欧洲三地血液中心联合实现人血小板裂解液标准化生产:推动细胞治疗标准化的关键突破

【字体: 时间:2025年07月02日 来源:Stem Cell Research & Therapy 7.1

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  本研究针对人血小板裂解液(hPL)作为胎牛血清(FBS)替代物存在的标准化难题,由比利时红十字会等欧洲三地血液中心联合开展跨国标准化研究。通过统一生产流程但保留各地血小板浓缩物特性,研究人员制备了"国内"和"国际"批次hPL,发现国际批次变异系数更低(21/23参数优于国内批次),证实跨国标准化可降低hPL变异性,为欧洲细胞治疗标准化奠定基础。

  

在细胞治疗和再生医学领域,胎牛血清(FBS)长期以来是细胞培养的黄金标准。然而这种动物源性产品存在诸多隐患:伦理争议、潜在的动物病原体传播风险、批次间差异大,以及供应不稳定等问题日益凸显。更棘手的是,FBS中的异种成分可能引发免疫反应,严重影响细胞治疗产品的安全性和有效性。寻找可靠替代品已成为推动细胞治疗临床转化的关键挑战。

人血小板裂解液(hPL)作为极具潜力的替代方案应运而生。这种源自人血小板的生物制品富含生长因子、细胞因子等活性物质,能有效支持细胞增殖和分化。但现实情况是,不同血液中心在献血实践、血小板浓缩物制备方法、储存条件和hPL生产工艺等方面存在显著差异,导致hPL产品标准化困难,严重制约其在临床的广泛应用。特别是在欧洲这样医疗体系多元化的地区,实现hPL跨国标准化更被视为"不可能完成的任务"。

比利时红十字会Flanders输血研究中心的Hendrik B. Feys团队联合冰岛国家大学医院血库和荷兰Sanquin血液中心,开展了一项开创性研究。研究人员设计了一套精妙的实验方案:向三个参与中心分发统一规格的hPL生产套装,各中心既使用本地特色血小板浓缩物制备"国内批次",又参与制备混合三地原料的"国际批次"。通过这种设计,既能评估标准化生产流程的可行性,又能比较不同标准化策略的效果。相关成果发表在《Stem Cell Research & Therapy》杂志。

研究团队采用多项关键技术:统一hPL生产套装和标准操作规程(SOP);通过Luminex多重检测分析12种生长因子;使用人脐静脉内皮细胞(HUVEC)进行增殖和划痕实验评估功能;采用间充质干细胞(MSC)长期培养观察增殖和分化能力;通过流式细胞术检测MSC表型标志物(CD13、CD73等);开展成脂和成骨分化实验。所有实验采取盲法设计和中心实验室统一分析,确保结果客观可靠。

在"hPL生产和生化特性"部分,研究证实统一生产套装能适应不同特性的血小板浓缩物,成功转化率达100%。虽然冰岛样本体积得率较低(59% vs 比利时73%和荷兰84%),但最终产品的透光度、pH值(7.0-7.5)、离子钙和渗透压等关键参数高度一致。值得注意的是,未经过病原体灭活的荷兰hPL葡萄糖含量显著较高,而经过光化学处理的比利时和冰岛样本则保持了更稳定的葡萄糖水平。

"生长因子、细胞因子和其他蛋白含量"分析显示,大多数生长因子在不同批次间无显著差异。FGF2在冰岛hPL中含量最高(759 pg/mL),显著高于比利时(512 pg/mL)和荷兰(323 pg/mL)。TGF-β1和VEGF也呈现类似趋势。但国际批次有效平衡了这些差异,所有生长因子含量都维持在理想范围内。特别重要的是,所有批次的纤维蛋白原均低于检测限(33 μg/mL),证明生产工艺能有效去除这种可能影响细胞培养的成分。

在功能验证部分,"HUVEC增殖和划痕实验"表明,所有hPL批次均支持内皮细胞生长,10% hPL补充时伤口闭合速度虽略慢于FBS,但效果显著优于无血清对照。更令人振奋的是"MSC生长动力学、表型和分化潜能"结果:hPL培养的MSC群体倍增速度显著快于FBS培养,且能维持典型的MSC表面标志物表达(CD13+CD73+CD90dimCD105low)。成脂和成骨分化实验显示,hPL培养的MSC保持多向分化潜能,甚至在某些批次表现出优于FSC的分化效率。

研究最关键的发现体现在"批次间变异和变异系数"分析中。数据显示,国内批次有7-9个参数(共23个)的变异系数(CV)超过15%,而国际批次仅有5个参数超标。更重要的是,国际批次的CV在21/23参数上低于所有12个国内批次的总体CV,证实跨国 pooling策略能显著提高产品一致性。这种标准化优势在细胞培养关键参数上尤为突出,如MSC增殖速率(PD/天)的CV从8.7%降至3.1%。

这项研究具有多重重要意义:首次证明hPL跨国标准化生产的可行性;建立了可推广的标准操作流程;发现国际 pooling策略能有效降低产品变异性;为欧洲细胞治疗标准化提供了实践模板。特别值得关注的是,研究采用的单步法hPL生产工艺(专利待决)展现出色适应性,能兼容不同血液中心的各种血小板浓缩物特性。从转化医学角度看,这种标准化hPL将显著提高细胞治疗产品的稳定性和可重复性,加速再生医学应用的临床转化。

研究也存在一定局限,如参与中心数量较少(3个),且未评估对软骨细胞等更多细胞类型的影响。但研究团队已规划后续扩展研究,将纳入更多欧洲血液中心,并增加临床相关功能评估。随着hPL标准化进程推进,这种安全、有效且符合伦理的血小板衍生产品有望逐步取代FBS,成为细胞治疗领域的新标准。

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