在全球生物医药产业发展快速上升的时期,疫情时代的医药产业迎来了新一轮的变革,细胞与基因治疗的药物被认为是未来医药领域发展的潜力,成为当今增速最快的创新药物领域之一。国家药监局对这一领域的发展高度重视,为规范和指导体内基因治疗产品的药学研发、生产和注册,于今年 5 月 31 日,在国家药品监督管理局的部署下,药审中心发布了《体内基因治疗产品药学研究与评价技术指导原则(试行)》。

文献解读 | 《宿主细胞残留 DNA 片段大小分布检测方法的建立及验证》

该《指导原则》明确规定,生产若使用了肿瘤细胞系(如 Hela 细胞)、 致瘤细胞系,或携带有致瘤基因、病毒来源序列的细胞(如 HEK 293T 细胞), 在确保无完整活细胞残留的同时,需对 DNA 的残留量和残留片段大小进行控制,合理拟定标准限度。如有可能,建议尽量将残留 DNA 控制在 10ng/剂以内,DNA 残留片段的大小控制在 200bp 以下

这是国内的指导原则首次将风险性 DNA 残留片段的大小控制在 200bp 以下进行明文规定,其实早在 2010 年 FDA 发布的生物制品相关指导中,就有强调根据不同细胞系来源和遗传背景需要,可通过降低残留 DNA 的含量、减小残留 DNA 片段的大小(如 DNase 或其他办法处理)至功能基因大小以下,在终产品中需要检测残留 DNA 的含量和片段大小分布情况。现有研究表明,一个功能基因至少在 200bp 以上,因此,为减少残留 DNA 风险,FDA 建议残留 DNA 片段不大于 200bp。DNA 片段大小风险等级如下表:

DNA 片段大小风险等级划分

宿主细胞残留 DNA 片段 bp风险因子
<2001
200-10002
>10003
>20004

注:风险依风险因子数值递增

那么,宿主细胞残留 DNA 片段大小应该用什么技术平台进行检测呢?

我们分享一篇武汉生物制品研究所发表的使用毛细管电泳平台分析宿主细胞残留 DNA 片段大小的方法验证文章。

文献解读 | 《宿主细胞残留 DNA 片段大小分布检测方法的建立及验证》

1 目的:

建立宿主细胞残留 DNA 片段大小分布的检测方法,并进行验证,为监控疫苗生产过程提供依据。

2 方法:

基于安捷伦公司生产的高灵敏的芯片式毛细管电泳法,用 MDCK 细胞基因组 DNA 作为阳性对照品,建立检测方法,并验证方法的检测范围、准确性及精密度。利用建立的方法分析 MDCK 细胞基质流感疫苗生产过程中间品(H1N1 型流感病毒收获液、病毒微滤液、核酸酶处理收获液、浓缩病毒液、层析病毒液)残留 DNA 片段大小分布。

3 结果:

文献解读 | 《宿主细胞残留 DNA 片段大小分布检测方法的建立及验证》

注:最小 DNA marker 35 bp,最大 DNA marker 10 380 bp,其余为不同大小的 DNA 片段

图 4 H1N1 病毒收获液(A)、病毒微滤液(B)、核酸酶处理收获液(C)、浓缩病毒液(D)、层析病毒液(E)样品芯片电泳图及模拟琼脂糖凝胶电泳图

4 结论:

建立了一种测定 MDCK 细胞基质流感疫苗宿主细胞残留 DNA 片段大小分布的检测方法,该方法精密度良好,有望用于连续细胞系衍生生物制品的原液检定和质量控制。

文献解读 | 《宿主细胞残留 DNA 片段大小分布检测方法的建立及验证》

精读文献请下载:

闫璐瑶等,宿主细胞残留 DNA 片段大小分布检测方法的建立及验证,中国生物制品学杂志 2021 年 3 月第 34 卷第 3 期

通过以上文章的学习,我们可以知道使用毛细管电泳的技术平台可以很好地分析宿主细胞残留 DNA 片段大小分布。如今对于体内基因治疗产品,药审中心已明确指出宿主细胞残留 DNA 片段大小的检测建议,相信毛细管电泳技术平台可以在这一应用领域帮助到相关单位。

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文献解读 | 《宿主细胞残留 DNA 片段大小分布检测方法的建立及验证》

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5200 片段分析仪系统可对 gDNA、小 RNA、cfDNA、大片段 DNA 和总 RNA 等多种样品进行 DNA 和 RNA 质控分析。

参考文献

1、闫璐瑶等,宿主细胞残留 DNA 片段大小分布检测方法的建立及验证,中国生物制品学杂志 2021 年 3 月第 34 卷第 3 期

2、体内基因治疗产品药学研究与评价技术指导原则( 试行),国家药品监督管理局药品审评中心,2022 年 05 月

3、宿主细胞DNA残留检测技术培训手册,中国科学院上海生命科学研究院湖州营养与健康产业创新中心&湖州申科生物技术有限公司,2016年12月

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