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逆轉(zhuǎn)錄病毒簡(jiǎn)介
病毒是一種由核酸分子和蛋白質(zhì)構(gòu)成的非細(xì)胞形態(tài)生物,,能夠攜帶基因進(jìn)入受體細(xì)胞,,經(jīng)開(kāi)發(fā)和改造后可用作細(xì)胞基因治療(CGT)載體,。通過(guò)改造后的病毒載體一般具有更好的安全性和更快的分子克隆速度,,同時(shí)感染能力也得到了定向進(jìn)化,從而具備了更快捷,、更廣譜的轉(zhuǎn)導(dǎo)特性,,以及更安全、更特異的感染特性,。然而由于病毒的多樣性及宿主機(jī)體的高度復(fù)雜性,,目前僅腺病毒、腺相關(guān)病毒,、慢病毒,、逆轉(zhuǎn)錄病毒和溶瘤病毒等少數(shù)種類(lèi)可改造為CGT載體。
其中,,逆轉(zhuǎn)錄病毒(Retrovirus)又稱(chēng)反轉(zhuǎn)錄病毒,,是一種RNA病毒,病毒顆粒為二十面體對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu),、球形,,有包膜,表面有刺突,。逆轉(zhuǎn)錄病毒需在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下,,將RNA轉(zhuǎn)變?yōu)閏DNA,新合成的cDNA插入宿主的核DNA中,,隨宿主DNA復(fù)制,、轉(zhuǎn)錄、翻譯達(dá)到擴(kuò)增目的,。
按照目前國(guó)際病毒分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),,逆轉(zhuǎn)錄病毒科分為7個(gè)屬:α逆轉(zhuǎn)錄病毒屬,、β逆轉(zhuǎn)錄病毒屬、γ反轉(zhuǎn)錄病毒屬,、δ反轉(zhuǎn)錄病毒屬,、ε反轉(zhuǎn)錄病毒屬、慢病毒屬和泡沫病毒屬,。在這些逆轉(zhuǎn)錄病毒中,,僅γ-逆轉(zhuǎn)錄病毒和慢病毒用于臨床。
因此,,通常所說(shuō)的逆轉(zhuǎn)錄病毒載體是指在γ逆轉(zhuǎn)錄病毒(GRV)的基礎(chǔ)上改造獲得的,,主要包括MMLV(莫洛尼氏鼠白血病逆轉(zhuǎn)錄病毒)和MSCV(鼠干細(xì)胞病毒)。這些載體能夠?qū)⑼庠椿蛴行У卣系剿拗骷?xì)胞的基因組中,,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定的基因表達(dá),。
γ-逆轉(zhuǎn)錄病毒載體具有簡(jiǎn)單的基因組結(jié)構(gòu),由以下蛋白質(zhì)編碼基因組成:gag,、pol和env,。Gag編碼衣殼蛋白,Pol編碼病毒酶(逆轉(zhuǎn)錄酶,、整合酶和蛋白酶),,Env編碼囊膜蛋白。
圖1. 基于小鼠白血病病毒(MLV)的γ逆轉(zhuǎn)錄病毒基因組的結(jié)構(gòu)(doi:10.3390/v3060677)
γ-逆轉(zhuǎn)錄病毒載體包裝系統(tǒng)通常包括三個(gè)關(guān)鍵的質(zhì)粒:包裝質(zhì)粒(含有γ-逆轉(zhuǎn)錄病毒的gag,、pol和rev基因),、載體質(zhì)粒(包含目的基因、選擇標(biāo)記基因以及必要的病毒序列)和包膜質(zhì)粒(含病毒粒子的表面蛋白,,如env基因),。
γ-逆轉(zhuǎn)錄病毒載體的生產(chǎn)平臺(tái)主要有兩種:一種是瞬時(shí)工藝,采用上述三質(zhì)粒系統(tǒng),,共轉(zhuǎn)染到HEK293T包裝細(xì)胞系中,,進(jìn)行病毒制備;另外一種是穩(wěn)定工藝,,即以表達(dá)包裝和囊膜基因的包裝細(xì)胞系制備穩(wěn)定產(chǎn)毒細(xì)胞株(如PG13),。
復(fù)制型逆轉(zhuǎn)錄病毒(RCR)概念及法規(guī)監(jiān)管要求
