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影响宿主细胞残留DNA检测的重要因素

作者:湖州申科生物技术股份有限公司 2026-01-14T00:00 (访问量:634)

重组蛋白、抗体、疫苗、基因治疗等生物制品大多来自转基因宿主细胞 (细菌、酵母、动物细胞或人源细胞)的复杂表达/生产系统,不同宿主的残留DNA(rDNA)不同,且存在不同片段大小和组成的复杂阵列,因此风险须根据具体情况评估。

目前关于rDNA的风险研究,主要包括传染性 (通过病毒,如HIV),致癌性 (通过癌基因,如Ras),免疫原性 (通过来自细菌的富含CpG的序列)以及诱变 (通过转座子,反转录转座子和DNA重组)等,尤其是来自含有致癌或病毒基因的连续生产细胞系。

虽然动物实验已显示外源DNA会诱导肿瘤或传染风险,但没有直接证据表明在人体存在同样风险。因此,药品监管机构一般允许生物制品中存在10 ng/剂量以下的残留DNA。此外,根据杂质来源、工艺以及产品类型不同,也会对HCD限度做不同要求。

表1 《中国药典》关于生物制品的宿主细胞残留DNA限度要求

工程细胞 产品名称 检定阶段 HCD限度
E.coli 注射用人干扰素(α1b) 原液 10ng/剂
假单胞菌 人干扰素α2b喷雾剂 原液 10ng/剂
毕赤酵母 人表皮生长因子凝胶 原液 10ng/剂
酿酒酵母 重组乙型肝炎疫苗 原液 10ng/剂
汉逊酵母 重组乙型肝炎疫苗 原液 10ng/剂
NS0细胞 尼妥珠单抗注射液 原液 100ng/剂
Vero细胞 Sabin株脊髓灰质炎灭 成品 50ng/剂
Vero细胞 双价肾综合征出血热灭火疫苗 原液 100ng/剂
Vero细胞 冻干人用狂犬病疫苗 原液 3ng/剂
CHO 重组乙型肝炎疫苗 原液 10ng/剂

宿主细胞残留DNA检测目的与方法

理想的定量检测方法其灵敏度应能检测到约10pg/剂量的残留DNA。杂交法、基于DNA结合蛋白的免疫色谱法(阈值法)和定量PCR方法因灵敏度均可达到检测要求,都属于经典方法。

表2 宿主细胞残留DNA检测方法

方法 定性/定量 药典收录

检出限(pg/sample)

最小检测片段 特点
荧光探针qPCR法 定量 USP/EP/ChP 1 50 灵敏度、特异性高、高通量,成本高
荧光染色法 定量 USP/ChP 50 100 缺乏序列特异性,成本低
免疫阈值法 定量 USP/EP 3 100 非特异序列免疫检测
DNA探针杂交法 半定量 USP/ChP 6 50 32P标记的探针半衰期短、放射等问题

《美国药典》和《欧洲药典》将高灵敏度、高特异性的qPCR法和非序列特异性的DNA结合蛋白法作为残留DNA检测的推荐方法;《中国药典》则收录了特异性高的定量PCR法和半定量的DNA探针杂交法以及非序列特异性的荧光染色法。然而,非特异性的DNA检测结果不能区分究竟是生产过程污染、检测造成的假阳性污染还是工艺缺陷引起的DNA残余,存在检测局限性。

影响残留核酸qPCR检测的因素

对qPCR检测方法来说,以下因素对其检测结果准确性和方法灵敏度存在较大影响:

  • qPCR引物探针的序列特异性

为保证方法高灵敏度和检出率,用于qPCR检测的特异序列必须是存在于高度保守区域内的稳定序列,并且需要散布在基因组上,保证不会因工艺导致的残留偏好而引起漏检。

  • 参考品DNA量值溯源及质量保证

参考品DNA的量值准确与否,直接关系到样品检测结果的准确性,因此需制定完善的参考品量值溯源程序,确保结果准确可靠。参考品DNA的质量要求可从条带大小、完整性、纯度、浓度等方面做全面评估,细胞来源的参考品应考察支原体污染,质粒参考品应考察质粒宿主E.coli基因组DNA残留情况等,尽量排除干扰确保结果准确可靠。

  • 前处理过程杂质干扰的去除

样品的前处理操作步骤对DNA检测结果的准确度影响较大,通常采用加样回收试验来进行验证并确定可接受的偏离限度,内标回收率在50-150%的范围内都可以接受。样品提取步骤较为复杂,需要特别注意,操作不当不但可能影响回收率还可能引入环境污染。

  • qPCR实验室能力验证

为满足检测要求,应对实验室硬件和软件能力进行确认。实验室设计应按实验流程分区操作,每个操作区域配置相应设施、设备及耗材,建立实验室质量管理体系,考核实验人员的操作能力及数据分析解读能力等。


湖州申科自主开发一系列宿主细胞残留 DNA、RNA 和片段大小的荧光探针 qPCR 定量检测试剂盒,以及 特定细胞系定制化试剂盒的开发、生产和测试,可满足不同宿主及靶标的检测需求。核心产品在FDA备案了DMF,多项发明专利应用于药品法规的技术通则,成功支持多家客户进行中、美、欧的IND及BLA申报。作为专业领域的国内领先企业,湖州申科凭借数十种专业产品、数百批专用试剂的生产经验,持续帮助生物医药行业用户打造稳定、可靠的供应链。

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