MSCs廣泛分布于人體多種組織中,如骨髓、脂肪組織、牙髓、皮膚成纖維細(xì)胞等[1-2]。脂肪組織因易獲得、采集便捷以及對供體影響小等優(yōu)勢,近年來成為研究熱點(diǎn),是獲取MSCs的理想來源。在臨床實(shí)踐中,MSCs已有效支持造血干細(xì)胞移植,促進(jìn)造血功能恢復(fù),提高移植成功率。同時,MSCs具有免疫調(diào)節(jié)作用,有助于修復(fù)損傷組織[3]。對于自身免疫性疾病,如系統(tǒng)性紅斑狼瘡、硬皮病和炎癥性腸病等,同樣展現(xiàn)出了顯著的療效。特別是在治療膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎(OA)方面,因其能夠分化為軟骨細(xì)胞并有效控制關(guān)節(jié)炎癥,成為研究的一大焦點(diǎn)。盡管MSCs在臨床治療中表現(xiàn)出了巨大的潛力,但關(guān)于其制劑穩(wěn)定性的研究仍需進(jìn)一步深入。
1.2材料
1.2.1 試劑及設(shè)備
1材料與方法
1.1 概述
遵循國家藥品監(jiān)督管理局藥品審評中心在2023年發(fā)布的《人源干細(xì)胞產(chǎn)品藥學(xué)研究與評價技術(shù)指導(dǎo)原則(試行)》[4],穩(wěn)定性研究已成為一項(xiàng)必要工作,內(nèi)容包括代表性原液、成品和需要臨時或階段性凍存的工藝中間品[5]。在進(jìn)行研究時,應(yīng)當(dāng)參照生物制品穩(wěn)定性研究的技術(shù)規(guī)范,如 ICHQ5C 指南。鑒于制劑的有效成分是活細(xì)胞,儲存過程中的溫度、時間及條件變化均可能對制劑的質(zhì)量產(chǎn)生顯著影響,包括細(xì)胞的狀態(tài)、數(shù)量、活率、表面標(biāo)記以及生物學(xué)活性等。在本研究中,對制劑在 2~8°C 儲存條件下不同儲存時間的穩(wěn)定性進(jìn)行了詳細(xì)考察,旨在確保細(xì)胞在臨床應(yīng)用中的性能達(dá)標(biāo),為MSCs的臨床應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)和技術(shù)支持。
培養(yǎng)基(SCM015,默克公司)、人血白蛋白(華蘭生物)、復(fù)方電解質(zhì)注射液(四川科倫藥業(yè))、DMSO(默克公司)、 .0.1% 明膠溶液(默克公司)、胰蛋白酶-EDTA消化液(默克公司)、T75細(xì)胞培養(yǎng)瓶(無錫耐思生物科技)、細(xì)胞計(jì)數(shù)器/細(xì)胞計(jì)數(shù)儀(美國Nexcelom)、流式細(xì)胞儀(BD公司)、顯微鏡(徠卡)。
1.2.2 細(xì)胞建庫
間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)的分離與培養(yǎng):在無菌條件下,將脂肪組織經(jīng) 70μm 濾網(wǎng)去除雜質(zhì),離心收集細(xì)胞懸液。利用AOPI熒光計(jì)數(shù)法調(diào)整細(xì)胞密度,在完全培養(yǎng)基中進(jìn)行初培養(yǎng),并定期更換培養(yǎng)基以促進(jìn)貼壁生長。之后,將細(xì)胞重懸于添加FGF-2的擴(kuò)增培養(yǎng)基中,接種于預(yù)處理板,在 環(huán)境中培養(yǎng),定期更換培養(yǎng)基以促進(jìn)細(xì)胞增殖。當(dāng)細(xì)胞融合度至 80% 時,用胰蛋白酶-EDTA消化,按需密度接種新板,繼續(xù)擴(kuò)增或凍存,進(jìn)行5次傳代建立細(xì)胞庫。
1.2.3 制劑和穩(wěn)定性研究
取凍存細(xì)胞株進(jìn)行復(fù)蘇,采用 37°C 水浴恢復(fù)細(xì)胞活力。在顯微鏡下觀察細(xì)胞狀態(tài),應(yīng)呈現(xiàn)纖維細(xì)胞樣形態(tài)(紡錘形和梭形)貼壁生長,形態(tài)均一。在復(fù)蘇時,細(xì)胞經(jīng)NaCl注射液洗滌,離心去除凍存保護(hù)劑。熒光計(jì)數(shù)后,將細(xì)胞重懸于 0.5%~1.0% 人血白蛋白的復(fù)方電解質(zhì)注射液中,調(diào)整細(xì)胞終濃度為 1.0×107cells/mL?
