|
一、限值达标,不等于风险为零
宿主细胞残留DNA(HCD)是生物药与基因治疗产品绕不开的质控项目。WHO与欧盟要求残留DNA每剂不超过10 ng,FDA对部分高风险制品要求不超过100 pg,WHO还建议残留DNA片段应小于200 bp。多年来,行业习惯用“总量”衡量风险——定量低于限值,批次即可放行。但残留DNA的风险,真的只取决于“有多少”吗?近年来越来越多的研究开始追问另一个问题:这些DNA“是什么”——片段有多大、序列是否完整、有没有编码潜力?
二、为什么除 “数量” 外,DNA 的 “性质” 同样关键
残留DNA引发担忧的理论基础,是致癌基因表达与异常蛋白产生风险——但这一切的前提,是残留片段足够完整:既包含完整的编码基因,又携带可用的启动子等调控元件。以人类基因为例,蛋白编码基因的中位长度约2.6万bp,比监管关注的200 bp分界线高出两个数量级。换句话说,碎片化程度越高的残留DNA,理论上越不可能具备表达能力。只报告一个“总量”,回答不了“这些碎片到底能不能表达”这一核心问题——而这恰恰决定了风险的真实水平。
三、测序“解剖”衣壳杂质:2025年的直接证据
2025年,美国Ultragenyx制药团队在Molecular Therapy Methods & Clinical Development发表研究,用PacBio长读长测序“解剖”了重组AAV载体衣壳内的DNA杂质。结果显示,约4%的测序reads来自生产质粒骨架或宿主基因组;但这些杂质绝大多数是不完整序列——缺少完整的转录单元,不具备编码潜力。动物实验进一步印证:给小鼠注射AAV载体后,肝脏RNA测序几乎检测不到宿主DNA来源的转录本,质粒来源杂质也仅在超高剂量下出现极低水平转录。研究还揭示了一个容易被忽略的细节:用18S rRNA基因与Alu重复序列两套靶标对同一批AAV定量,结果分别约为95 ng与15 ng(每1×10的12次方个病毒基因组拷贝),相差约6倍——检测靶标的选择,会直接影响定量报告值。
四、片段大小:从监管建议走向可检测指标
“性质”维度如何落地到日常质控?2023年日本神户大学团队在Human Gene Therapy展示了可行方案:在18S rRNA基因上设计116 bp与247 bp两套扩增子,用长短扩增子的定量比值,评估残留DNA中大于200 bp片段的比例;该ddPCR方法对加标宿主DNA的回收率达88.6%–97.9%,结果与qPCR一致。这意味着,残留DNA的定量与片段大小评估,可以在同一套检测体系内完成,“总量+性质”双重质控有了可操作的工具。
五、CHO残留DNA检测的三点选型启示
对于CHO细胞生产的单抗与重组蛋白,qPCR仍是残留DNA定量的金标准。一份2019年发表于Biological Procedures Online的方法学验证显示:基于CHO基因组重复序列(Alu同源序列)设计的TaqMan qPCR,检测限可达3 fg/μL,定量限为0.3 pg/反应,加标回收率82.3%–105.7%,且对大肠杆菌、酵母、人源及Vero等物种DNA均无交叉反应。回到选型:第一,灵敏度与验证数据(检测限、回收率、专一性)是硬指标;第二,靶标设计决定灵敏度与稳定性,多拷贝重复序列靶标优于单拷贝基因;第三,留意检测体系能否配合片段大小评估——毕竟,残留DNA的风险评估,早已不是“一个数字”的事。
翼和生物CHO细胞DNA残留检测试剂盒,采用TaqMan探针法qPCR,针对CHO宿主细胞基因组重复序列设计引物与探针,检测限低至1 fg/μL,特异性强、定量准确,适用于单抗、重组蛋白、疫苗等生物制品的中间品及终产品残留DNA检测,适配主流荧光定量PCR仪。
参考文献:
1. Jen HI, Wilkinson P, Lu X, Zhang W. Residual DNA impurities in AAV vectors-nature and transcription. Mol Ther Methods Clin Dev. 2025 Sep;33(3):101503. doi: 10.1016/j.omtm.2025.101503.
2. Higashiyama K, Yuan Y, Hashiba N, Masumi-Koizumi K, Yusa K, Uchida K. Quantitation of Residual Host Cell DNA in Recombinant Adeno-Associated Virus Using Droplet Digital Polymerase Chain Reaction. Hum Gene Ther. 2023 Jun;34(11-12):578-585. doi: 10.1089/hum.2023.006.
3. Zheng W, Jiang L, Lei Q, Yang J, Gao X, Wang W, et al. Development and Validation of Quantitative Real-Time PCR for the Detection of Residual CHO Host Cell DNA and Optimization of Sample Pretreatment Method in Biopharmaceutical Products. Biol Proced Online. 2019;21:17. doi: 10.1186/s12575-019-0105-1.
Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )
GMT+8, 2026-8-28 13:10
Powered by ScienceNet.cn
Copyright © 2007- 中国科学报社