《Life》：Manufacturing of Placenta- and Umbilical Cord-Derived Mesenchymal Stromal Cells: A Systematic Scoping Review of Process Parameters, Quality Attributes, and Evidence-to-Control Relationships
胎盘和脐带来源间充质基质细胞（MSCs）的制造在解剖学起始物料、分离、培养补充、扩增、规模化、冷冻保存和放行检测方面存在差异。这种可变性限制了产品之间的可比性，并使工艺转移复杂化。研究人员旨在绘制关于人类胎盘和脐带来源MSCs的制造变量、工艺结果、候选关键物料属性（CMAs）、候选关键工艺参数（CPPs）、关键质量属性（CQAs）、效力测定和放行策略的全文证据。采用人群-概念-情境（Population–Concept–Context）框架进行了一项系统范围综述，并根据PRISMA-ScR进行报告，检索报告遵循PRISMA-S指导。无出版日期限制的检索于2026年8月15日完成。两名评审员独立筛选记录和全文，并独立验证所提取的数据。按制造对比和结果领域绘制结果；仅当生物学、工艺和方法学可比性支持可解释的合并效应估计时，才考虑定量合并。主要Scopus/Web of Science检索识别出18,860条记录；筛选了13,122条唯一记录，评估了439篇全文报告。排除208篇后，保留231篇制造报告；PubMed/MEDLINE检索和回溯/前向引文检索在跨源去重后分别贡献了2篇和5篇额外符合条件的报告，最终纳入238篇报告。在关联报告评估后，研究家族敏感性数据集包含236个不同的研究家族。组织来源编码识别出183篇脐带/华通胶报告、46篇胎盘报告和9篇多来源围产期报告。最常见的领域是扩增/传代/衰老（94/238；39.5%）、培养基/补充物（69；29.0%）、分离/组织处理（67；28.2%）和GMP/质量/放行（48；20.2%）。直接比较组包括2D与3D/生物反应器扩增（23篇）、外植体与酶法分离（22篇）、新鲜/天然与冷冻保存材料（19篇）、HPL与FBS（12篇）以及低氧与常氧（10篇）。干预定义、组织区室、传代/时间点、终点和单位方面的差异不支持连贯的合并效应。绘制的证据支持端到端开发模型，且未确定通用的制造配方。解剖学起始物料、分离、培养条件、累积群体倍增数、规模化、冷冻保存以及与效力相关的放行应被视为产品可比性的相互依赖要素。CMAs和CPPs的正式指定仍是产品和平台特异性的，并且需要将工艺变异与相关CQAs联系起来的证据。
1. 引言
胎盘和脐带组织是丰富的围产期间充质基质细胞（MSCs）来源，无需对捐赠者进行额外侵入性操作。然而，“胎盘来源MSCs”和“脐带来源MSCs”等标签并不定义单一的生物起始物料。羊膜、绒毛膜、绒毛膜绒毛、蜕膜、脐带衬里、华通胶、血管周围区域、脐带基质和脐带-胎盘连接处等在细胞组成、母体/胎儿贡献、初始产量和扩增行为上存在差异。ISCT最低标准仅定义MSCs的身份相关特征，并未建立制造可比性。工艺导向评估将起始物料属性和工艺参数与产品质量联系起来。在质量源于设计（QbD）术语中，只有当参数变化与相关CQA存在已验证的关系时，该物料或工艺参数才应被视为关键。现有综述通常涉及混合组织来源或仅关注离散阶段，未解决胎盘和脐带特有的端到端制造问题。本系统范围综述旨在绘制相关制造证据，并建立证据-控制模型，以区分经常出现的候选CMAs/CPPs与关键性仍为产品或平台特异性的参数。
2. 材料与方法
2.1 综述设计与报告框架
该综述采用系统范围综述设计，以涵盖异质性制造问题、工艺阶段和结果类型。报告遵循PRISMA-ScR框架，检索报告由PRISMA-S指导，采用PRISMA 2020术语进行记录管理和流程图绘制。综述未注册，资格标准和评审程序在正式筛选前已确定。
2.2 PCC问题
主要问题为：已报道哪些人类胎盘和脐带来源MSC生产的制造变量和控制策略，以及这些变量如何与可测量的工艺结果、CQAs、效力、放行标准和解冻后性能相关联。
2.3 资格标准
