關(guān)于細(xì)胞和組織療法的內(nèi)毒素檢測闡述
瀏覽次數(shù):416 發(fā)布日期:2023-12-4
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一、介紹
在科學(xué)進(jìn)步和希望利用這些進(jìn)步的新投資的推動(dòng)下,研究人員和臨床醫(yī)生正在開發(fā)創(chuàng)新的細(xì)胞療法。出于兩個(gè)原因,控制此類治療制劑中的內(nèi)毒素污染非常重要。首先,由于內(nèi)毒素會(huì)對受體產(chǎn)生影響,因此給患者注射的制劑不能受到嚴(yán)重污染。其次,內(nèi)毒素是多種細(xì)胞反應(yīng)的強(qiáng)效誘導(dǎo)劑,可能會(huì)改變細(xì)胞的治療價(jià)值。
二、細(xì)胞療法解析
以細(xì)胞和組織為基礎(chǔ)的療法(本文中稱為細(xì)胞療法)是一種特殊的腸外產(chǎn)品,其中給患者注射的是活細(xì)胞。細(xì)胞可以來自患者(自體),這樣可以防止對細(xì)胞的免疫反應(yīng)。另一種方法是從另一個(gè)人身上采集細(xì)胞(異體來源),在這種情況下,供體組織可能與受體匹配,以減少對療法的免疫反應(yīng),但這種療法通常需要使用免疫抑制藥物。第三種方法是使用異種細(xì)胞(從其他物種獲得的細(xì)胞),這可能也需要使用免疫抑制藥物。
將細(xì)胞轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)基中用于后續(xù)的儲(chǔ)存、生長、操作、轉(zhuǎn)化或收獲(以及其任何組合)。在最簡單的治療形式中,細(xì)胞無需對之前收獲的自身細(xì)胞進(jìn)行任何操作即可返回患者體內(nèi)。這通常是在治療減少淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)后進(jìn)行的。對于其他療法,可以在使用之前操作或刺激所使用的細(xì)胞或組織。
細(xì)胞療法可以通過輸注藥物、注射或手術(shù)植入,以聚集形式或具有支撐或封裝材料,可被視為醫(yī)療器械的物品。供者(通常是患者)體內(nèi)的細(xì)胞通常是無菌的,并且不含可檢測到的內(nèi)毒素。令人擔(dān)憂的是,它們在收集、儲(chǔ)存、操作(如果適用)和返回患者體內(nèi)的過程中會(huì)受到污染。
三、內(nèi)毒素的意義
內(nèi)毒素是一種有效的生物反應(yīng)調(diào)節(jié)劑。如果在細(xì)胞治療中作為污染物存在,可能會(huì)影響患者和/或被施用的細(xì)胞。第一個(gè)問題是對患者的潛在影響,這對于接觸血液、淋巴系統(tǒng)或腦脊液的其他注射產(chǎn)品和醫(yī)療器械來說很常見。這些產(chǎn)品穿透或繞過皮膚和腸壁的保護(hù)屏障,有可能將內(nèi)毒素直接引入血液。通過口腔攝入的內(nèi)毒素通常不會(huì)對健康造成有害影響,因?yàn)樗粫?huì)穿過腸壁進(jìn)入血液。內(nèi)毒素是由口腔和腸道中的細(xì)菌產(chǎn)生的;它存在于食物和自來水中,有時(shí)濃度超過1000EU/mL。相反,內(nèi)毒素如果進(jìn)入血液,會(huì)引起發(fā)燒(熱原反應(yīng))和一系列其他可能的影響,包括感染性休克和死亡,這是危險(xiǎn)的。因此,將治療劑直接引入患者血液的治療方法,如注射、輸注或作為醫(yī)療設(shè)備,必須控制內(nèi)毒素污染。
