ISO 246512022 生物技术.生物银行.来自骨髓的人类间充质基质细胞的要求标准立项发展报告

StandardizationDevelopmentReport:Biotechnology—Biobanking—RequirementsforHumanMesenchymalStromalCellsDerivedfromBoneMarrow生物技术生物银行来自骨髓的人类间充质基质细胞的要求标准立项发展报告摘要关键词：生物技术标准化；生物银行；间充质基质细胞；骨髓；质量控制；ISO24651Keywords:biotechnologystandardization;biobanking;mesenchymalstromalcells;bonemarrow;qualitycontrol;ISO246511引言1.1研究背景间充质基质细胞是一类具有多向分化潜能和自我更新能力的成体干细胞，广泛存在于骨髓、脂肪组织、脐带等多种组织中。其中，骨髓来源的间充质基质细胞（BoneMarrow-derivedMesenchymalStromalCells,BM-MSCs）因其相对丰富的来源、明确的分离方法以及在免疫调节和组织修复方面的显著疗效，已成为细胞治疗和新药研发中应用最广泛的细胞类型之一。据不完全统计，截至2022年，全球已有超过一千项基于间充质基质细胞的注册临床试验，涉及骨关节疾病、心血管疾病、自身免疫性疾病、神经系统退行性疾病等多个重大疾病领域。1.2标准立项的必要性在上述背景下，制定一项专门针对骨髓来源间充质基质细胞的生物银行国际标准具有突出的必要性和紧迫性：第一，保障细胞产品质量安全。间充质基质细胞作为活性生物制品，其质量受供体健康状况、采集方式、体外培养条件、冻存复苏工艺等多环节因素的影响。任何环节的不规范操作都可能导致细胞活力下降、表型改变甚至致瘤风险升高，直接威胁受试者和患者的生命安全。第二，促进国际间数据互认与资源共享。缺乏统一的技术标准使得不同生物银行之间储存的间充质基质细胞样本难以进行等效性比较，严重阻碍了跨国多中心研究和国际合作项目的开展。第三，响应各国监管机构的明确需求。世界卫生组织、美国食品药品监督管理局（FDA）、欧洲药品管理局（EMA）以及我国国家药品监督管理局（NMPA）等药品监管机构均对细胞治疗产品的质量控制提出了严格要求，亟需从样本源头建立全链条的标准化质量保障体系。1.3标准基本信息ISO24651:2022《生物技术生物银行来自骨髓的人类间充质基质细胞的要求》由国际标准化组织（InternationalOrganizationforStandardization,ISO）于2022年8月正式发布。该标准归属ISO/TC276（生物技术标准化技术委员会）归口管理，分类号为生物学、植物学、动物学（对应国际标准分类号ICS07.080）。标准状态为现行有效，语言为英语。该标准的发布标志着生物银行领域标准化工作从通用型技术要求向细胞类型特异性标准迈出了关键性的一步。2标准编制背景与过程2.1国际标准化组织与ISO/TC276技术委员会国际标准化组织成立于1947年，是目前世界上最大、最具权威性的非政府性国际标准化机构，其成员包括全球160多个国家的国家标准化机构。截至2022年底，ISO已发布超过24,000项国际标准，覆盖几乎所有技术领域。ISO/TC276（Biotechnology）成立于2013年，是ISO下属专门负责生物技术领域标准化工作的技术委员会，秘书处由中国国家标准化管理委员会（SAC）承担，主席由中国专家担任。该技术委员会的工作范围涵盖生物技术领域的术语定义、生物银行、分析方法、数据处理、生物过程与生物制造等关键方向，已发布和正在制定的标准项目覆盖了从基础研究到产业化的全链条。ISO/TC276下设有多个工作组，其中WG2（BiobanksandBioresources）专门负责生物样本库相关标准的研制，ISO24651正是在WG2框架下组织制定的重要标准之一。2.2标准制定历程ISO24651的制定过程遵循了ISO/IEC导则中关于国际标准制定的规范程序，经历了以下几个主要阶段：（1）提案阶段（NWIP,NewWorkItemProposal）2018年，由中国、德国、日本等国家联合向ISO/TC276提出制定骨髓来源间充质基质细胞生物银行专用标准的提案。该提案在TC276全体会议上通过投票表决，正式注册为新工作项目，编号为ISO/TC276/WG2N246。（2）工作组草案阶段（WD,WorkingDraft）2019年至2020年间，由项目负责人牵头组织国际专家团队，在广泛调研各国现有技术规范、法规要求和科学研究数据的基础上，形成了工作组草案初稿。