淺談臨床級幹細胞庫的建設與管理

建設臨(lin) 床級幹細胞庫是搶占優(you) 質資源戰略高地的核心，本文依據幹細胞研究相關(guan) 國內(nei) 外規範，闡述臨(lin) 床級幹細胞庫的建設與(yu) 管理，以期為(wei) 建庫機構提供有益借鑒。

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臨(lin) 床級幹細胞庫的規劃

迄今為(wei) 止，我國尚未出台臨(lin) 床級幹細胞庫區域化集中設置規範，幹細胞在不同培養(yang) 條件下（如試劑、工藝、凍存方法等），即使是同樣的細胞係，表型也可能不一致。同一機構內(nei) 不同研究方向的幹細胞出處也不盡相同，相互間的研究結果並無可比性。據全球科學界評估，細胞係鑒定錯誤或汙染達18%～36%，質量控製檢測公司報告的支原體(ti) 感染率大約占總測試樣本的8%，故合理規劃臨(lin) 床級幹細胞庫，采用統一的方法與(yu) 質量標準進行采集、集中製備、存儲(chu) 與(yu) 分發，將潛在風險及外來因子的汙染降到最低具有明顯優(you) 勢。

臨(lin) 床級幹細胞庫建設應遵循法律法規及國際幹細胞研究協會(hui) 相關(guan) 倫(lun) 理原則，樣本采集與(yu) 幹細胞存儲(chu) 須遵守《人類遺傳(chuan) 資源管理暫行辦法》，在人類遺傳(chuan) 資源辦批準的範圍內(nei) 開展工作。利用幹細胞庫資源開展臨(lin) 床研究必須遵循科學與(yu) 倫(lun) 理，保護受試者權益，符合《藥物臨(lin) 床試驗質量管理規範》、《幹細胞臨(lin) 床試驗研究管理辦法（試行）》和《幹細胞製劑質量控製及臨(lin) 床前研究指導原則（試行）》。

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臨(lin) 床級幹細胞庫的建設與(yu) 要求

一、如何選址

臨(lin) 床級幹細胞庫應選擇安全、無幹擾的獨立與(yu) 封閉區域，遠離嚴(yan) 重汙染(空氣、水、病原微生物、放射性同位素等)，遠離振動/噪聲，盡可能毗鄰樣本采集與(yu) 臨(lin) 床治療點，減少樣本的轉運時間，便於(yu) 及時處理與(yu) 製備，實現流程無縫對接。存儲(chu) 區優(you) 先選擇地麵以上較低樓層，避免雨水/洪水倒灌，防黴防潮，保持良好的溫濕度。

二、功能區規劃與(yu) 管理

（一） 核心功能區與(yu) 輔助區

核心功能區，涵蓋樣本與(yu) 細胞收發室、製備與(yu) 處理室、存儲(chu) 區、質檢室與(yu) 總控室，必要時設置接待征詢室和采集室。細胞製備的潔淨區域應具備緩衝(chong) 區、更衣室，滿足細胞的分離、擴增與(yu) 培養(yang) ，各製備套間周圍設置潔淨的走廓，增加流程的靈活性。細胞製備操作區應設立潔淨區，根據《GB50073潔淨廠房設計規範》，潔淨區麵積規劃一般為(wei) 2～4m2/人，潔淨區滿足GMP要求，其設計、建設、管理、進出、使用、清潔、消毒、環境檢測等參見《藥品生產(chan) 質量管理規範》無菌藥品附錄[13],幹細胞製劑的生產(chan) 必須在B級背景下的A級潔淨區完成。根據功能需求杜絕汙染，必要時設置隔離區，避免隔離區的空氣進入其他區域；為(wei) 減少不同批次細胞在研究中的變異性，在製備階段應對同一批特定代次的細胞建立多級細胞庫區，庫區應防止混淆、差錯和交叉汙染。輔助功能區包括辦公室、會(hui) 議室，檔案室，庫房及洗消室等。

（二）流程與(yu) 流向

布局的流程與(yu) 流向應合理有序並明確標識，設置人員、物料、細胞、汙物流向與(yu) 醫療廢棄物專(zhuan) 用通道，確保生物安全，減少汙染風險，為(wei) 了便於(yu) 樣本、試劑、物料與(yu) 細胞製劑按規定的流程和流向傳(chuan) 遞，可在入口與(yu) 出口處合理設置傳(chuan) 遞窗，提高工作效率。