符合纳入标准的报告须为使用人类胎盘或脐带来源MSCs、具有明确组织来源或解剖区室、且将制造变量或工艺开发参数作为主要研究变量，并报告至少一项可提取的工艺结果、CQA、效力、稳定性或放行质量结局。同时纳入比较性或非比较性工艺开发研究，以及混合来源研究中可单独提取胎盘/脐带结果的部分。排除综述、评论、无原始结果的方法学报告、动物研究、细胞外囊泡/分泌组研究、基因工程或疾病模型研究等。
2.4 信息源与检索策略
数据库和补充检索于2026年8月15日完成。检索概念涵盖间充质基质/干细胞、胎盘/脐带/华通胶及可识别的围产期区室，以及包括分离、外植体/消化、培养基、血小板裂解物、血清/无动物源条件、传代、氧张力、规模化、微载体/生物反应器、冷冻保存、GMP、效力、质量控制和放行检测在内的制造变量。Scopus和Web of Science构成主要记录级检索，PubMed和引文检索为补充途径。
2.5 记录管理与去重
检索导出文件在Microsoft Excel for Microsoft 365中管理，并使用Python 3.x进行可复现的DOI/标题规范化和一致性检查。去重首先基于规范化DOI，缺失时基于规范化标题加出版年份及书目一致性。共从主要Scopus/Web of Science导出中移除5738条重复记录。
2.6 筛选与全文评估
两名评审员独立对校准样本进行资格标准试点，达到预定的强一致后开始正式筛选。两名评审员独立筛选标题/摘要和潜在符合条件的全文，分歧通过共识或第三方裁决解决。所有439篇寻求检索的报告均获得并完成全文评估，无因全文不可用而排除。
2.7 数据图表化与数据项
使用标准化的图表化表单记录每篇纳入报告的引文标识符、出版年份、解剖组织来源、研究设计、制造阶段、制造领域代码、直接比较标志、研究家族关联、对照状态、GMP背景及主要工艺或质量结局。详细提取内容包括供体/组织/批次数量、解剖和分离条件、酶类型/浓度/暴露时间、培养基和补充物、接种密度、传代和累积群体倍增数、2D/3D平台及生物反应器细节等。数据由一名评审员提取，另一名评审员独立验证。
2.8 关联报告与分析单元
关联出版物不自动视为独立实验。评审员根据作者组、组织来源、制造平台、供体/批次计数、研究周期等标准评估潜在重叠。两个重叠的出版家族被合并为单一研究家族以进行敏感性检查。研究家族敏感性数据集包含236个不同家族。与报告级分析相比，扩增/传代/衰老领域计数从94降至93，培养基/补充物从69降至68，GMP/质量/放行从48降至46，其余领域和排序不变，五个直接比较类别的计数不变。
2.9 证据特征与设计稳健性评估
未进行正式来源级批判性评估。对于直接比较和详细定量报告，两名评审员独立表征设计稳健性，考虑生物学重复、对照定义、同供体/匹配设计、结果完整性、统计报告、工艺可重复性、CQA/效力评估、解冻后评估和独立验证。这些特征用于叙述加权，而非构成综合质量或确定性评分。
2.10 综合与定量合并评估
报告可贡献于多个制造领域，领域频率非互斥且不应求和。直接比较证据围绕五个重复出现的对比组织：HPL与FBS、外植体与酶法分离、新鲜/天然与冷冻保存材料、2D与3D/生物反应器扩增、低氧与常氧。鉴于生物、工艺和方法学异质性，比较结果按制造对比和结果领域进行描述性映射，未进行定量合并。
3. 结果
3.1 证据来源选择
Scopus和Web of Science检索共识别18,860条记录，去重后为13,122条唯一记录，其中12,683条在标题/摘要层级被排除。439篇全文均获得并评估，排除208篇后，主要数据库途径保留231篇制造报告。补充PubMed检索和引文检索分别贡献2篇和5篇额外唯一合格报告，最终纳入238篇。研究家族敏感性集包含236个不同家族，制造领域排序和五个直接比较类别的计数不变。
3.2 制造语料库特征
238篇纳入报告发表于2004年至2026年：2004–2010年21篇（8.8%），2011–2015年75篇（31.5%），2016–2020年74篇（31.1%），2021–2026年68篇（28.6%）。全文组织来源编码识别出183篇（76.9%）聚焦脐带/华通胶，46篇（19.3%）聚焦胎盘/羊膜/绒毛膜/蜕膜，9篇（3.8%）涉及多个围产期来源。无报告保留在“未指定来源”类别。