草案内容经过多轮讨论和修改，充分吸收了来自学术界、临床医学界、生物样本库运营机构以及产业界的意见建议。（3）委员会草案阶段（CD,CommitteeDraft）2021年，工作组草案经TC276秘书处审核后，提交各成员国进行委员会草案投票。在此期间，共收到来自12个国家的180余条评论意见，项目组逐条认真处理并对标准文本进行了系统修订。（4）国际标准草案阶段（DIS,DraftInternationalStandard）修订后的标准文本作为DIS版本分发至ISO所有成员国进行投票和评论。最终版本获得了绝大多数成员国的支持。（5）最终国际标准草案阶段（FDIS）及发布2022年5月，标准顺利通过FDIS投票，并于2022年8月1日正式出版发布，标准编号为ISO24651:2022。2.3标准制定的总体思路ISO24651:2022在编制过程中始终坚持以下核心原则：一是以风险防控为导向，对样本采集、处理、储存和使用全过程中的关键风险点实施有效控制；二是以国际共识为基础，充分协调不同国家和地区在法律法规、伦理规范和技术实践方面的差异；三是以科学证据为依据，将经过充分验证的技术方法和质量指标纳入标准要求；四是以促进发展为宗旨，既不过度约束技术创新，又确保基本质量底线。3标准主要内容3.1适用范围与术语定义ISO24651:2022适用于在生物银行框架下从事骨髓来源人类间充质基质细胞采集、处理、保存、质量控制、分发和使用的所有组织和机构，包括但不限于临床级生物样本库、科研型生物样本库以及混合型生物样本库。该标准覆盖了从供体筛查到样本分发使用的全流程活动。标准界定了包括"间充质基质细胞"（mesenchymalstromalcells）、"骨髓穿刺"（bonemarrowaspiration）、"细胞活力"（cellviability）、"群体倍增时间"（populationdoublingtime）、"集落形成单位"（colony-formingunit）、"低温保存"（cryopreservation）等在内的30余项关键术语和定义。需要特别指出的是，该标准采用了国际细胞治疗学会（ISCT）2006年提出的间充质基质细胞最低鉴定标准，即：（1）在标准培养条件下具有塑料贴壁能力；（2）CD73、CD90、CD105表面标志物阳性表达率不低于95%；（3）CD11b、CD14、CD19、CD34、CD45、HLA-DR等阴性标志物表达率不超过2%；（4）具有向成骨细胞、成脂细胞和成软骨细胞分化的能力。3.2伦理与法律合规要求标准将伦理合规置于首要位置，明确规定生物银行在开展骨髓采集和间充质基质细胞保藏活动前，必须获得具有法定权限的伦理审查委员会的批准，并取得供体或其法定代理人签署的知情同意书。知情同意内容应充分告知样本的用途、可能的风险、隐私保护措施、数据共享政策以及供体撤回同意的权利和程序。标准还要求生物银行建立完善的个人隐私和数据保护制度。考虑到间充质基质细胞样本通常关联有供体的健康信息和基因组数据，标准明确规定了对样本捐赠者身份信息进行去标识化或编码化处理的技术和管理要求，并要求在数据传输和共享过程中遵循适用的数据保护法律法规（如欧盟《通用数据保护条例》GDPR、我国《个人信息保护法》等）。3.3设施、设备与人员要求在设施方面，标准要求生物银行应配备与骨髓来源间充质基质细胞处理规模相适应的专用操作区域，包括但不限于样本接收区、细胞处理区、质量控制区、低温储存区和数据管理区。各功能区域应进行合理的物理隔离，防止交叉污染。在人员管理方面，标准要求从事间充质基质细胞操作的各类人员（包括采集人员、处理人员、质量控制人员和信息管理人员）应具备相应的专业教育背景和操作技能，并接受定期的培训和能力评估。人员培训计划、考核记录和能力档案应完整保存。3.4供体评估与样本采集标准对骨髓供体的评估提出了系统要求。在供体选择方面，应对供体的既往病史、用药史、感染性疾病筛查结果（包括HIV、HBV、HCV、梅毒等）、遗传性疾病家族史和恶性肿瘤史进行全面评估。对于自体使用和异体使用的供体，标准分别提出了不同的筛查等级和频率要求。在骨髓采集环节，标准规范了采集前的准备、穿刺部位的选择与消毒、麻醉方式、采集量、抗凝剂的使用以及采集后的处理流程。标准特别强调了采集过程中的无菌操作规范和不良事件报告制度，并对采集记录的内容和保存期限做出了明确规定。3.5细胞分离、培养与扩增骨髓穿刺获得的骨髓全血需要经过密度梯度离心或其他分离方法获得单个核细胞，再通过塑料贴壁法进行间充质基质细胞的富集和纯化。