三、 人員配備

應建立與(yu) 業(ye) 務相適應的組織架構，明確管理路徑、職責、權限及相互關(guan) 係，配備相應資質(職稱、學曆、培訓和實踐經驗)的操作人員和管理人員。對人員培訓、考核並評估效果，采集人員需經培訓合格並持有醫師或護士執業(ye) 證書(shu) ，采集信息雙人複核；製備人員應進行無菌服穿戴的培訓；製備、質量管理負責人與(yu) 質量受權人不得相互兼任；如個(ge) 別崗位職責需委托他人，受委托人應同樣滿足該崗位職責的資質要求，委托人仍然承擔最終責任。

四、設施與(yu) 設備

應為(wei) 所有設施設備設計充足合理的空間，根據各區域麵積及功能規劃供暖、通風(自然/壓力)、空調、水電、照明、滅菌、監控、溫濕度、氧濃度、消防、汙水與(yu) 醫療廢棄物處理係統等，並定期清潔、維保、校準和質檢，製定應急預案。應監測生物安全櫃、潔淨室的顆粒及生物負載係統，包括高效微粒空氣過濾係統、A/B潔淨室內(nei) 的空調淨化係統；應規定監測頻率和監測項目，如靜態和動態下的懸浮粒子、沉降菌、浮遊菌、表麵微生物、壓差、風速、溫濕度等；對於(yu) B級背景下的A級區應采用在線塵埃粒子監測係統懸浮粒子；定期清洗和更換初、中效過濾器，並定期在工作狀態下對高效過濾器進行檢漏，以防止損傷(shang) 和泄漏。

存儲(chu) 庫區應充分考慮樓麵承重，設施設備規劃與(yu) 安全管理遵循《ISBER最佳實踐2018》[14]，如配備雙路供電或應急發電設施及備用存儲(chu) 空間、冷鏈監控等；縮短液氮塔到庫區的距離，減少氮氣的耗損；液氮與(yu) 幹冰區域應配備氣體(ti) 監測器、聲光報警和排風係統，一旦房間內(nei) 氧濃度低於(yu) 設定的下限時自動啟動強排風，液氮區地麵杜絕使用磁磚，優(you) 選耐低溫的環氧樹脂，冰箱區應充分考慮散熱，必要時安裝專(zhuan) 用散熱通道；操作人員應配備厚型隔熱手套、護目鏡/麵具以及防護外套以確保安全。

幹細胞製劑的存儲(chu) 須杜絕交叉汙染，設置合格、待檢與(yu) 不合格區且標識明顯；集約設計監控裝置，實現24 h溫度連續監控及遠程報警，確保液體(ti) 供氣係統不間斷供氣及外置塔的安全運轉(儲(chu) 存、調壓、氣化等)，設置保護圍欄和安全警示標識並定期安全檢查，校驗供氣管道與(yu) 遠程液位監控係統，對於(yu) 液氮補給罐或液氮輸送係統所有閥門、壓力表與(yu) 安全閥應定期檢查(年檢或強檢)，確保係統連續平穩、安全節氣，液氮設備的運行與(yu) 維修人員應具備《特種行業(ye) 資格證》，可外包給專(zhuan) 業(ye) 公司進行檢修。

所有設備應建檔受控，專(zhuan) 人管理且標識唯一，分光光度計、移液器、天平、離心機等需定期進行計量檢定與(yu) 校準。實驗室必備的安全設施(通風櫥、防塵罩、滅火器、洗眼噴淋裝置等)應定期進行檢查。

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采集、製備與(yu) 檢驗

采集前，需對供者進行入組篩查和傳(chuan) 染病因子檢測，包括人類免疫缺陷病毒、乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒、人類嗜T細胞病毒、EB病毒、巨細胞病毒、梅毒螺旋體(ti) 等；篩查合格的供者簽署知情同意書(shu) 後，遵循標準操作規程采集樣本，將汙染、感染和病原體(ti) 傳(chuan) 播的風險降到最低。