通常,通過(guò)改造將逆轉(zhuǎn)錄病毒中與病毒包裝和轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)的基因刪除,,替換為需要表達(dá)的外源基因,,因此生產(chǎn)的病毒顆粒是復(fù)制缺陷型的,無(wú)法在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并組裝為新的病毒顆粒,,但能將外源基因整合到宿主基因組中持續(xù)表達(dá),。
目前制備CAR-T細(xì)胞所用的慢病毒和γ-逆轉(zhuǎn)錄病毒載體均為復(fù)制缺陷型,已極大降低了產(chǎn)生復(fù)制型病毒的風(fēng)險(xiǎn),但病毒載體的制備方法以及制備過(guò)程中仍存在產(chǎn)生復(fù)制型慢病毒或復(fù)制型逆轉(zhuǎn)錄病毒的潛在風(fēng)險(xiǎn),。這些風(fēng)險(xiǎn)主要源自:病毒載體生產(chǎn)過(guò)程中,,因穿梭質(zhì)粒、包裝質(zhì)粒及包裝細(xì)胞(eg.HEK293/HEK293T)中的內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄元件之間發(fā)生的同源或非同源重組,;慢病毒載體與T細(xì)胞的內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄元件之間發(fā)生的同源或非同源重組,。
因此,復(fù)制型病毒(RCV)可能在病毒載體生產(chǎn)階段,、CAR-T細(xì)胞制備階段,,甚至在患者接受治療后,隨著CAR-T細(xì)胞在體內(nèi)的持續(xù)擴(kuò)增,,依然存在產(chǎn)生RCL/RCR的潛在風(fēng)險(xiǎn)。終產(chǎn)品中復(fù)制型病毒的存在有可能引起病人不良反應(yīng),,構(gòu)成臨床隱患和潛在危險(xiǎn),,故對(duì)復(fù)制型病毒檢測(cè)是安全性檢測(cè)中非常重要的項(xiàng)目。
隨著病毒載體在CGT領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越廣泛,,相關(guān)法規(guī)和技術(shù)原則對(duì)監(jiān)測(cè)復(fù)制型病毒提出了建議,。
國(guó)家藥品監(jiān)督管理局藥品審評(píng)中心(CDE)在2020年9月發(fā)布《基因轉(zhuǎn)導(dǎo)與修飾系統(tǒng)藥學(xué)研究與評(píng)價(jià)技術(shù)指導(dǎo)原則(征求意見(jiàn)稿)》:采用復(fù)制缺陷型或條件復(fù)制型病毒載體時(shí),應(yīng)在生產(chǎn)工藝的適當(dāng)階段檢測(cè)生產(chǎn)過(guò)程中可能產(chǎn)生的具有復(fù)制能力的病毒,、親本病毒或野生型病毒進(jìn)行檢測(cè),,并根據(jù)給藥劑量等確定殘留量的標(biāo)準(zhǔn)限度。常見(jiàn)的復(fù)制型病毒檢測(cè)方法包括指示細(xì)胞培養(yǎng)法,、直接qPCR法等,。可復(fù)制型逆轉(zhuǎn)錄病毒(RCR)檢測(cè):建議采用敏感的指示細(xì)胞培養(yǎng)法進(jìn)行RCR檢測(cè),。RCR擴(kuò)增細(xì)胞與待測(cè)樣本進(jìn)行共培養(yǎng)以大程度擴(kuò)增RCR,,在一定傳代次數(shù)和時(shí)間的傳代培養(yǎng)后取適量上清接種RCR指示細(xì)胞培養(yǎng),以觀察,、計(jì)數(shù)細(xì)胞病變集落或者進(jìn)行RCR標(biāo)志物的檢測(cè),。
2022年5月,CDE發(fā)布的《體外基因修飾系統(tǒng)藥學(xué)研究與評(píng)價(jià)技術(shù)指導(dǎo)原則(試行)》中提到RCR:
美國(guó)FDA 2020年發(fā)布的關(guān)于RCR/RCL檢測(cè)指南提出:對(duì)于RCR/RCL的檢測(cè)包含指示細(xì)胞培養(yǎng)法,、ELISA法(p24蛋白測(cè)定),、PCR/Q-PCR法(通過(guò)psi-gag或VSV-G聚合酶鏈反應(yīng))、PERT法(產(chǎn)物增強(qiáng)性逆轉(zhuǎn)錄檢測(cè)法)共4種檢測(cè)方法,。
