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CGT生产核心物料选型科学范式之『培养基』:从监管到工艺全链条质控

CGT生产核心物料选型科学范式之『培养基』:从监管到工艺全链条质控

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  • 来源:
  • 发布时间:2026-02-05
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【概要描述】全维度病毒检测、严格内控标准、高效助力项目申报

CGT生产核心物料选型科学范式之『培养基』:从监管到工艺全链条质控

【概要描述】全维度病毒检测、严格内控标准、高效助力项目申报

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CDE 在《人源干细胞产品药学研究与评价技术指导原则(试行)》(2023)中强调:生产用材料的质量直接关系到终产品的质量和安全性。申请人应建立生产用材料的质量管理体系,并根据风险评估结果制定相应的质量控制策略。

在FDA、EMA与NMPA的监管要求日益趋同的情况下,生产用原料选型很可能演变为决定IND/BLA申报成败、供应链安全及商业化可行性的战略决策。因此,培养基作为细胞与基因治疗(CGT)生产中最核心的物料,企业对它的筛选早已跳出“能养活细胞”的基础要求,转而构建起一套更全面的选型框架——在“风险控制”、“成分透明”与“工艺适配”上寻求最优平衡。

随着中美两国首款间充质干细胞(MSCs)药物于2025年获批上市,MSCs药物开发与临床应用进入快速开展阶段。在此背景下,选择适宜的MSC培养基已成为细胞治疗企业技术开发的关键环节。本文结合最新法规与工业化实践,系统解析MSC培养基的原料风险谱系,并以凯发k8国际生物3D FloTrix® 间充质干细胞无血清培养基(RMZ112)为例,展示如何顺利获得全维度病毒检测+严格内控标准+申报友好型解决方案,真正实现“敢报、能放大、可审计”。

 

监管共识:最大限度规避动物源风险

为降低外源因子污染风险,全球主要药品监管组织均对细胞与基因治疗产品中动物源性材料的使用提出严格要求:

  • FDA(2020)在《Chemistry, Manufacturing, and Control (CMC) Information for Human Gene Therapy INDs》中指出,应尽可能避免使用动物源性材料(如胎牛血清),因其可能引入病毒、朊病毒等外源因子;如确需使用,须给予充分合理性依据,并实施包括来源控制、检测及病毒灭活/去除在内的全面风险控制措施。
  • EMA(2006)在《Guideline on Human Cell-based Medicinal Products》中明确,应优先采用无动物源成分的培养体系,避免使用如胎牛血清(FBS)等动物源组分,以防控BSE/TSE等传播风险。
  • CDE(2023)在《人源干细胞产品药学研究与评价技术指导原则(试行)》中进一步强调,生产工艺中应尽量避免使用血清;若使用人源或动物源生物材料(如人血小板裂解物,hPL),需给予完整的来源证明、质量控制数据及病毒安全性验证结果。

 

这意味着:含FBS、BSA等动物源成分的体系,在临床申报中天然处于高风险状态。即使经过病毒灭活处理,非包膜病毒(如细小病毒B19)仍可能规避常规工艺(ICH Q5A (R2))的清除效果,对患者安全带来极大风险。对于生物源组分,“完整的病毒安全性证据” 已成为 IND 申报的硬性要求,缺乏系统检测的产品将直接面临审评障碍。

 

三类原料的风险谱系与质控复杂度

基于市面上不同成分的培养基类型,以下总结分析了这三大类培养基成分的风险谱系与质控复杂度:

原料类型

主要风险

关键质控

挑战

监管

接受度

胎牛血清(FBS)、牛血清白蛋白(BSA)等动物源原料

BVDV、IBRV、支原体、朊病毒(TSE/BSE)、其他牛源病毒

难以完全验证病毒清除能力;批间波动大;TSE/BSE声明不足以覆盖未知风险

⚠️极低

(不推荐用于临床)

人血小板裂解物(hPL)、人血白蛋白、人转铁蛋白等人源原料

HBV、HCV、

HIV、CMV、

EBV、B19等

需供体筛查+成品病毒检测+灭活验证

 中高

(临床主流选择,前提是需完善病毒灭活/检测验证)

重组白蛋白、重组转铁蛋白、重组胰岛素等重组蛋白、化学合成成分等非动物源非人源原料

合成杂质、重金属、动物源性二级原料

需高纯度重组蛋白与严格内毒素控制;需追溯原料厂家的外源因子控制手段

✅✅ 最高

 (监管最友好,但需解决扩增效率与表型维持的技术瓶颈)

 

核心原则:源头规避 > 事后灭活/去除

在监管层面,全球药政组织对降低外源因子污染风险的要求日趋严格。从质量控制与生产成本的角度看,“预防优于补救”——避免在源头引入风险,远比事后去除或灭活更为高效可靠。