臨(lin) 床級幹細胞的製備應嚴(yan) 謹、審慎並進行獨立審查和監督，確保其安全性和有效性。即使對細胞進行最小的體(ti) 外操作都有可能引入額外風險，如病原體(ti) 汙染、培養(yang) 代數增加導致的細胞基因型和表型不穩定，在長期、壓力環境下可能會(hui) 變為(wei) 非整倍體(ti) 或發生DNA重組、缺失及其他基因或表觀遺傳(chuan) 異常，從(cong) 而帶來嚴(yan) 重病理改變，如癌症。故臨(lin) 床級幹細胞的製備應遵循GMP程序，防止原料和產(chan) 品在生產(chan) 過程中被汙染，所有試劑與(yu) 製備過程均應遵守質量控製體(ti) 係與(yu) 規程，確保試劑質量、製備工藝與(yu) 製定的方案保持一致，形成細胞鑒定、純度和潛能分析標準，而對於(yu) 傳(chuan) 染病因子陽性的幹細胞製備需在獨立設置的陽性間進行。

過程中的關(guan) 鍵性物料必須做到：

先驗證性能，確保有效性且符合相關(guan) 規定；

直接與(yu) 原始樣本及幹細胞製劑接觸的物料必須無菌且對人體(ti) 無害並符合要求的級別，盡可能使用藥用級別的物料；

非無菌物料和非一次性物料必須清潔和滅菌，滅菌合格並被監控；

記錄使用的關(guan) 鍵物料，確保可完整準確地追蹤到每個(ge) 環節中物料的詳細信息，包括使用的試劑/耗材/設備清單、生產(chan) 廠家、批次號、合格證等，關(guan) 鍵試劑如血清、酶和生長因子的分析證書(shu) (certificate of analysis，COA)副本，測試過程和結果等。

在細胞培養(yang) 或保存時除了盡可能避免使用抗生素外，還應避免使用動物源性或成分不明確的試劑、人源或動物源性血清，動物源性成份應盡可能用規定的化學成份替代，禁止使用同種異體(ti) 人血清或血漿，以確保幹細胞製劑的質量。

臨(lin) 床級幹細胞製劑的檢驗分為(wei) 全麵質量檢驗、複核檢驗和放行檢驗，為(wei) 確保幹細胞治療的安全性和有效性，每批幹細胞製劑均須符合現有幹細胞知識和技術條件下的全麵質量要求,參見《幹細胞製劑質量控製及臨(lin) 床前研究指導原則(試行)》。

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標識、存儲(chu) 和發放

一、 標識

每份幹細胞製劑應分配唯一的編碼，編碼規則應具唯一性和統一性，通過編碼可追溯到捐贈者和製劑存放位置及處理等所有信息，標簽應耐低溫耐潮濕。可以使用國際血庫自動化推薦的ISBT128碼。隨著自動化設備的使用，容器自帶編碼(如激光蝕刻)、無線射頻識別電子標簽等的出現，人為(wei) 編碼打印和手工粘貼標簽將逐步被新模式所取代。

二、 存儲(chu)

（一）冷凍保存

冷凍保存過程中應避免冰晶與(yu) 溶質損傷(shang) 。可使用程序降溫儀(yi) 或其他替代方法(如Nalgene程序降溫盒)控製降溫速度，並使用二甲基亞(ya) 碸或甘油冷凍保護劑。為(wei) 防止不可抗性因素所導致的損壞或丟(diu) 失，需將同一來源的細胞分成若幹份，分放不同區域的不同容器中長期保存即鏡像保存(mirror image storage)。對於(yu) 幹細胞的長期存儲(chu) ，國際公認使用氣相液氮罐較理想，保存的溫度為(wei) -150 ℃～-196 ℃，需關(guan) 注幹細胞穩定儲(chu) 存的時間以及如何在儲(chu) 存中防止汙染等。隨著自動化液氮存儲(chu) 設備的出現和發展，幹細胞存取將走向自動化和智能化。

