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干細(xì)胞檢測(cè)（二）｜干細(xì)胞臨床應(yīng)用的生物學(xué)安全性

來(lái)源：泰然健康網(wǎng) 時(shí)間：2025年05月14日 08:05

原創(chuàng) 干細(xì)胞基地干就有未來(lái)

撰文│馬曉雪

編輯│畢紫娟

審校│湯紅明

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組稿策劃人

白志慧

上海市東方醫(yī)院（同濟(jì)大學(xué)附屬東方醫(yī)院）干細(xì)胞基地GMP實(shí)驗(yàn)室副主任兼質(zhì)檢部主任

擔(dān)任上海市東方醫(yī)院人體細(xì)胞臨床研究倫理委員會(huì)委員、中國(guó)整形美容協(xié)會(huì)干細(xì)胞研究與應(yīng)用分會(huì)第二屆理事會(huì)理事，以及全國(guó)生化檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)細(xì)胞檢測(cè)工作組的成員，長(zhǎng)期從事干細(xì)胞質(zhì)量檢測(cè)與管理工作，組織通過(guò)CNAS ISO/IEC 17025認(rèn)可，為8項(xiàng)國(guó)家備案的干細(xì)胞臨床研究項(xiàng)目提供質(zhì)檢和放行檢驗(yàn)服務(wù)，推進(jìn)3項(xiàng)干細(xì)胞藥品申報(bào)，獲2項(xiàng)IND批件。申請(qǐng)3項(xiàng)發(fā)明專利，授權(quán)1項(xiàng)，發(fā)表7篇論文（含2篇SCI），參與制定1項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和4項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

干細(xì)胞技術(shù)在再生醫(yī)學(xué)和細(xì)胞治療領(lǐng)域展現(xiàn)了巨大的應(yīng)用潛力。為了確保干細(xì)胞產(chǎn)品的安全性、有效性和質(zhì)量穩(wěn)定，必須經(jīng)過(guò)一系列嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臋z測(cè)和控制。干細(xì)胞關(guān)鍵檢測(cè)內(nèi)容包括基本生物學(xué)屬性、生物學(xué)安全性、微生物學(xué)安全性、生物學(xué)有效性、理化檢測(cè)和殘留檢測(cè)。

基本生物學(xué)屬性檢測(cè)：基本生物學(xué)屬性檢測(cè)是干細(xì)胞產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)估的基礎(chǔ)，涵蓋細(xì)胞活率、群體倍增時(shí)間、細(xì)胞周期等。通過(guò)這些檢測(cè)，研究人員可以確保干細(xì)胞在治療應(yīng)用中的活性和功能不受影響，保證其在臨床治療中的有效性。

生物學(xué)安全性檢測(cè)：干細(xì)胞產(chǎn)品在臨床應(yīng)用中的生物安全性至關(guān)重要。生物學(xué)安全性檢測(cè)包括基因突變、腫瘤形成風(fēng)險(xiǎn)和免疫反應(yīng)評(píng)估。通過(guò)成瘤性和遺傳穩(wěn)定性檢測(cè)，可以確保干細(xì)胞在體內(nèi)不會(huì)引發(fā)惡性變化或其他安全隱患。

微生物學(xué)安全性檢測(cè)：為了防止干細(xì)胞產(chǎn)品在生產(chǎn)和儲(chǔ)存過(guò)程中受到微生物的污染，必須進(jìn)行嚴(yán)格的微生物學(xué)安全性檢測(cè)。無(wú)菌檢測(cè)、支原體檢測(cè)、病毒檢測(cè)有助于確保干細(xì)胞制劑不含病原微生物，確保其在臨床應(yīng)用中的安全性。

生物學(xué)有效性檢測(cè)：干細(xì)胞產(chǎn)品的生物學(xué)效力試驗(yàn)是確保其在臨床應(yīng)用中發(fā)揮預(yù)期療效的重要檢測(cè)手段。通過(guò)分化能力、免疫調(diào)節(jié)功能等的評(píng)估，研究人員能夠驗(yàn)證干細(xì)胞的治療潛力，并為其在疾病治療中的應(yīng)用提供科學(xué)支持。

理化檢測(cè)：理化檢測(cè)主要針對(duì)干細(xì)胞產(chǎn)品的外觀、pH值、滲透壓等物理化學(xué)特性進(jìn)行評(píng)估。這些指標(biāo)對(duì)于產(chǎn)品的質(zhì)量一致性和安全性至關(guān)重要。例如，干細(xì)胞制劑的滲透壓必須符合人體的生理?xiàng)l件，以避免臨床使用過(guò)程中引發(fā)不良反應(yīng)。此外，可見異物的檢測(cè)有助于排除產(chǎn)品中潛在的物理污染物，確保產(chǎn)品在使用過(guò)程中的安全性。