3.3 制造证据图
最常见的制造领域为扩增/传代/衰老（94/238；39.5%）、培养基/补充物（69；29.0%）、分离/组织处理（67；28.2%）、GMP/质量/放行（48；20.2%）、起始物料/来源（36；15.1%）、规模化/3D/生物反应器（36；15.1%）、冷冻保存/储存（35；14.7%）、效力/功能CQA（31；13.0%）和氧环境/工艺环境（22；9.2%）。领域频率代表证据密度而非证据强度、一致性或关键性。
3.4 起始物料与解剖区室
“脐带”和“胎盘”作为制造定义是不充分的。在脐带区域直接比较中，华通胶每厘米组织产生4.61 ± 0.57 × 10
6个新鲜细胞，能快速形成单层，且污染人群较少。Beeravolu等实现了脐带衬里、华通胶、脐带-胎盘连接处和胎儿胎盘的可重复分离。Sardesai等表明标准培养条件可能允许母体细胞过度生长，而受控解剖和选择性分离提高了胎儿绒毛膜绒毛MSC分离的可重复性。解剖区室应被视为候选物料属性，需要进行产品特异性关键性评估。
3.5 分离与初级组织处理
未发现外植体或酶法分离的普遍优越性。封闭式酶处理减少了开放操作并比先前工作流程每厘米细胞数增加十倍以上，而无酶全片段黏附可从所有50条脐带回收MSCs。无酶匀浆的初始产量和活力与胶原酶消化相当，但后续增殖较慢。Lee等报道2–4 mm最小立方体外植体格式产量为3.92 ± 0.83 × 10
6 cells/g，比酶消化高10.2倍，CD146表达为73.4%对25.7%。Wang等比较外植体、酶消化和酶辅助外植体，培养成功率分别为37%、37%和75%。这些研究表明解剖区室、组织几何形状、酶组成、开放/封闭操作和下游培养之间存在工艺特异性相互作用。
3.6 培养基与补充物
12篇报告直接比较HPL与FBS。人源和无动物源系统通常支持高增殖、群体倍增、活力和CFU-F活性，但效应依赖于工艺阶段和制剂。在UCX ATMP工艺中，用人类血清或HPL替代FBS降低了分离阶段的P0产量（p < 0.01）。Swamynathan等报道其血清/无动物源系统中群体倍增时间为32.13 ± 3.95 h，而FBS为45.24 ± 4.35 h，累积群体倍增数为18.32 ± 0.38对16.25 ± 0.26。这些研究内发现不能定义普遍的HPL效应，因为基础培养基、HPL来源/合并、浓度、肝素、接种密度、传代和终点存在差异。
3.7 扩增、传代、衰老与工艺环境
扩增结果取决于接种密度、累积群体倍增数、传代次数、培养持续时间和工艺环境。十篇制造报告直接比较低氧与常氧，但氧浓度、暴露持续时间、共同干预、培养格式、终点和评估时间点差异很大。固定传代次数是不完整的工艺限制，因为相同传代可代表不同累积群体倍增数和不同的细胞应激历史。为便于可比性，累积群体倍增数应结合活力、衰老/遗传稳定性标志物和产品相关功能。
3.8 规模化、微载体和生物反应器
现代报告展示了中空纤维、搅拌槽、旋转床、填充床和微载体系统的技术规模化。在一次性旋转床生物反应器中，Neumann等报道从3 × 10
6细胞接种物在五天后产生24.6 ± 2.4 × 10
6个细胞，对应8.2 ± 0.8倍扩增和39.6 ± 1.8 h的群体倍增时间；静态培养PDT为31 h。3 L搅拌槽可比性研究六天产生约9.48 × 10
8个细胞，平面培养八天产生9.73 × 10
8个细胞，活力高于90%，预定CQAs得以维持。50 L规模研究中，七天50 L扩增阶段产生约37 × 10
9个细胞，27倍扩增，收获效率95%，同时保持表型、染色体稳定性、功能和无菌性。这些研究证明了平台内的可行性，但并未确立工艺优越性。
3.9 冷冻保存与解冻后可比性
冷冻保存研究涉及三个不同的干预水平：起始组织冷冻、中间细胞库冷冻和最终产品解冻。这些不应视为同一暴露。血清/无动物源冷冻保存脐带组织保留了解冻后表型、免疫抑制活性和分化能力。一项同供体分裂模型发现，冷冻组织外植体产生更纯的初始群体，而新鲜消化和冷冻外植体途径富集的细胞在活力、生长、表型和细胞因子分泌上相似。长期细胞冷冻保存显示，常规身份测量可能遗漏微妙变化。Zhang等报道冷冻保存前细胞计数/活力为1.00 × 10