（二）容器

避免因容器滲漏而導致的交叉汙染。容器應明確標識，且具有無菌、化學耐受、無吸附(對細胞、蛋白、RNA和 DNA)、無酶、密封(帶螺紋)、耐低溫等特性，限一次性使用，不含有幹擾物質。臨(lin) 床級幹細胞容器的無菌保證水平要求為(wei) 10*-6(99.999 999%)，即一百萬(wan) 件產(chan) 品中可能存在活微生物的概率為(wei) 1。應使用能足夠防漏、抗振、抗壓力、抗溫度變化、防刺穿和其他事故材料製成的外容器運輸幹細胞，一般使用幹式液氮罐作為(wei) 外容器進行轉運。

三、 審核、放行與(yu) 分發

幹細胞在分發前必須進行審核與(yu) 放行控製，審核與(yu) 放行的程序和記錄既是質量保證/質量控製架構的縮影，也是製備過程中產(chan) 生的科學數據的存儲(chu) 。審核與(yu) 放行通過取走最終樣本進行測試、成品細胞標識和運輸，證明幹細胞從(cong) 正式進入實驗室係統到實現預期功能的整個(ge) 過程。

幹細胞的放行處理是通過選擇實用、快速、科學可控的放行檢驗獲得COA或放行檢測報告後實施的。COA總結了產(chan) 品的特性、所進行的測試、分發時能否提供結果並詳細介紹放行的標準和每一個(ge) 測試結果、測試使用方法、敏感度或可接受的結果範圍。測試結果的放行標準一般來自法規、臨(lin) 床研究申請及文獻。證書(shu) 必須經檢測者、檢測負責人和質量授權人審核並簽署，隨細胞一起發布。因此，應建立放行後測試結果和所有記錄的相關(guan) 審核程序，以及放行後測試結果不符合規定要求的應對機製。

臨(lin) 床級幹細胞庫應規定保存條件、周期及銷毀的規範，避免混淆、汙染、交叉汙染和不合理的分發。發放的細胞治療產(chan) 品應明確給出新鮮和冷藏後複蘇產(chan) 品的失效日期和時間。分發後幹細胞製劑的運輸和轉送程序要確保其完整性及人員的健康和衛生，需經過驗證在維持細胞活力和功能完整性的情況下運輸或轉運到輸注現場，幹細胞的轉運應由訓練有素的物流人員或商業(ye) 運輸公司監管，應有證據表明在運輸中保持合適的溫度。溫度記錄儀(yi) 的使用現在最為(wei) 廣泛，運輸過程中的溫度應符合收集機構標準操作規程手冊(ce) 的要求。

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信息管理係統

臨(lin) 床級幹細胞庫信息管理係統的構建需根據其用途和功能來構建，著眼於(yu) 幹細胞全生命周期的數據跟蹤，實現雙向性追溯，應從(cong) 幹細胞臨(lin) 床研究全過程進行布局，實現從(cong) 臨(lin) 床中來到臨(lin) 床中去的閉環管理。

若要滿足多中心研究，全局數據庫需與(yu) 各站點係統進行端口對接。這方麵可借鑒阿斯利康(Astra Zeneca，AZ)用於(yu) 藥物研究的細胞庫信息係統建設經驗，AZ位於(yu) 英國阿爾德利研發基地的Global Cell Bank是集中化、全方位負責細胞庫，從(cong) 獲取多種來源的細胞係開始，到產(chan) 生供使用的一係列細胞庫，對所有單元庫執行嚴(yan) 格的質量控製測試，除了每個(ge) 站點的中央存儲(chu) 庫外，單個(ge) 全局數據庫保存所有相關(guan) 的單元數據，允許用戶查找和申請細胞，將細胞分發給世界各地站點(如瑞典蒙道爾、美國波士頓、中國上海等分庫)。

臨(lin) 床級幹細胞庫信息管理所包括的數據範圍廣泛，涵蓋：

臨(lin) 床模塊，遵從(cong) 《藥物臨(lin) 床試驗質量管理規範》。主要實現了臨(lin) 床前、中、後幹細胞供者與(yu) 受試者的相關(guan) 信息管理，如臨(lin) 床研究立項、科學與(yu) 倫(lun) 理審核、知情同意、供者與(yu) 受試者的人口統計學信息、入組標準、篩選信息、臨(lin) 床中的應用劑量、輸注方式、應用後的檢測數據與(yu) 隨訪信息等；