因此,自2010年左右起,大量科学研究开始集中发表,对比人血小板裂解物(hPL,常被称为“血清替代物”)与胎牛血清(FBS)的效果。这些论文证实,hPL或无动物血清培养基在促进MSC增殖方面,性能优于或等同于FBS,且具有更高的安全性。这一科学共识直接催生第一代商业化产品,其早期客户群体以召开临床前研究及早期临床试验的科研组织、生物科技企业为主。

首批MSC产品获批,成为细胞治疗市场的关键转折点。2015 年欧盟 Alofisel、2016 年日本 Temcell 相继上市,美国FDA顺势加码监管,明确鼓励行业采用无动物源成分培养体系以控制风险。

这一系列监管动向,极大地刺激了市场对临床级无血清培养基及hPL的需求,使得2015年成为无血清培养基被产业广泛接受的标志性年份。

自此,MSC无血清培养基的商业化应用进入快速成长期,并加速向临床级标准过渡。

如今,虽然整个细胞与基因治疗(CGT)行业的长远目标是使用化学成分完全确定、且避免任何人类或动物来源成分的培养基,以最大限度降低免疫原性与批次差异,但这类产品在成本与培养效果上仍面临挑战。因此,基于高质量hPL的无血清培养基,现在仍是细胞治疗行业的主流和默认选择。

当前,MSC无血清培养基市场早已高度成熟,供应商众多。企业在筛选时,必须审慎甄别其“无动物源”声称的真伪。想要把好质量关,不妨参考以下组合策略:

 

1 文件审核

要求供应商给予正式的无动物源成分声明。

02 现场审计

加强对供应商生产过程的审计,确保其二级原料及整个工艺流程无动物源成分污染。

03 自行检测

顺利获得可靠的检测方法进行最终验证。例如,采用检测牛血清白蛋白(BSA)的酶联免疫吸附试验(ELISA),或利用质谱进行全蛋白谱系分析,以明确检出是否含有动物源成分。

当企业顺利获得上述方式完成验证(示例参考如下表格),便可取得确凿证据,从而做出风险更可控、基于充分信息的决策。

关键质控点对比,可见差异:

检测项目

商品化MSC无血清培养基

监管关注点说明

RMZ112

品牌A

品牌B

牛血清白蛋白(BSA)-酶联免疫吸附试验

未检出

(检测限1ng/mL)

65350.25 ng/mL

未检出(检测限1ng/mL)

BSA可能引入TSE / BSE 风险,NMPA/FDA 要求严格控制,建议选择未检出牛源成分的培养基

 

合规质控体系:全维度病毒检测构建安全底线

在MSC无血清培养基高度成熟的市场中,真正的核心竞争力并非原料渠道本身,而在于是否构建了从“原料筛选”到“生产管控”,再到“成品检测”的全链条质控闭环。

其中,病毒检测的全面性与严谨性,是确保产品安全、支撑临床申报不可逾越的底线。

核心原料筛选:从源头杜绝风险

hPL作为核心原料,其合规性与质量是首要关卡。然而,由于hPL属于稀缺资源,且各国血液产品法规存在差异,市场上部分含hPL的培养基存在来源不明、病毒检测缺失或覆盖不全的问题,为后续临床申报埋下重大隐患。

合规、高质量的hPL应来源于:

经认证的合规渠道:原料来源国官方认证的血站,或在国际权威组织【如美国 AABB 认证、欧盟 EudraCT (European Union Drug Regulating Authorities Clinical Trials Database)备案血库)】注册备案的血液制品生产单位;

严格的供体分层筛查:捐献者须顺利获得“输血级”基础筛查,并适配监管要求进行补充筛查:

全球必筛项目(监管共识):HIV-1/2、HBV、HCV、梅毒(TP)、HTLV-I/II。

区域补充项目(基于流行病学):如西尼罗河病毒、寨卡病毒(美洲/非洲)、克氏锥虫(拉美),以及临床级产品常见的EBV、CMV等。

规范的采集流程:符合良好静脉穿刺规范(GVP)及当地伦理要求。

高风险/不合规来源:

自行收集临床废弃血小板;

无供体信息或筛查记录的“混合血小板”;

来自非认证渠道或未备案的人遗材料。

 

生产管控:在制造环节守住洁净度

即使原料合规,若生产环境不达标,仍可能引入二次污染或交叉污染。

高质量培养基的生产应满足以下条件:

在顺利获得ISO9001、ISO13485质量管理体系认证的平台上生产;

生产环境为GMP或类GMP洁净车间生产车间(建议≥ISO Class 8);

终端0.22 μm无菌过滤 ;

不添加抗生素,以避免掩盖微生物污染、干扰细胞固有功能。

关键成分对比:

检测项目

商品化MSC无血清培养基

监管关注点说明

RMZ112

品牌A

品牌B

链霉素残留

未检出
 (检测限:37.5 ng/ml)

未检出
 (检测限:37.5 ng/ml)

未检出
 (检测限:37.5 ng/ml)

抗生素可能掩盖污染、影响细胞功能,GMP 生产不推荐使用

 

成品检测:用最严标准给予最终证明

现在,有些含hPL的培养基,仅靠原料供体的基础病毒筛查报告,就宣称成品 “安全无虞”,这种做法存在显著的潜在风险。根据FDA关于供体筛查的风险控制原则来看,某些病毒(如CMV、EBV)在供体体内可能处于潜伏感染状态,常规血清学筛查无法检出,但在体外细胞扩增过程中存在重新激活的风险。

因此,监管组织强烈建议采用灵敏度更高的核酸检测(NAT) 进行成品复核。尤其当MSC作为最终药品时,需遵循《中国药典》等相关要求进行多病毒检测。作为核心原材料,培养基本身也应顺利获得全面的病毒筛查,方能构建起坚实的外源因子安全屏障。

 

 

企业在筛选时,应优先选择能给予完整病毒检测报告的产品。 若供应商无法给予,则必须自行对每批次培养基进行涵盖CMV、EBV、HBV、HCV、HIV-1/2、HPV 16/18、HHV-6/7/8、TP、HAV、HAdV、B19、BKV等项目的检测,在确认合格后方可放行用于生产。

 

MSC培养基核心质量参数合规检查表

为帮助细胞治疗企业快速评估MSC培养基的临床合规性,凯发k8国际依据中国现行法规(包括《中国药典》现行版及2025年版拟定标准、近期发布的团体标准T/CAS 1139-2025、T/CQAP 3015-2025等、NMPA审评实践及国际监管共识),梳理出12项不可豁免的核心检查项。

 

检查项

产品性能/质量

要求参考

建议

细菌内毒素

≤ 1EU/mL

(配制后使用浓度)

纳入培养基

质量放行标准

支原体检测

阴性

(建议PCR法验证)

纳入培养基

质量放行标准

无菌检查

(液体成品)

无菌生长

纳入培养基

质量放行标准

是否含胎牛血清

(FBS)

若有,需给予TSE/BSE声明及来源证明,以及给予相关动物源病毒检测文件,病毒检测建议纳为产品质量放行标准

避免使用

是否含其他动物源成分

若有,需给予TSE/BSE声明及来源证明,以及给予相关动物源病毒检测文件,病毒检测建议纳为产品质量放行标准

纳入培养基

质量放行标准

是否含人源成分

(如hPL、人白蛋白)

若有,必须来自合法认证血库,给予全面病毒检测文件,覆盖潜伏感染风险病毒,建议纳为产品质量放行标准

纳入培养基

质量放行标准

pH

(配制后)

7.0 – 7.6

纳入培养基

质量放行标准

渗透压

280–320 mOsm/kg

纳入培养基

质量放行标准

澄清度

液体澄清透明,无肉眼可见颗粒或沉淀

纳入培养基

质量放行标准

增殖能力

支持稳定扩增,群体倍增时间合理(建议≤60小时)或在固定时间内扩增倍数达到要求(建议≥6倍)

纳入培养基

质量放行标准

MSC表型维持

CD73⁺/CD90⁺/CD105⁺ ≥95%;CD34⁻/CD45⁻ ≥95%(传代≥5代),建议做产品质量研究内容

质量研究内容,

不作为放行标准

三系分化潜能

成骨(茜素红+)、成脂(油红O+)、成软骨(阿尔新蓝+),分化率≥80%

质量研究内容,

不作为放行标准

 

3D FloTrix® 间充质干细胞无血清培养基为临床级MSC扩增给予可靠保障

在细胞与基因治疗(CGT)领域,一款高质量的无血清培养基是药物成功申报与商业化生产的基石。凯发k8国际生物基于原创的3D细胞智造平台,致力于给予CGT规模化制备的一站式解决方案。在协助多家客户完成干细胞新药IND申报,并助力国内首款干细胞药物获批上市的过程中,凯发k8国际深刻体会到:培养基的质量与合规文件,直接关系到申报进程的成败与风险。

为此,凯发k8国际生物严格遵循cGMP标准,开发出3D FloTrix® 间充质干细胞无血清培养基(RMZ112-PYJ & RMZ112-B)。产品在ISO9001与ISO13485质量体系认证的GMP生产平台生产,所有原材料均严格控制为非动物来源。