殘留檢測(cè)：干細(xì)胞產(chǎn)品的殘留檢測(cè)旨在確保制劑中的外來(lái)物質(zhì)，如培養(yǎng)過(guò)程中使用的消化酶、凍存液等，未對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性造成影響。常見檢測(cè)項(xiàng)目包括DMSO（冷凍保護(hù)劑）殘留檢測(cè)、病毒殘留檢測(cè)等。這類檢測(cè)能夠避免潛在的毒性反應(yīng)或免疫反應(yīng)，確保制劑的純度和安全。

【編者按】本公眾號(hào)邀請(qǐng)了GMP實(shí)驗(yàn)室東方醫(yī)院干細(xì)胞基地的白志慧副主任組稿了干細(xì)胞檢測(cè)的系列文章，將分6期推出并詳細(xì)為大家介紹。第一期推出了《》，本期推送干細(xì)胞檢測(cè)系列文章的第二篇：干細(xì)胞檢測(cè)（二）｜干細(xì)胞臨床應(yīng)用的生物學(xué)安全性。干細(xì)胞技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域展現(xiàn)了巨大的潛力，尤其是再生醫(yī)學(xué)和復(fù)雜疾病治療方面。然而，隨著干細(xì)胞治療逐漸走向臨床，生物學(xué)安全性成為一個(gè)重要的關(guān)注點(diǎn)。本期文章探討了干細(xì)胞臨床應(yīng)用中的生物學(xué)安全性問(wèn)題，以及如何提高干細(xì)胞治療的生物學(xué)安全性，并介紹了干細(xì)胞生物學(xué)安全性檢測(cè)的相關(guān)內(nèi)容，包括HLA配型檢測(cè)、遺傳穩(wěn)定性檢測(cè)、成瘤/致瘤性檢測(cè)及異常毒性檢測(cè)等方法，旨在為干細(xì)胞臨床應(yīng)用提供參考，推動(dòng)干細(xì)胞產(chǎn)品的研發(fā)與臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用。

一、干細(xì)胞的特性

自我復(fù)制與更新

自我復(fù)制與更新指細(xì)胞分裂增殖的過(guò)程，一個(gè)細(xì)胞能復(fù)制成兩個(gè)完全一樣的細(xì)胞，生的子代細(xì)胞仍維持親代細(xì)胞的原始特性。

多向分化潛能

多向分化潛能指干細(xì)胞能向不同組織分化的能力。例如造血干細(xì)胞移植，即利用了造血干細(xì)胞的分化功能。

二、臨床應(yīng)用中的生物學(xué)安全性問(wèn)題

免疫反應(yīng)

在干細(xì)胞治療中，免疫反應(yīng)是一個(gè)重要的生物學(xué)安全性問(wèn)題。干細(xì)胞移植可能會(huì)引發(fā)受體免疫系統(tǒng)對(duì)移植細(xì)胞產(chǎn)生排斥反應(yīng)。尤其是異體干細(xì)胞可能會(huì)被識(shí)別為外來(lái)物質(zhì)，從而引發(fā)免疫攻擊。

基因突變和不穩(wěn)定性

在體外培養(yǎng)過(guò)程中，干細(xì)胞可能發(fā)生基因突變或染色體不穩(wěn)定，這可能影響其臨床使用的安全性。因此，必須對(duì)干細(xì)胞進(jìn)行嚴(yán)格的基因檢測(cè)和監(jiān)控，以確保其穩(wěn)定性和安全性。

腫瘤形成風(fēng)險(xiǎn)

干細(xì)胞具有高度的增殖能力，這一特性使得它們?cè)谠偕軗p組織的同時(shí)，也存在體內(nèi)形成腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)。多能干細(xì)胞產(chǎn)品中可能存在殘留未分化細(xì)胞、非預(yù)期分化細(xì)胞、惡性轉(zhuǎn)化細(xì)胞及突變等問(wèn)題，這些都會(huì)增加產(chǎn)品的安全隱患。此外干細(xì)胞復(fù)雜的制備工藝，包括長(zhǎng)時(shí)間的細(xì)胞傳代、分化和其他離體操作，都可能增加細(xì)胞發(fā)生遺傳和表觀遺傳變異/不穩(wěn)定性的風(fēng)險(xiǎn)。誘導(dǎo)多能干細(xì)胞在基因編輯過(guò)程中可能導(dǎo)致的基因突變和染色體變異等問(wèn)題，也是值得關(guān)注的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。

長(zhǎng)期效果和安全性

目前，大多數(shù)干細(xì)胞治療的研究和應(yīng)用主要集中在短期效果上，但長(zhǎng)期效果的研究仍然不足。干細(xì)胞治療的長(zhǎng)期安全性包括對(duì)治療部位的持續(xù)影響及全身可能出現(xiàn)的變化。持續(xù)的監(jiān)測(cè)和評(píng)估對(duì)確保干細(xì)胞治療的長(zhǎng)期安全性至關(guān)重要。