將制劑儲存在 冰箱中,以模擬臨床儲存條件。分別在 0,6,9h 取樣,進(jìn)行包括外觀、無菌、pH 及細(xì)胞功能(成脂、成骨分化)的檢測,以及細(xì)胞數(shù)量、活率和表型(CD90、CD105、CD73陽性,CD34、CD45陰性),并檢測其免疫調(diào)節(jié)功能。以評估在0.5%~1.0% 人血白蛋白復(fù)方電解質(zhì)注射液保護(hù)下細(xì)胞功能與活性。
1.3 檢測方法
外觀檢查:目視法,為澄清乳白色液體,無明顯 可見細(xì)胞聚團(tuán),與初始外觀相比無明顯變化。
無菌檢測:按《中華人民共和國藥典》2020年第三部“薄膜過濾法\"進(jìn)行無菌檢查。結(jié)果應(yīng)為陰性。
細(xì)胞數(shù)和細(xì)胞活率:采用自動細(xì)胞計(jì)數(shù)儀,活率不低于 80% 。
成骨分化:茜素紅染色,顯微鏡觀察呈現(xiàn)深紅色。
成脂分化:油紅0染色,顯微鏡下觀察呈現(xiàn)紅色。
流式表型:流式分析,陽性標(biāo)記CD73、CD90、CD105表達(dá)應(yīng) ?95.0% 。
淋巴細(xì)胞增殖抑制:流式分析,抑制率應(yīng) ≥25% 。
2結(jié)果
三批制劑 2~8°C 不同時間節(jié)點(diǎn)的結(jié)果詳見表1。
三批次細(xì)胞在 2~8°C 儲存后,初始活率近100% ,顯示良好起始狀態(tài)。隨時間推移,各批次活率雖有下降,但最高僅降 3.11% ,仍保持高活性(圖1a)。細(xì)胞數(shù)量穩(wěn)定,無菌且形態(tài)正常,具備成骨與成脂分化能力,均符合實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),表明儲存條件有效維護(hù)了細(xì)胞性能,適合進(jìn)一步研究。
(a)細(xì)胞活率;(b)CD34、CD45表達(dá)率;(c)淋巴細(xì)胞增殖抑制;(d)CD73表達(dá)率
三個批次MSCs在0、6、9h檢測中,CD34與CD45表達(dá)極低且無顯著變化,表明細(xì)胞未分化為造血細(xì)胞,維持了原細(xì)胞特性(圖1b)。同時,CD73、CD90、CD105等特異性標(biāo)記物表達(dá)穩(wěn)定,尤其是CD73與CD90,CD105雖有波動但總體一致,顯示 MSCs純度和生物學(xué)活性得以保持(圖1d)。此外,MSCs顯著抑制淋巴細(xì)胞增殖,且隨時間延長抑制率略增,暗示其免疫調(diào)節(jié)功能可能有所增強(qiáng),具體機(jī)制待深入探究(圖1c)。
綜上,三批次MSCs(MSC-P001、MSC-P002、MSC-P003)在 2~8% 下,細(xì)胞數(shù)量穩(wěn)定,活率超 80% ,表面標(biāo)記CD73、CD90、CD105高表達(dá)( (gt;95% ),CD34、CD45低表達(dá),符合ISCT標(biāo)準(zhǔn)。同時,細(xì)胞具備成骨、成脂分化能力及高淋巴細(xì)胞增殖抑制率,顯示其良好的分化與免疫調(diào)節(jié)功能。
3討論
MSCs穩(wěn)定性研究是明確其藥品儲存條件與有效期的基礎(chǔ),細(xì)胞生物學(xué)活性直接影響臨床應(yīng)用效果。本研究采用含 0.5%~1.0% 人血白蛋白的復(fù)方電解質(zhì)注射液作為保護(hù)劑,發(fā)現(xiàn)三批次MSCs在體外保存 9h 內(nèi)穩(wěn)定性良好。盡管活性略有下降,但關(guān)鍵表面標(biāo)記物CD73、CD90、CD105高表達(dá),且淋巴細(xì)胞增殖抑制能力持續(xù),支持臨床即時應(yīng)用。然而,保存條件對MSCs活性影響顯著,未來需深入探索不同條件(溫度、培養(yǎng)基、氣體環(huán)境)下的穩(wěn)定性,以優(yōu)化保存方法,延長保存期限。在細(xì)胞制劑開發(fā)過程中,需全面考察儲存、運(yùn)輸、使用的穩(wěn)定性,確保臨床應(yīng)用安全,為臨床轉(zhuǎn)化奠定堅(jiān)實(shí)的科學(xué)和技術(shù)基礎(chǔ)
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