标准对分离和培养过程中的关键参数进行了规范，包括但不限于：分离介质的选择与质量要求、细胞接种密度、培养基的组成和质量标准、培养温度、气体环境、传代时机等。在培养扩增方面，标准要求使用符合适用法规要求的培养基和添加物，并对胎牛血清等动物源性成分的使用和替代方案提出了风险管理要求。同时，标准建议对培养过程中的细胞形态、生长曲线、微生物学安全性进行定期监测，并明确了各阶段应记录的数据项。3.6质量控制（1）细胞特性鉴定。包括免疫表型分析（阳性标志物和阴性标志物的流式细胞术检测）、三系分化能力鉴定（成骨、成脂、成软骨）以及形态学评估。（2）细胞活力与增殖能力。要求通过台盼蓝排除法或荧光染色等方法检测冷冻保存前后和复苏后即刻的细胞活力，并测定细胞倍增时间以评估增殖能力。（3）微生物学安全性检测。包括无菌检查（需氧菌和厌氧菌）、支原体检测和病原体检测（如内毒素水平测定）。对于临床使用的细胞产品，还应进行特定病毒的检测。（4）稳定性评估。标准建立了细胞遗传学稳定性评估的基本框架，要求在长期培养和传代过程中定期监测染色体核型和基因表达谱的变化，及时发现可能的异常转化。（5）功能性评估。鼓励采用集落形成单位测定、免疫抑制功能检测等功能性测定方法，对细胞的生物学活性进行综合评估。3.7低温保存、储存与运输标准对间充质基质细胞的低温保存流程进行了系统规范。在冷冻保护剂方面，推荐使用最终浓度不超过10%的二甲基亚砜（DMSO），并建议尽可能采用无动物源性成分的冷冻保护液配方。在降温程序方面，明确推荐采用可控速率降温（通常为每分钟降低1°C）或等效方法，以最大限度地保护细胞活力和功能。在长期储存方面，标准的储存温度应不高于-135°C（液氮气相或液相），并对液氮储存容器的管理、样本的存放布局、温度连续监控和报警系统提出了明确要求。标准建议建立严格的样本标识和条码管理系统，确保样本的可追溯性。在运输环节，标准要求采用经过验证的运输方案，确保运输过程中维持规定的低温条件，并配备温度记录装置。对于跨机构、跨国运输，还应对相关法规和海关要求进行合规性审查。3.8信息管理与可追溯性标准构建了贯穿样本全生命周期的信息管理框架。在数据采集方面，明确了从供体登记、采集记录、处理记录、质量控制数据到储存位置、分发去向等各环节应记录的数据元和数据格式，并推荐采用国际通用的数据交换标准以促进信息共享和互操作。在可追溯性方面，标准要求实现样本与供体、样本与数据和样本与使用机构之间的双重可追溯，同时在不泄露供体隐私的前提下保证信息链条的完整性和闭合性。标准还鼓励生物银行采用电子化信息管理系统，并对系统的安全性、备份和灾难恢复提出了建议。4主要参编单位ISO24651:2022的制定汇聚了全球多个国家和国际组织的专家智慧。其中，德国莱布尼茨研究所（LeibnizInstitute）作为核心起草单位之一，在标准的制定中发挥了关键性作用。德国莱布尼茨研究所下设的生物样本库（Biobank）部门长期致力于人类生物样本的标准化保藏研究，在间充质基质细胞的分离培养、质量控制等领域积累了超过二十年的研究经验和技术数据。该研究所是德国国家队列（GermanNationalCohort,GNC）项目的核心参与机构之一，其生物样本库已储存超过20万例人类生物样本，建立了涵盖样本采集、处理、储存和质量控制的全面质量管理体系。在ISO24651:2022的编制过程中，莱布尼茨研究所的生物样本库团队承担了标准中细胞鉴定方法学、质量控制指标设定和低温保存程序等关键章节的起草工作，并率先在全球范围内开展了一系列验证性实验，为标准中各项技术参数的确定提供了重要的实验依据。研究所的相关专家还深度参与了ISO/TC276/WG2的多项其他标准项目，为生物银行领域国际标准体系的建设持续贡献专业力量。此外，该标准的制定还得到了德国标准化协会（DIN）、日本工业标准调查会（JISC）、中国国家标准化管理委员会（SAC）以及美国、英国、法国、韩国等多个国家的标准化机构和科研单位的积极参与和大力支持。5结论与展望ISO24651:2022的发布是国际生物技术标准化进程中的一个重要里程碑。作为全球首部针对特定细胞类型的生物银行专用国际标准，它为骨髓来源人类间充质基质细胞的全生命周期管理提供了系统化、规范化和国际化的技术框架，填补了国际标准体系在这一关键领域的空白。该标准的实施将从以下几个方面产生深远的积极影响：推动行业规范化发展。该标准为全球生物银行开展间充质基质细胞相关业务提供了统一的"操作手册"和"质量标尺"，有利于减少不同机构间的操作差异，提高样本和数据的可比性，促进多中心研究