在核心原料层面,凯发k8国际严格筛选合规来源的人血小板裂解物(hPL),并建立了远超行业常规的病毒安全性内控标准——对包括CMV、EBV、HBV、HCV、HIV-1/2等在内的16项人源病毒进行全面的核酸检测(NAT)。这套补充的病毒检测方案,不仅满足基础合规要求,更能显著提升监管组织对产品的接受度,完美适配临床IND/BLA申报的资料要求,帮助企业减少申报流程中的不确定性与潜在风险。

作为药物申报与商业化的“通行证”,完备的质量文件体系不可或缺。凯发k8国际生物可为客户给予以下关键文件,全力助力药物申报与商业化进程:

01 无动物源/无异源声明文件

明确标注培养基成分中无FBS、BSA等动物源材料,或无外源异种蛋白;

声明需经企业质量部门审核盖章,具备法律效力。

02 病毒安全与质控文件

病毒检测报告(定制化检测报告);

每批次成品 COA 报告(涵盖理化、微生物、功能性等全项指标)。

03 全链条质控与管理文件

生产企业GMP证书、ISO 13485认证文件;

原料批次追溯记录(可追溯至血替供体/重组原料生产企业);

批生产记录(DHR)、批检验记录(DMR)、完整质量检测报告(COA);

稳定性研究报告(加速稳定性+长期稳定性,覆盖保质期全周期)。

 

3D FloTrix® 间充质干细胞无血清培养基已顺利获得FDA DMF备案(备案号:038476),其优势不仅在于卓越的质量与文件支持,更在于能带来显著的生产效率提升。

▲图:3D FloTrix® 间充质干细胞无血清培养基(RMZ112)

产品使用前无需额外添加生长因子,也无需对培养器皿进行包被或表面处理,可一站式支持从原代分离到陆续在传代的二维及三维培养。在整个细胞工艺开发过程中无需更换培养基,极大简化了工艺流程与审批复杂度。

在相同培养条件下(如UCMSC的平面培养与微载体悬浮培养)的平行测试表明:RMZ112系列在细胞增殖速度及陆续在传代的稳定性上,均显著优于其他含hPL、BSA或化学成分限定的同类产品。这意味着,在显著降低外源因子风险的同时,它同样能够满足大规模商业化生产对效率与稳定性的严苛要求。

随着T/CAS 1139和T/CQAP 3015的相继发布,中国干细胞药物高质量开展的号角已然吹响。在这一进程中,培养基作为“细胞的粮食”,其安全性与稳定性直接决定着最终药品的质量。作为3D细胞规模化培养的引领者,凯发k8国际生物始终坚持以药品级标准构建质控体系,结合高灵敏度NAT检测技术,确保每一批次培养基的安全、合规与稳定,为行业提交一份经得起科学审视与监管考验的答卷。

无动物成分作源泉,定制检测严把关,安全合规心才安!

 

 

参考文献

FDA. Chemistry, Manufacturing, and Control (CMC) Information for Human Gene Therapy Investigational New Drug Applications (INDs). Guidance for Industry. (2020).

FDA. Eligibility Determination for Donors of Human Cells, Tissues, and Cellular and Tissue-Based Products (HCT/Ps). Guidance for Industry. (2007, as amended).

EMA. Guideline on Human Cell-based Medicinal Products (EMEA/CHMP/410869/2006).

CDE. 《人源干细胞产品药学研究与评价技术指导原则》(试行). (2023).

国家药监局核查中心 (CFDI). 《细胞治疗产品生产检查指南》. (2025).

AABB. Standards for Blood Banks and Transfusion Services, 34th Ed. (2024).

ICH Q5A(R2). Viral Safety Evaluation of Biotechnology Products Derived from Cell Lines of Human or Animal Origin. (2023).

ISO 20399:2022. Biotechnology — Ancillary materials present during the production of cellular therapeutic products.

《中国药典》(2020年版).

T/CAS 1139-2025. 《间充质干细胞制剂的质量控制导则》.

T/CQAP 3015-2025. 《人间充质干细胞药品生产和质量控制规范》.

HG/T 3935-2007 《哺乳类动物细胞培养基》.

 



关于凯发k8国际

北京凯发k8国际生物科技有限公司创建于2018年,源于清华大学科技成果转化,由清华大学生物医学工程学院杜亚楠教授科研团队领衔创建,清华大学参股共建。公司现已开展成为国家级高新技术企业、国家级专精特新“小巨人”企业及潜在独角兽企业,并获国家科技部、工信部等部委多项重点研发专项支持。

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凯发k8国际生物已协助多家客户完成干细胞新药IND 申报并成功获批,2025年,凭借自主开发的规模化制备工艺助力我国首款干细胞药物获批上市。同年,凯发k8国际生物于新加坡设立海外总部,加速拓展国际市场,致力于以颠覆式创新的规模化智造技术,有助于细胞产业实现全球普惠开展。

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