第二個(gè)考慮因素是內(nèi)毒素對待給藥細(xì)胞的影響。這是細(xì)胞療法獨(dú)有的。內(nèi)毒素對細(xì)胞的影響在《LAL更新》第16卷第1期生物技術(shù)細(xì)胞培養(yǎng)中進(jìn)行了討論。同樣的原理也適用于細(xì)胞治療。關(guān)注的影響包括有絲分裂的誘導(dǎo)、細(xì)胞因子的刺激產(chǎn)生(細(xì)胞因子本身可能是熱原性的)、形態(tài)變化和細(xì)胞毒性。因此,在存在內(nèi)毒素的情況下,所給藥的細(xì)胞的性質(zhì)可能與預(yù)期的完全不同。這種污染可能導(dǎo)致治療失敗,正如Vargas等人1在胰島移植的情況下提出的那樣。
沒有太多的法規(guī)和指導(dǎo)文件專門針對細(xì)胞治療的內(nèi)毒素污染。美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)文件《人類體細(xì)胞治療和基因治療指南》提出了幾點(diǎn)。2內(nèi)毒素檢測要求與其他胃腸外產(chǎn)品的要求一致。在第III部分:細(xì)胞基因治療產(chǎn)品的特性和釋放測試中,法規(guī)指出最終產(chǎn)品和生產(chǎn)過程和使用的材料應(yīng)經(jīng)過QC測試。在“純度”(B部分)標(biāo)題下,該文件建議驗(yàn)證用于檢測內(nèi)毒素的合適的LAL測試方法。也就是說,必須證明所測試的細(xì)胞制劑不會(huì)干擾LAL測試檢測內(nèi)毒素的能力。該指南引用了美國食品藥品監(jiān)督管理局1983年的《鱟試劑裂解物試驗(yàn)驗(yàn)證指南》。第八節(jié):“臨床前評估……”未提及內(nèi)毒素(LAL)檢測或熱原(兔子)檢測。在這個(gè)階段可能會(huì)考慮熱原測試,但指南中沒有說明。由于許多細(xì)胞療法產(chǎn)生熱原性細(xì)胞因子,熱原檢測呈陽性可能不表明內(nèi)毒素污染。
歐洲藥品評估機(jī)構(gòu)(EMEA)于2001年發(fā)布了“關(guān)于人類體細(xì)胞治療藥品生產(chǎn)和質(zhì)量控制的考慮要點(diǎn)”4。在標(biāo)題“其他材料和試劑的來源和特性”下,聲明“應(yīng)確保輔助產(chǎn)品的低內(nèi)毒素水平”。在給藥之前,沒有關(guān)于使用LAL的細(xì)胞治療產(chǎn)品的釋放測試的具體聲明。
四、實(shí)際考慮
未稀釋的細(xì)胞懸浮液可能會(huì)干擾光度法(比濁法和顯色法)。因此,du Moulin和同事5使用凝膠凝塊法檢測外周血單核細(xì)胞,然后再將其送回患者體內(nèi)進(jìn)行自淋巴細(xì)胞治療。這些作者對作為細(xì)菌污染指標(biāo)的內(nèi)毒素的潛力很感興趣。在隨后的一篇論文6 中,該研究小組介紹了一種光度(顯色)測定法的驗(yàn)證情況。
不同類型的細(xì)胞制劑可能具有不同的干擾特性。此外,來自不同供體的相同類型的細(xì)胞制劑也可能具有不同的抑制(或增強(qiáng))模式。為了解決這些可能的差異,方法開發(fā)應(yīng)該產(chǎn)生一個(gè)堅(jiān)固的測試,以便通過對干擾因素進(jìn)行測試,可以對三個(gè)不同批次的治療制劑(最好使用來自三個(gè)不同來源的細(xì)胞)進(jìn)行測試驗(yàn)證。盡管盡了最大努力來開發(fā)一種堅(jiān)固的測試,但可能仍然有必要在測試程序中建立靈活性,以克服來自麻煩樣本的干擾。如果克服干擾需要改變樣品的處理方式,則當(dāng)超過原始驗(yàn)證的參數(shù)時(shí),應(yīng)對修改后的處理方式進(jìn)行干擾因素測試。