7/96.34%，而12个月后为0.943 × 10
7/93.81%，表型和正常核型保留，但存在适度分子变化。Nguyen等报道新鲜解冻和培养解救细胞活力高，但解冻后立即T细胞抑制较弱。这支持对于即用型产品，应分别评估活力和即时功能效力。
3.10 GMP、CQAs、效力与放行
常报告的质量终点包括身份表型、活力、无菌性、支原体、内毒素、核型/基因组稳定性和分化能力。功能导向测定包括T细胞抑制、混合淋巴细胞反应、免疫调节反应、血管生成活性、细胞因子/分泌组谱和组学稳定性。在整个语料库中，定量机制关联的放行阈值和即时解冻后功能放行检测的报道远不如活力和身份一致。这一差距很重要，因为监管效力方法是产品特异性的，并旨在反映相关生物活性而非通用MSC标记组。
3.11 直接比较证据
五个重复出现的制造对比在组织区室、干预定义、工艺阶段、终点、单位和评估时间上存在差异。因此，比较结果按比较家族、结果领域、方向/一致性模式和主要效应修饰因子进行描述性映射。当同一供体或起始细胞制剂在明确替代条件下评估且具有生物学重复时，解释权重最大，例如Smith等的脐带内程序比较、Swamynathan等的三脐带大规模培养基比较、Nguyen等的配对解冻/回收比较。但这些设计的供体集较小且存在共同干预，仍限制普遍性。
3.12 证据知情的制造开发矩阵
绘制的证据被转化为证据知情的开发考虑。“候选”一词是深思熟虑的：该综述识别出值得产品特异性评估的重复关系，而正式CMA/CPP指定需要风险评估，并证明参数变化在定义工艺内影响相关CQAs。
4. 讨论
该综述综合了238篇全文制造报告，并将文献重新构建为一个相互关联的控制系统。主要贡献是起始物料、组织处理、培养环境、扩增历史、规模化、冷冻保存和放行的端到端联系。华通胶、脐带衬里、血管周围区域、绒毛膜绒毛、蜕膜等区室之间的差异不仅限于术语，它们可影响起始产量、纯度、母体/胎儿组成和生长行为。直接分离文献不支持外植体与酶法的通用排序，实际比较单位是完整的分离-扩增工作流程。HPL、人类血清和明确/无动物源培养基可支持临床相关扩增，但直接证据不证明独立于制剂的HPL普遍优越性。累积群体倍增数比传代次数更能描述扩增历史。规模化研究证明封闭或功能封闭系统可实现临床相关产量，但绝对产量不是完整性能指标。起始组织冷冻、中间库冷冻和最终产品解冻具有不同目标和失败模式，表面表型和活力可保持可接受而分子或功能状态发生变化。对于即用型最终产品，即时解冻后功能是临床相关的评估点。整个文献中一个重复的转化差距是缺乏经过验证、机制关联、稳定性指示的测定并具有预定接受阈值。
优势和局限性
优势包括预定义审查方法、独立重复筛选、独立验证提取数据、经PRESS评审的检索策略、主要Scopus/Web of Science路线的完整记录级账目、透明报告补充检索贡献、所有寻求全文的完整检索、显式研究家族处理、对详细比较证据的结构化设计稳健性表征，以及将证据密度与证据强度和正式参数关键性分开的综合方法。局限性包括实验定义、组织区室、传代/时间点、单位和结局定义的异质性，许多研究规模小或单中心；供体和批次分母、失败批次率、原材料批号效应、独立工艺转移、定量效力阈值和每释放剂量成本报告不一致。综述设计层面，未检索Embase，可能遗漏其数据库特定覆盖范围的合格报告；会议摘要因缺乏工艺细节而不合格。补充PubMed/MEDLINE检索和引文检索途径的完整识别、筛选和全文阶段计数未被存档，因此仅报告已验证的唯一合格贡献。
5. 结论
围产期MSC制造最好被理解为相互关联的控制系统。在238篇全文制造报告中，解剖学起始物料、分离工作流程、培养基和补充物、扩增历史、工艺环境、规模化、冷冻保存阶段和放行检测与工艺性能和报告产品属性的差异相关。证据不支持通用的分离方法、培养补充物或扩增平台。产品开发应定义解剖学来源、控制分离-扩增历史、报告累积群体倍增数、在意向工艺阶段评估规模化和冷冻保存，并将放行与产品相关的功能效力联系起来。未来工作应优先考虑跨中心工艺转移、失败批次分母、机制关联的效力阈值、即时解冻后功能和每释放剂量成本。
