什么是细胞库
细胞库分为三级管理,即初级细胞库、主细胞库和工作细胞库。在某些特殊情况下,也可采用细胞种子和主细胞库二级管理,但需要得到国务院药品监督部门的批准。
初级细胞库(pre-master cell bank),又名细胞种子(cell seed)和原始细胞库 (Primary Cell Bank,PCB), 由一个原始细胞群体发展成为传代稳定的细胞群体,或经过克隆培养形成的均一细胞群体,通过检定证明(具体检定项目要求见表1和表2)适用于生物制品生产或检定。在特殊条件下,将一定数量、成分均一的细胞悬液,定量均匀分装于安瓿或适宜的细胞冻存管,于液氮冻存,即为原始细胞库,供建立主细胞库用。
主细胞库(Master Cell Bank,MCB),原始细胞库细胞传代增殖后均匀混合成一批,定量分装,保存于液氮或-130℃以下。这些细胞须按其特定的质控要求进行全面检定((具体检定项目要求见表1和表2)),全部合格后即为主细胞库,供建立工作细胞库用。主细胞库的质量标准应高于初级细胞库。生产企业的主细胞库最多不得超过两个细胞代次。
工作细胞库(Working Cell Bank,WCB),经主细胞库细胞传代增殖,达到一定代次水平的细胞,合并后制成一批均质细胞悬液,定量分装于一定数量的安瓿或适宜的细胞冻存管,保存于液氮或一130°C以下备用,即为工作细胞库。冻存时细胞的传代水平须确保细胞复苏后传代增殖的细胞数量能满足生产一批或一个亚批制品。复苏后的传代的水平应不超过批准的该细胞用于生产的最高限定代次,最高限定代次应根据研究结果确定,不得超过国际认可的最高限定代次。工作细胞库的质量标准应在主细胞库的质量标准基础上建立。生产企业的工作细胞库必须限定为一个细胞代次。
作为生物制品类药物或产品的“加工厂”, 细胞始终扮演着核心的角色。在药学概念里,细胞株是每批生物药产品生产的关键起始原材料;在产品工艺开发到一定阶段需要锁定临床样品生产工艺及接下来的IND申报一直到产品BLA申报,研究者需要在研发用细胞株基础上建立主细胞库(MCB)和工作细胞库(WCB)。这些细胞库的放行和质量控制和保证将贯穿着产品早期临床开发到后期及上市的整个生命周期(可能长达数十年)。因此,细胞库建立本身及建立后的质量管理对于一个药物的质量在整个生命周期内的稳定、均一、耐受、安全和有效性保障,将是生物制品研发及商业化公司所必须重视的重要课题。 而此类保障必需要GMP级别的洁净室生产环境及质量控制;当药物在建库的5到8年后走到商业化阶段时,批准前检查(PAI)将全面彻查所有相关的合规性,特别是MCB和WCB的生产操作及储存。因此,现在不做好以后就为时太晚了!
为确保在活细胞中生产的生物制药产品的安全性和持续有效供应,全球监管机构对于生产用细胞的建库、检定及储存均有明确的要求。以下简要汇总了一些跟细胞库(细胞基质)有关的一些国内外法规:
《中华人民共和国药典》三部 生物制品通则 - 生物制品生产检定用动物细胞基质制备及检定规程
中国 (2005) - 生物组织提取制品和真核细胞表达制品的病毒安全性评价技术审评一般原则
中国 (2008) - 疫苗生产用细胞基质的技术审评一般原则
中国 (2002.7.10) - 关于进一步加强牛源性及其相关药品监督管理的公告 国药监注 [2002] 238 号
中国 (2003.3.20) - 细胞培养用牛血清生产和质量控制技术指导原则
FDA/USP:
PTC in the Manufacture and Testing of Monoclonal Antibody Products for Human Use (1997)
PTC in the Characterisation of Cell Lines used to Produce Biologicals (1993)
Guidance for human somatic cell therapy and gene therapy (1998, 2008)
Guidance for the Characterization and Qualification of Cell Substrates and Other Biological Starting Materials Used in the Production of Viral Vaccines for the Prevention and Treatment of Infectious Diseases (2010)
EMA/EP/EDQM:
Production and Quality Control of Monoclonal Antibodies (1995)
Production and Quality Control of Medicinal Products Derived by Recombinant DNA Technology (1994)
Guideline on Virus Safety Evaluation of Biotechnological IMP (2008)
Guideline on Bovine Serum used to Manufacture Human Biologics (2003)
European Pharmacopeia 2.6.16. Tests for extraneous agents in viral vaccines for human use
European Pharmacopeia 5.14. Gene transfer medicinal products for human use
European Pharmacopeia 5.2.3. Cell substrates for the production of vaccines for human use
细胞库冻存数量问题
原始细胞库的数量是根据实际来计算的,每个品种可能都不一样。需要考虑后续生产、检定需要、保藏年限,检测用数量、复检频率等,主细胞库和工作细胞库冻存多少数量,根据你自己的需要确定,只要保证后续生产、检定需要足够即可,即遵循“够用原则”,多也是浪费。一般经验来说,原始细胞库冻存几十支,比如20支,主细胞库几十支,比如50支,工作细胞库一两百支,比如50-200支,够生产几十年了。
细胞库建立规范性问题
原始细胞库,主细胞库和工作细胞库应在B级背景下的A级洁净等级下分离或制备后获得,建库过程中操作人员不得在同一区域同时处理不同活性或具有传染性的物料,如病毒、细胞系、细胞株。
建立每个细胞库均应有相应的建库记录,记录细胞来源,何时复苏,传代具体信息,何时冻存,冻存细胞批号,冻存的细胞代次,冻存数量。每个库的细胞冻存后,应抽取其中可代表冻存全过程的细胞进行复苏,检查有无染菌,复苏后细胞活力应大于80%
表1 生产用细胞检定项目要求
“+”和“-”为必检项和非强制检测项,(+)为根据细胞特性、传代历史、培养过程等情况要求的检定项目。
检定周期:每8-12代检查一次。
表2 检定用细胞检定项目要求
表中检定项应至少进行1-3项,还应根据检定用细胞用途的不同,进行其中其他项相关检定。
检测活疫苗制品病毒滴度的细胞,应做此项检查。
用于生物学活性。效力或效价测定的细胞,应做此项检查。
细胞库管理
每种细胞库均应分别建立台账,记录放置位置、容器编号、贮存数量和取用记录,确保储存细胞在储存期间能被准确找到。
冻存的细胞存活率须在90%以上(特殊细胞视具体情况而定)。冻存后的细胞,应至少做一次复苏培养并连续传代至衰老期,检查不同传代水平的细胞生长情况。
主细胞库和工作细胞库贮存条件应当一致,检定和生产用各级细胞库应分不同液氮罐贮藏,且生产用每一个库应在生产设施内至少2个不同地点或室或有明显标志分隔的区域存放。非生产用细胞应与生产用细胞严格分开存放。
贮藏容器应当在适当温度下保存,并有明确标签,冷藏库应有连续温度记录,应定期检查液氮罐内液氮量并及时补加,液氮保藏区温湿度、大气压、氧分压、电力供应这些指标应做好记录,任何偏离贮存条件的情况及纠正措施都应记录。市场上有很多智能化控制的液氮罐,有助于细胞存储环境的实时监控等,提高工作效率和安全性。
在指定人员的监督下,经批准的人员方可进行细胞库操作,未经批准不得接触细胞库。
贮存期间的主细胞库和工作细胞库中的细胞一旦取出,不得再返回库内贮存。