三、如何提高干細(xì)胞治療的生物學(xué)安全性

確保來(lái)源安全

選擇合適的干細(xì)胞來(lái)源（如胚胎干細(xì)胞、成體干細(xì)胞、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞等）并確保這些細(xì)胞來(lái)源無(wú)遺傳缺陷或潛在病原體。細(xì)胞來(lái)源需符合倫理要求，并進(jìn)行嚴(yán)格的基因篩查，排除遺傳缺陷。

嚴(yán)格的篩選和監(jiān)測(cè)

在臨床應(yīng)用前，必須對(duì)干細(xì)胞進(jìn)行嚴(yán)格的篩選和質(zhì)量控制。包括細(xì)胞來(lái)源、培養(yǎng)條件、分化狀態(tài)等都需要經(jīng)過(guò)詳細(xì)的驗(yàn)證和監(jiān)測(cè)。進(jìn)行嚴(yán)格的表型和功能驗(yàn)證，通過(guò)流式細(xì)胞術(shù)、免疫組化等方法確認(rèn)干細(xì)胞的標(biāo)志物和分化潛能。通過(guò)體內(nèi)、外和功能測(cè)試，評(píng)估細(xì)胞在體外培養(yǎng)中的增殖和分化能力，及其在動(dòng)物模型中的實(shí)際效果。同時(shí)，需對(duì)患者的長(zhǎng)期健康狀況進(jìn)行跟蹤研究，以確保治療的安全性。

個(gè)體化治療

每個(gè)人的年齡、疾病狀態(tài)和免疫系統(tǒng)功能會(huì)影響MSC治療的效果和安全性。由于不同個(gè)體和疾病對(duì)MSC的需求量不同，劑量過(guò)大會(huì)引發(fā)免疫反應(yīng)，而過(guò)小則效果不足。因此，需要根據(jù)患者的具體情況選擇合適的干細(xì)胞來(lái)源和給藥劑量。例如，年長(zhǎng)或免疫功能較弱的患者可能需要小劑量多次輸注，而某些特殊疾病可能需要更高劑量或特定來(lái)源的MSC。個(gè)體化治療方案是提升MSC療效和安全性的關(guān)鍵，能夠提高療效并降低不良反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)。

確保無(wú)菌操作

在符合GMP（良好生產(chǎn)規(guī)范）標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)施中進(jìn)行干細(xì)胞的制備和處理，防止污染。確保操作人員接受嚴(yán)格的無(wú)菌技術(shù)培訓(xùn)，減少人為因素造成的污染風(fēng)險(xiǎn)。

改進(jìn)技術(shù)和方法

研究人員正在不斷改進(jìn)干細(xì)胞技術(shù)，以提高其安全性。例如，開發(fā)新型的細(xì)胞標(biāo)記和追蹤技術(shù)，幫助實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)細(xì)胞在體內(nèi)的行為和變化。此外，改進(jìn)的分化技術(shù)可以減少未分化細(xì)胞的比例，從而降低腫瘤風(fēng)險(xiǎn)。

四、干細(xì)胞的生物學(xué)安全性檢測(cè)內(nèi)容

干細(xì)胞生物學(xué)安全性是指由遺傳學(xué)或表觀遺傳學(xué)變異，或由制備過(guò)程所導(dǎo)致的細(xì)胞生物學(xué)特性改變相關(guān)聯(lián)的安全性，其中包括細(xì)胞進(jìn)入體內(nèi)可能存在的成瘤性、致瘤性問(wèn)題，以及異常免疫反應(yīng)、異常分化、異位遷移或停留等安全性問(wèn)題。

HLA配型檢測(cè)

HLA配型檢測(cè)主要用于確定個(gè)體的HLA基因型，包括HLA-A、HLA-B、HLA-DR等位基因。干細(xì)胞治療中的HLA配型檢測(cè)用于確保供、受體間的免疫相容性，降低排斥反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)。在骨髓移植和外周血干細(xì)胞移植中，HLA配型檢測(cè)有助于找到最合適的干細(xì)胞來(lái)源。HLA配型常用的檢測(cè)方法包括PCR（聚合酶鏈反應(yīng)）、SSP（特異性引物法）、SBT（序列基礎(chǔ)分型）、微陣列技術(shù)。

遺傳穩(wěn)定性檢測(cè)

干細(xì)胞在長(zhǎng)期培養(yǎng)及應(yīng)用中需確保其遺傳穩(wěn)定性，常用的檢測(cè)方法包括染色體核型分析、熒光原位雜交、基因組測(cè)序、微陣列技術(shù)、SNP分型等。其中染色體核型分析是較為簡(jiǎn)便的方式，通過(guò)核型分析評(píng)估細(xì)胞的染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)，確認(rèn)是否存在遺傳突變或不期望的基因改變，以確保無(wú)染色體異常或突變，保證細(xì)胞的遺傳穩(wěn)定性。這一檢測(cè)可以防止遺傳問(wèn)題對(duì)治療結(jié)果的影響，對(duì)干細(xì)胞應(yīng)用極其重要。

