细胞稳定株和药监法规要求

细胞稳定株和药监法规要求

      构建生产用的细胞株系,是重组抗体药物的大规模生产制备的第一步。目前国际上常见的生产重组抗体的工程细胞系是哺乳动物细胞,主要包括CHO、HEK293、NS0和SP2/0细胞。这些工程细胞系需要具备以下特性:生长特性良好,无血清悬浮培养密度高(1~2×10^7cells/ml);异源蛋白表达能力强(20~70 p/c/d),具备正确的翻译后修饰能力;宿主及重组细胞系的遗传背景清晰、表型稳定,符合ICH法规要求。

      无论采用哪种细胞,用于生产生物技术产品(Biotechnological Products)和生物制品(Biological Products)的人和动物细胞系、微生物细胞系及其细胞库的制备和鉴定,都必须满足“ICH Q5D用于生物技术产品及生物制品生产的细胞基质的来源和鉴定”(ICH Q5D Derivation and Characterisation of Cell Substrates Used for Production of Biotechnological/Biological Products)的指导原则(英文/中文)。这个指导原则中提到的“细胞基质”是指微生物细胞或来自于人或动物的细胞系,它们具有生产供人类体内或体外使用的生物技术产品和生物制品的全部潜能。

      为确保制品的质量和安全性,制品开发者需要提供一份支持性文件,记载生产生物技术产品及生物制品的细胞基质的历史,还应记载它们全部或部分来源于母细胞系的历史,以便将细胞基质在研究和开发阶段所发生的事件与生产制品所用的特定细胞基质相联系,来全面评估其风险。在开发过程中,制品开发者应详细记录细胞基质的操作,确保原始记录的真实性和可溯源性。

就重组抗体药物的生产而言,目前的通行做法是采用哺乳动物细胞的工程细胞系,尤其是CHO细胞株系。

      用于构建“重组抗体表达的细胞稳定株”的CHO母细胞株(Parental CHO Cell Line),需要有清晰的细胞起源、来源和历史。在构建“重组抗体表达的CHO细胞稳定株”的过程中,可以采用各种方法来达成“CHO细胞稳定株具有稳定高效表达指定重组抗体”的特性,这些方法包括细胞融合、转染、筛选、克隆分离、克隆、基因扩增、对特定培养条件或培养基的适应,等。所获得的“重组抗体表达的CHO细胞稳定株”必须被做成细胞库(Cell Bank),以便能通过该细胞稳定株的连续传代培养,使将来的每批抗体产品都有一个经检定过的共同起源。

     遵照ICH Q5D的要求,连续生产重组抗体产品时的CHO细胞基质供应的最实际方法,是建立二级细胞库,即符合cGMP要求的主细胞库(Master Cell Bank, MCB)以及由其传代产生的工作细胞库(Working Cell Bank, WCB)。而MCB需要来自研究细胞库(Research Cell Bank, RCB),也就是需要通过“重组抗体表达的CHO细胞稳定株”的驯化和培养工艺放大和优化的程序,来预先建立RCB。

      此外,科研人员还采用基因工程方法改造CHO细胞株,以提高生产用细胞株的稳定性和产品质量。例如,通过敲入半乳糖基转移酶基因、唾液酸转移酶基因、N-乙酰葡萄糖胺转移酶Ⅲ基因等,可以提高重组抗体的糖基化水平,降低免疫原性;敲入一些抗凋亡的基因以提高细胞在压力环境下的生存能力,延长细胞培养时间;利用Cre/loxP或Flp/FRT定点重组系统,将外源基因定点整合至转录活跃区,以克服基因重组的位置效应;敲除谷氨酰胺合成酶基因,来帮助高表达CHO细胞稳定株的抗体基因扩增,也易化将来的大规模生产;敲除岩藻糖转移酶基因,以提高抗体产品的ADCC活力。所有的这些努力与尝试均是为了更高效地筛选出高表达的CHO细胞稳定株,同时为后期的工艺开发缩短时间。