製備與(yu) 質檢模塊。包括樣本的清點接收、幹細胞的分離、純化、擴增、培養(yang) 、冷凍、複蘇、轉運、質量檢測等信息管理，如製備、質檢方案、方法學及其驗證信息、細胞生長條件和培養(yang) 基、過程中相關(guan) 的質量檢測與(yu) 數據控製等；

存儲(chu) 庫模塊。實現了原始樣本與(yu) 幹細胞製劑及其衍生物等的信息管理，同時此模塊實現了樣本源(供者/受試者)信息、幹細胞製劑信息與(yu) 臨(lin) 床信息的關(guan) 聯，通過組合查詢可快速檢索到目標樣本與(yu) 製劑，包括細胞名稱、細胞類型、來源、編碼(二維碼)，信息係統可追蹤監控凍存細胞位置、庫存水平、使用情況和質量控製數據生成等。例如，同濟大學附屬東(dong) 方醫院采用Browser/Server模式和模塊化設計，各模塊通過端口對接實現幹細胞臨(lin) 床研究全過程的數據跟蹤和追溯性管理，構建了符合管理路徑和工作流程的幹細胞臨(lin) 床研究信息管理係統，可追蹤供者、受試者、關(guan) 鍵物料、關(guan) 鍵設備、操作流程、細胞、樣本或服務曆史、應用情況或所處位置等信息；同時構建了臨(lin) 床科研數據中心模塊，可連接上述三大模塊，與(yu) 醫院信息係統、病理信息係統、影像歸檔和通信係統等端口對接並實施管理，能夠獲取患者信息並建立備份模板，具有高級搜索、篩選和組合查詢功能。

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全麵質量管理體(ti) 係

幹細胞臨(lin) 床研究的醫療機構是幹細胞製劑和臨(lin) 床研究質量管理的責任主體(ti) ，應對幹細胞臨(lin) 床研究項目進行立項審查、登記備案和過程監管，並對幹細胞製劑製備和臨(lin) 床研究全過程進行質量管理和風險管控，執行質量管理體(ti) 係的全麵要求。

以同濟大學附屬東(dong) 方醫院為(wei) 例，我院臨(lin) 床級幹細胞庫踐行ISO 9001質量管理體(ti) 係認證，建立了完整的幹細胞製劑製備和臨(lin) 床研究全過程質量管理及風險控製程序等質量體(ti) 係文件；實現了幹細胞製劑從(cong) 來源樣本、製備、質量檢測、回輸或植入受試者體(ti) 內(nei) ，到剩餘(yu) 製劑處置等環節的可追溯；建立了幹細胞臨(lin) 床研究審核體(ti) 係，具備完整的幹細胞質量控製條件；定期對庫存係統進行審核，建立了不合格品讓步放行規定及糾正與(yu) 預防措施，從(cong) 而實現持續的質量改進。

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小結和展望

為(wei) 適應我國幹細胞庫產(chan) 業(ye) 化發展，滿足幹細胞大規模、長期戰略貯存及臨(lin) 床轉化需求，需合理規劃和建設臨(lin) 床級幹細胞庫。臨(lin) 床級幹細胞庫從(cong) 設計規劃、基礎建設到人員、設備、物料、檢驗方法和環境管理等方麵，隻有遵循國內(nei) 外的指南與(yu) 倫(lun) 理準則，建立全麵的質量管理體(ti) 係，實現幹細胞生命周期的數據跟蹤與(yu) 雙向追溯，才能為(wei) 臨(lin) 床提供高質量的幹細胞資源。

目前，我國臨(lin) 床級幹細胞庫的建設與(yu) 管理，仍存在規劃不合理、標準不統一等諸多問題，臨(lin) 床級幹細胞庫資源應用的政策框架、技術規範、產(chan) 品標準、臨(lin) 床準入、評估指標、轉化模式、倫(lun) 理準則等方麵亟需形成行業(ye) 共識及標準。

相信隨著對幹細胞醫療的重視以及幹細胞關(guan) 鍵技術的不斷成熟，未來幹細胞產(chan) 業(ye) 發展中的相關(guan) 問題將會(hui) 不斷被更新和突破！

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