另一個(gè)實(shí)際考慮因素是(1,3)-β-D-葡聚糖污染可能導(dǎo)致LAL檢測結(jié)果假陽性(即無內(nèi)毒素)。Anderson等人7報(bào)道了用于HIV免疫臨床試驗(yàn)的自體樹突狀細(xì)胞LAL凝膠凝塊試驗(yàn)呈陽性。在這種情況下,污染源被證明是硝酸纖維素過濾器。與內(nèi)毒素一樣,葡聚糖是生物反應(yīng)調(diào)節(jié)劑,但在任何藥典或監(jiān)管文件中都沒有對葡聚糖的限制。因此,葡聚糖有可能影響細(xì)胞療法的性質(zhì)和/或影響該療法的接受者。FDA規(guī)定,LAL檢測陽性(不合格)的結(jié)果必須被認(rèn)為是不合格的,除非有其他證明。葡聚糖特異性LAL試劑(Glucatell,ACC目錄號GT002)和葡聚糖特異性LA測試(使用Gluchield葡聚糖阻抑制沖液,ACC目錄編號GB0051)可以幫助區(qū)分內(nèi)毒素和葡聚糖污染。建議對纖維素過濾器進(jìn)行葡聚糖測試,以避免LAL測試呈陽性以及葡聚糖對細(xì)胞的可能影響。
檢測細(xì)胞療法中的內(nèi)毒素是具有挑戰(zhàn)性的,因?yàn)樗鶞y試的材料可能隨著供體的血液化學(xué)而變化。在對患者進(jìn)行細(xì)胞治療之前,執(zhí)行LAL以提供結(jié)果的技術(shù)人員經(jīng)常面臨緊迫的時(shí)間壓力。因此,重要的是,測試方法要堅(jiān)固耐用,不易受到干擾,因?yàn)楦蓴_會(huì)導(dǎo)致測試無效,需要重復(fù)測試。稀釋樣品的能力對于獲得準(zhǔn)確的內(nèi)毒素檢測結(jié)果至關(guān)重要。光度法明顯比凝膠凝塊法更靈敏,最大有效稀釋倍數(shù)(MVD)也大大提高。因此,這些方法可以對樣品進(jìn)行更大程度的稀釋,以克服干擾和減少懸浮細(xì)胞造成的渾濁。使用Pyros Kinetix® Flex96細(xì)菌內(nèi)毒素定量檢測系統(tǒng)的光度技術(shù)的儀器和試劑,在中國大陸可聯(lián)系科德角國際購買美國ACC產(chǎn)品。Pyros Kinetix® Flex細(xì)菌內(nèi)毒素定量檢測系統(tǒng)是可用的最靈敏的內(nèi)毒素檢測系統(tǒng),它提供了最大的MVD和稀釋范圍,以克服干擾。
Pyros Kinetix® Flex細(xì)菌內(nèi)毒素定量檢測系統(tǒng)
五、結(jié)論
適用于腸外產(chǎn)品或醫(yī)療器械內(nèi)毒素檢測的原則同樣適用于細(xì)胞療法。關(guān)于內(nèi)毒素對接受者的影響也有類似的擔(dān)憂,這推動(dòng)了合規(guī)性要求。然而,活細(xì)胞治療帶來了額外的風(fēng)險(xiǎn),即內(nèi)毒素可能會(huì)影響細(xì)胞的特性及其治療價(jià)值。由于這兩個(gè)原因,細(xì)胞療法的內(nèi)毒素檢測是非常重要的。由于內(nèi)毒素可能會(huì)改變細(xì)胞的特性,強(qiáng)烈建議從潛在治療研究的早期階段開始監(jiān)測內(nèi)毒素污染。此外,對內(nèi)毒素控制重要性的早期認(rèn)識將確保在轉(zhuǎn)移到cGMP生產(chǎn)過程中時(shí),也會(huì)轉(zhuǎn)移關(guān)于內(nèi)毒素控制的適當(dāng)考慮。
參考文獻(xiàn):
1.Vargas, Francesca ; Vives-Pi, Marta ; Somoza, Nuria ; Armengol, Pilar; Alcalde, Laura; Marti, Merce; Costa, Manuela; Serradell, Laurence; Dominguez, Orlando; Fernandez-Llamazares, Jaume; Julian, Joan F.; Sanmarti, Anna; Pujol-Borrell, Ricardo. 1998. Endotoxin contamination may be responsible for the unexplained failure of human pancreatic islet transplantation. Transplantation. 65(5):722-727.
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