细胞治疗行业的发展,相应的检测规范也在不断完善。根据2024年发布的《人牙髓干细胞检验规范》,细菌内毒素被明确列为安全性检测的关键指标之一。
同样,国家干细胞转化资源库的检测技术要求也明确规定,干细胞制剂必须依据现行版《中华人民共和国药典》中的内毒素检测规程,采用凝胶法对内毒素进行检测。
传统的内毒素检测方法主要有以下几种:
· 家兔热原法,是最早的热原检查方法,利用家兔对热原的反应与人基本相似的特点进行检测。
· 鲎试剂法,包括凝胶法和光度测定法,是目前最常用的检测方法,具有操作简便、灵敏度高的优点。
· 重组C因子法,作为新兴的检测技术,避免了传统方法对自然资源(鲎)的依赖,更具环保和可持续性。
在实际操作中,检测细胞治疗产品中的内毒素面临独特挑战。未稀释的细胞悬浮液可能会干扰光度法检测,而来自不同供体的相同类型细胞制剂也可能具有不同的干扰特性。
04 标准差异
不同疾病领域和产品类型对内毒素控制的要求差异显著,这主要基于给药途径和临床风险的综合评估。
静脉注射制剂是要求最严格的类别,直接进入血液循环,风险最高。通常标准是每微克蛋白内毒素不超过0.01-0.1EU。
局部注射制剂,如皮下或肌肉注射,吸收较慢,要求相对宽松。标准通常是每微克蛋白内毒素不超过0.1-0.5EU。
特殊细胞治疗产品,如干细胞制剂,除了考虑患者安全,还需防止内毒素改变细胞特性。常规标准是参照注射剂的要求<0.25EU/ml,行业先进标准已达到 <0.1EU/ml。
不同产品形态和用途的内毒素标准对比:
· 基因治疗产品(质粒DNA):要求内毒素含量极低,通常需<0.1EU/μg DNA
· 注射用治疗性蛋白:通常要求≤0.01~0.1EU/μg蛋白
· rAAV病毒载体:行业普遍标准为<10EU/ml,优质产品可达到<2.5EU/ml
· 干细胞培养基(基础要求):根据历史标准,细胞培养基的细菌内毒素一般要求≤1EU/ml
· 干细胞培养基(先进标准):行业领先的干细胞无血清培养基内毒素标准已达到<0.1EU/ml
05 控制策略
有效的内毒素控制是一个系统工程,需要从源头到终点的全链条管理。
原料严格筛选是控制内毒素的第一步。以细胞培养基为例,传统含血清培养基由于血清成分复杂,是内毒素污染的主要源头之一。而无血清、化学成分限定的培养基可以从源头上大幅降低内毒素引入风险。
工艺优化设计在内毒素去除中起着决定性作用。目前行业内形成了多种有效的内毒素去除工艺,包括阴离子交换层析、疏水层析、凝胶过滤层析和亲和层析等。
其中阴离子交换层析利用内毒素在pH>2时带负电的特性,通过带正电荷的填料结合并去除内毒素;而亲和层析则使用特异性吸附内毒素的配基,能够高效去除样品中的内毒素。
全程质量监控确保内毒素含量始终处于受控状态。这不仅包括最终产品的检测,还应涵盖中间品检测和稳定性验证,确保产品在有效期内不会因降解或二次污染导致内毒素升高。
06 行业标杆
在细胞治疗行业快速发展的今天,对培养基质量的要求也日益提高。传统的细胞培养基标准通常将内毒素限制在1EU/ml,但随着干细胞治疗向临床应用推进,这一标准已无法满足安全需求。
苏州华辰生物推出的novastem-MSC 间充质干细胞无血清培养基、novaNK-20 NK细胞无血清培养基,将内毒素标准提升至<0.1EU/ml的超低水平。这一数值不仅远高于行业基础要求,也为细胞生产提供了更可靠的安全基础。
该产品采用化学成分限定的配方,避免了传统血清培养基中复杂成分带来的风险。华辰生物的所有nova系列培养基已完成FDA的药物主文件备案,表明其生产工艺和质量控制已达到国际标准。


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在苏州华辰生物的培养基生产线上,每一个批次的产品都要经过严格的内毒素检测。0.1EU/ml不仅是印在标签上的数字,更是无数次实验验证的安全边界。
当这些培养基被运往全国各地的实验室和细胞治疗机构时,它们携带的不仅是营养细胞的基础物质,更是行业对安全底线的共同坚守。
降低内毒素标准的技术竞赛仍在继续,而终点始终如一——让每一份细胞制剂都能安全地抵达需要它的患者体内。
免责声明:市场有风险,选择需谨慎!此文仅供参考,不作买卖依据。
责任编辑:kj005
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