成瘤性檢測(cè)

成瘤性指將細(xì)胞接種動(dòng)物后，接種細(xì)胞在動(dòng)物體內(nèi)形成（腫）瘤的過(guò)程，成瘤性檢查的目的是確定細(xì)胞基質(zhì)接種動(dòng)物后形成腫瘤的能力。為確保干細(xì)胞在臨床應(yīng)用中不會(huì)形成腫瘤，需對(duì)干細(xì)胞進(jìn)行成瘤性檢測(cè)。檢測(cè)方法為通過(guò)動(dòng)物模型或體外實(shí)驗(yàn)檢測(cè)干細(xì)胞是否有潛在的腫瘤形成能力，具體可通過(guò)免疫缺陷小鼠皮下注射，觀察小鼠是否有腫瘤形成來(lái)判斷；或通過(guò)軟瓊脂克隆形成實(shí)驗(yàn)，若無(wú)克隆形成則判定無(wú)成瘤風(fēng)險(xiǎn)；還可以通過(guò)檢測(cè)干細(xì)胞端粒酶活性，如TRAP法，評(píng)估增殖能力是否正常，避免因過(guò)度增殖或異常分化引發(fā)腫瘤。

致瘤性檢測(cè)

致瘤性指的是某些細(xì)胞或物質(zhì)誘導(dǎo)動(dòng)物本身細(xì)胞形成腫瘤的特性。在干細(xì)胞研究和治療中，評(píng)估和控制干細(xì)胞的致瘤性是確保治療安全性的關(guān)鍵。一般通過(guò)將待檢細(xì)胞裂解物和細(xì)胞DNA分別接種新生動(dòng)物進(jìn)行致瘤性檢測(cè)。

異常毒性檢測(cè)

異常毒性是指由生產(chǎn)過(guò)程中引入或其他原因所致的毒性。通過(guò)給予動(dòng)物一定劑量的供試品溶液，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)觀察動(dòng)物的異常反應(yīng)或死亡情況，確保干細(xì)胞在臨床應(yīng)用中的安全性，減少不良反應(yīng)，保護(hù)患者健康。異常毒性試驗(yàn)包括小鼠和豚鼠試驗(yàn)，在觀察期內(nèi)需確保動(dòng)物全部存活且無(wú)異常反應(yīng)，體重應(yīng)增加，判定為無(wú)異常毒性。此項(xiàng)檢測(cè)對(duì)于確保干細(xì)胞臨床應(yīng)用具有十分重要的意義。

五、總語(yǔ)

干細(xì)胞技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊，但其生物安全性問(wèn)題也不可忽視。通過(guò)以上多種安全性檢測(cè)方法有助于確保干細(xì)胞治療的生物學(xué)安全性，減少潛在風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)不斷研究和改進(jìn)技術(shù)，可以在保障患者安全的前提上，充分發(fā)揮干細(xì)胞的治療作用。了解這些生物學(xué)安全性問(wèn)題有助于更好地應(yīng)用干細(xì)胞技術(shù)，推動(dòng)其在臨床上的安全應(yīng)用與發(fā)展。

撰稿作者簡(jiǎn)介

馬曉雪

現(xiàn)任國(guó)家干細(xì)胞轉(zhuǎn)化資源庫(kù)、上海市東方醫(yī)院（同濟(jì)大學(xué)附屬東方醫(yī)院）干細(xì)胞基地GMP實(shí)驗(yàn)室質(zhì)檢主管，主要負(fù)責(zé)間充質(zhì)類干細(xì)胞和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的生物學(xué)安全性檢測(cè)、理化特性檢測(cè)、微生物安全性檢測(cè)、殘留物檢測(cè)等質(zhì)量研究，主要研究方向?yàn)楦杉?xì)胞在心衰中免疫調(diào)控相關(guān)研究的質(zhì)量控制，已發(fā)表SCI論文5篇。

現(xiàn)任

審稿人徐國(guó)東

現(xiàn)任武漢珈創(chuàng)生物技術(shù)股份有限公司研發(fā)總監(jiān)，微生物學(xué)博士，高級(jí)工程師。多年來(lái)專注于生物制品質(zhì)量研究，在細(xì)胞質(zhì)量控制領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。發(fā)表SCI論文5篇，授權(quán)發(fā)明專利17項(xiàng)。主持多項(xiàng)省市科研項(xiàng)目，先后獲得湖北省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、湖北省科技成果推廣三等獎(jiǎng)、光谷3551創(chuàng)新人才。

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