復(fù)制型逆轉(zhuǎn)錄病毒(RCR)的檢測(cè)
中美歐三國(guó)監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)于復(fù)制型病毒的控制階段和檢測(cè)要求基本相同,,在產(chǎn)品生產(chǎn)的各個(gè)階段以及在接受基于病毒載體的基因治療的患者后續(xù)監(jiān)測(cè)中進(jìn)行檢測(cè)。并且各監(jiān)管機(jī)構(gòu)推薦的復(fù)制型病毒的檢測(cè)方法均是指示細(xì)胞培養(yǎng)法,,該方法是復(fù)制型病毒檢測(cè)的金標(biāo)準(zhǔn),。
但考慮到CAR-T細(xì)胞終產(chǎn)品一般需要新鮮輸注的特殊情況,基于細(xì)胞培養(yǎng)法的RCL/RCR檢測(cè)方法周期較長(zhǎng),建議在細(xì)胞產(chǎn)品制備過(guò)程中進(jìn)行全面控制(如對(duì)慢病毒載體及生產(chǎn)終末細(xì)胞采用基于細(xì)胞培養(yǎng)方法測(cè)定RCL/RCR,,以確保生產(chǎn)工藝過(guò)程中不存在RCL/RCR的風(fēng)險(xiǎn)),,細(xì)胞終產(chǎn)品階段可采用qPCR快檢法快速放行。
針對(duì)上述情況,,翌圣生物自主研發(fā)了復(fù)制型逆轉(zhuǎn)錄病毒RCR檢測(cè)試劑盒,,采用熒光探針RT-PCR法特異性擴(kuò)增逆轉(zhuǎn)錄病毒載體上包含env在內(nèi)的序列,專(zhuān)一快速的檢測(cè)各種使用逆轉(zhuǎn)錄病毒載體相關(guān)的細(xì)胞產(chǎn)品中可能發(fā)生的復(fù)制型逆轉(zhuǎn)錄病毒的潛在風(fēng)險(xiǎn),。還研發(fā)了與之配套使用的宿主細(xì)胞殘留DNA樣本前處理試劑盒,,以及配套的自動(dòng)化核酸提取儀器。
產(chǎn)品資質(zhì)
符合法規(guī):按照EP2.6.7,、JP G3和USP 63藥典要求驗(yàn)證,,符合國(guó)際機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn);
配合審計(jì):產(chǎn)品生產(chǎn)符合ISO13485質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn),,有完善的審計(jì)文件,;
保障品質(zhì):試劑盒所需酶原料全自產(chǎn),且已產(chǎn)業(yè)化,,供貨穩(wěn)定,;
技術(shù)經(jīng)驗(yàn)積累:TaqMan法有技術(shù)沉淀,使得Kit靈敏度高,;
專(zhuān)注產(chǎn)品性能:Taq酶抗體庫(kù),,雙封閉抗體提高了Kit特異性、穩(wěn)定性等,。
驗(yàn)證內(nèi)容
產(chǎn)品信息
產(chǎn)品 | 貨號(hào) | 品名 | 規(guī)格 |
樣本前處理 試劑盒 | 18461ES | MolPure® Magnetic Residual DNA Sample Preparation Kit 磁珠法殘留DNA樣本前處理試劑盒(瓶裝) | 25T/100T |
18467ES | MolPure® Mag48 Sample Preparation Kit FN 磁珠法48孔樣本前處理試劑盒FN(預(yù)封裝) | 3×16T/ 6×16T | |
核酸提取儀器 | 80511ES | 48通道自動(dòng)化核酸提取儀 | 48通量 |
RCR檢測(cè)試劑盒 | 41329ES | Replication-competent Lentivirus (RCR) Detection Kit 復(fù)制型逆轉(zhuǎn)錄病毒(RCR)檢測(cè)試劑盒 | 50T/100T |